扫描电化学显微镜原位表征pH值对核电蒸汽发生器合金腐蚀行为的影响(英文)

用扫描电化学显微镜(SECM)和电化学阻抗谱(EIS)原位表征了溶液pH值对核电蒸汽发生器800合金溶液中的腐蚀行为的影响.实验结果表明:在酸性氯化钠溶液中,SECM探针渐进曲线为正反馈,表明800合金为活化阳极溶解,腐蚀电位下的EIS图呈现完整的单容抗弧特征;而在中性或者碱性溶液中,SECM探针渐进曲线为负反馈,表明800合金为自钝化,不同阳极电位下的EIS图均呈现不完整的容抗弧特征,但随着阳极极化电位的增加,EIS谱容抗弧半径减小,表明钝化膜的耐蚀性下降;SECM二维扫描图像结果显示探针电流增加,表明电极表面活性增加,即钝化膜的溶解速度增加.而在中性或者碱性溶液中的SECM二维图像中均可观察到若干活性点,这可能与晶界或者金属夹杂物等有关.     

镀锡薄钢板在功能饮料中的腐蚀行为

应用电化学阻抗谱(EIS)技术,结合扫描电镜(SEM)、能量散射X射线谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描探针显微镜(SPM)等表面分析技术,研究了镀锡薄钢板在功能饮料中的腐蚀过程并探讨了腐蚀机制.结果表明:浸泡前期,EIS低频阻抗模值的增加与前31 h镀锡薄钢板表面形成的腐蚀产物膜有关;随着浸泡时间的增加,EIS低频阻抗模值有所下降,这与腐蚀产物膜的部分脱落以及暴露的基底金属碳钢的腐蚀有关.镀锡薄钢板在功能饮料中浸泡24天后其表面的腐蚀产物膜由外层的富锡层和内层的富铁层组成,XPS结果表明其成分主要是Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)与柠檬酸阴离子及Fe(Ⅲ)与柠檬酸阴离子组成的化合物,其腐蚀类型主要是功能饮料中的有机酸对镀锡薄钢板的腐蚀.     

扫描电化学显微镜原位表征pH值对核电蒸汽发生器合金腐蚀行为的影响

用扫描电化学显微镜(SECM)和电化学阻抗谱(EIS)原位表征了溶液pH值对核电蒸汽发生器800 合金溶液中的腐蚀行为的影响. 实验结果表明：在酸性氯化钠溶液中,SECM探针渐进曲线为正反馈,表明800合金为活化阳极溶解,腐蚀电位下的EIS 图呈现完整的单容抗弧特征;而在中性或者碱性溶液中,SECM探针渐进曲线为负反馈,表明800 合金为自钝化,不同阳极电位下的EIS 图均呈现不完整的容抗弧特征,但随着阳极极化电位的增加,EIS 谱容抗弧半径减小,表明钝化膜的耐蚀性下降;SECM二维扫描图像结果显示探针电流增加,表明电极表面活性增加,即钝化膜的溶解速度增加. 而在中性或者碱性溶液中的SECM二维图像中均可观察到若干活性点,这可能与晶界或者金属夹杂物等有关.     

690合金在300 ℃含硫模拟碱性水化学中的腐蚀行为

690 合金作为压水堆核电站蒸汽发生器传热管的一种关键材料, 其在碱性环境下还原态硫导致的钝化膜的腐蚀退化是引发应力腐蚀开裂的关键原因之一. 本文采用动电位极化曲线, 结合扫描电镜(SEM)、俄歇能谱(AES)、二次离子飞行时间质谱(ToF-SIMS)研究了690合金在300 ℃模拟碱性水化学中的腐蚀行为, 并分析了硫代硫酸根与硫酸根对钝化膜特性的影响. 实验结果表明: 300 ℃碱性溶液中690合金表面钝化膜为外层的多孔层与内层的紧密层组成的双层结构, 所加入的硫酸盐种类对690合金的耐蚀性有较大影响; 硫代硫酸根使690合金钝化电流密度增加, 过钝化电位降低, 即钝化膜的耐蚀性降低; 此外, 硫代硫酸根使钝化膜中的Cr含量降低而Ni 含量提高, 硫代硫酸根会在合金表面电化学还原成为更低价态的硫进入钝化膜, 使钝化膜中的硫化物增多也是导致钝化膜防护性能变差的原因; 而硫酸根与钝化膜的作用较弱, 对钝化膜的影响较小.     

不同浓度比的硫酸根和氯离子溶液中钝化膜的半导体特性转变机制研究

800合金作为核电站蒸汽发生器的一种关键材料,服役环境下其表面钝化膜的特性一直是人们研究的热点. 本文用Mott-Schottky方法研究了800合金在不同硫酸根离子和氯离子浓度比的溶液中钝化膜的半导体特性,并结合电化学阻抗谱（EIS）、扫描电镜（SEM）、扫描电化学显微镜（SECM）研究了钝化膜的耐蚀性和表面活性. Mott-Schottky结果表明,800合金表面钝化膜的半导体特性与溶液中硫酸根、氯离子的浓度比有关,随硫酸根与氯离子浓度比的降低,半导体特性发生转变. 当硫酸根与氯离子的浓度比较高时,钝化膜为p型半导体;而当硫酸根与氯离子的浓度比较低时,钝化膜为n型半导体. EIS、SECM、SEM结果表明,随浓度比的降低钝化膜由过钝化溶解转为明显的点蚀特征,钝化膜表面活性增加. 钝化膜特性的改变与其半导体类型的转变密切相关,而半导体特性的转变由氯离子、硫酸根离子在800合金钝化膜表面的竞争吸附所致,其在表面的竞争吸附直接影响钝化膜表面发生的化学反应,改变电极/溶液界面电势差,使钝化膜中的空位类型改变,最终决定半导体类型.