用丝束电极研究模拟碳化混凝土孔隙液中缓蚀剂对碳钢局部腐蚀的抑制行为

应用丝束电极(WBE)的电位/电流扫描技术, 研究了含Cl-的模拟碳化混凝土孔隙液中, Q345B碳钢局部腐蚀在空间和时间上的发生和发展特征, 同时比较了四乙烯五胺(TEPA)和亚硝酸钠缓蚀剂对局部腐蚀抑制能力的差异. 结果表明NO-2离子能快速渗透腐蚀产物层, 并抑制锈层下的碳钢活性溶解, 而乙烯胺由于在锈蚀层内的扩散速率低, 初期反而会促进锈层下的局部腐蚀, 随着烯胺分子扩散并吸附于锈蚀层/金属界面处, 碳钢活性溶解才受到抑制. 电化学阻抗谱(EIS)可反映局部腐蚀的萌发, 但难以表征缓蚀剂在碳钢表面的不均匀吸附特征. 基于丝束电极表面电位/电流分布所提出的局部腐蚀因子(LF), 可定量表征腐蚀的不均匀特征以及缓蚀剂对局部腐蚀的修复能力.     

腐蚀介质中混凝土/钢筋界面电极电位分布的立体分析

由于混凝土的隔离和高绝缘性 ,常规的电化学技术、微探针扫描技术均难于获得在腐蚀介质的浸泡下混凝土 /钢筋界面 ,特别是不同深处的混凝土 /钢筋界面的电位分布 .本文提出用阵列电极法并结合电子技术和微机控制技术 ,获得同一水平面上混凝土 /钢筋界面以及不同深处的混凝土 /钢筋界面的电位分布立体信息图 .结果表明 :在NaCl介质中经过一段时间的浸泡 ,混凝土中的钢筋腐蚀可发生并发展 ;而在Na2 SO4 介质中经过一段时间的浸泡 ,虽钢筋腐蚀一般不发生 ,但混凝土可能破坏 .不同深处混凝土 /钢筋界面腐蚀优先发生在混凝土覆盖较浅的部位 .     

评价混凝土中钢筋腐蚀的恒电量技术

本文综述了恒电量技术在混凝土中钢筋腐蚀上的应用研究 ,和其他化学技术相比较 ,可以认为恒电量技术具有测量速度快、反应灵敏、无损检测和近乎原位的腐蚀测量以及不受介质阻力影响等优点 .恒电量技术在研究钢筋的腐蚀中有着良好的应用前景 ,同时这种方法目前也还存在着有待解决的几个难点     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱(EIS)研究环境介质中氯离子对混凝土中钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,在测量的频率范围内,钢筋混凝土体系的阻抗谱图包含两个时间常数,分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.其低频段的半圆有些压扁,表明界面双电层的充放电行为偏离理想电容器,可归因于钢筋表面的不均一性.在浸泡后期,低频段出现拖尾,同时电荷转移电阻Rct减小了近两个数量级,这是由于钢筋表面的钝化膜已经破裂,发生活性腐蚀,况且氯离子浓度的增大加速了腐蚀发展过程.讨论了混凝土中在钢筋腐蚀发生,发展的过程中,其腐蚀电位Ecorr以及等效电路中的Rct和Warburg阻抗等元件的变化特征.     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱（EIS）和氯离子探针技术，研究在氯化物侵蚀作用下混凝土中钢筋的腐蚀行为.结果表明，钢筋混凝土体系的阻抗谱中包含两个时间常数，分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.自行研制的氯离子探针可连续、无损地测量钢筋/混凝土界面的氯离子浓度.根据腐蚀反应电阻Rct、Warburg阻抗等元件参数和界面氯离子浓度的变化，讨论了混凝土中钢筋腐蚀发生、发展各阶段界面化学环境及钢筋腐蚀参数的变化规律.     

线性极化方法测量混凝土中钢筋的腐蚀速度(英文)

本文尝试用线性极化的方法对埋置于混凝土内部的钢筋的腐蚀速度进行测量 .自行设计了一组特殊结构的辅助电极 ,制备了不同尺寸和保护层厚度的混凝土试样 .通过改变辅助电极 ,调整电位的分布 ,使线性极化方法的测量误差降低到腐蚀速度测量允许的误差范围内 .确定了两种适用于混凝土中钢筋腐蚀速度测量的辅助电极 .     

萘系减水剂混凝土钢筋的电化学腐蚀

腐蚀电位监测、线性极化和交流阻抗测试等方法研究混凝土中添加萘系减水剂对钢筋腐蚀行为的影响.发现添加萘系减水剂的混凝土,其电阻和极化电阻大幅增加,其中以添加0.2%萘系减水剂的增幅最明显.适量的萘系减水剂有利于改善混凝土的孔隙结构,增强混凝土的密实性和抗渗透性能,从而减缓混凝土的钢筋腐蚀.     

一维阵列电极法研究钢筋在混凝土中的腐蚀行为

建立一维阵列微电极技术,通过对阵列电极腐蚀电位、极化曲线以及微电极之间宏电流的测量,研究在腐蚀环境作用下钢筋混凝土腐蚀过程中宏电池电流和微电池电流的形成、发展及其相互作用.结果表明,腐蚀发生早期,腐蚀宏电池和微电池在不同区域优先形成而且并存.随着腐蚀的发展,受氧扩散控制,在腐蚀宏电池区域出现微电池,而某些腐蚀微电池区域与阴极区耦合,也形成腐蚀宏电池.腐蚀宏电池与微电池电流大小最终趋于一致.     

焙烧水滑石对含氯中性化混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响

研究了碳酸根型镁铝水滑石(LDH-MgAl-CO3)焙烧产物(CLDH)在含氯离子的中性化混凝土模拟孔隙液中对钢筋腐蚀行为的影响.极化曲线电位监测以及EIS测试表明,经CLDH处理后的孔隙液中钢筋的极化曲线出现明显的钝化区间,其腐蚀电位较未处理的有一定提高,表面的阻抗也有较大增加.此外,离子浓度分析发现,较未处理时,经CLDH处理后的孔隙液其[Cl-]/[OH-]值降低了4～5个数量级.     

混凝土中钢筋的腐蚀行为研究

本文探讨了在不同 pH和Cl- 含量的模拟混凝土孔隙液介质中 ,混凝土中钢筋的腐蚀电化学行为 .电化学技术测试结果表明 ,正常情况下 ,钢筋在混凝土中受到高碱性环境的保护 ,耐蚀性好 .但随着介质 pH的降低、Cl- 含量的上升 ,钢筋腐蚀电流升高 ;动电位阳极极化曲线的测试表明 ,钢筋的维钝电流增大 ,击穿电位负移 ,混凝土中钢筋的耐蚀性下降 .这是钢筋表面钝性受破坏的缘故 .     

弱碱性介质中氯离子对铜电极腐蚀行为的影响

应用循环伏安法、X射线光电子能谱法、电化学阻抗谱法以及现场椭圆偏光法研究了在弱碱性介质中添加Cl－对铜电极腐蚀行为的影响.结果表明, Cl－的加入能加剧铜电极的腐蚀,使腐蚀电流以及现场椭圆偏振参数Δ的变化范围都增大1个数量级, Cl－对Cu2O的掺杂将使铜电极的表面膜变得疏松,膜的耐蚀性变差.椭圆偏光实验不仅与电化学和能谱实验的结果一致,而且还能定性地、清楚地分辨出铜电极腐蚀过程中Cu2O的生成、Cl－对Cu2O的掺杂、CuO的生成等不同阶段;同时,利用恰当的模型还能定量地确定各个阶段铜电极表面膜的组成、厚度的变化,从而为研究铜电极的腐蚀与防护机理提供更多有用信息.     

Development of Solid Contact Micropipette Zn-Ion Selective Electrode for Corrosion Studies

Micron-size ion selective micropipettes can be used in scanning electrochemical microscopy (SECM). They can provide excellent spatial resolution. Unfortunately the resistance of these small sensors is high. Their application needs special shielding and slow scanning rates. Usually their lifetime hardly exceeds a few days.

Zinc layer or dispersed zinc particles containing films are often used for providing cathodic protection against corrosion in case of metal surfaces. Therefore, in corrosion studies, measurements of local zinc ion concentration can give important information about the nature of the process. For corrosion studies we needed SECM measuring tips for imaging concentration profiles of Zn²⁺ions involved in surface processes. Based on our earlier experience, solid contact micropipettes for selective measurements of Zn²⁺ion concentration were prepared with a tip size of a few micrometers. The properties of the micropipettes were investigated. They were also used in SECM imaging. In this paper, details of Zn²⁺ion selective microelectrode preparation are described. Data about their properties, lifetime, resistance, and ion activity response are shown. Preliminary findings in SECM imaging of zinc ion concentration profiles are shown. The improvement of the scanning rate achieved by lowering tip resistance is a main advantage in potentiometric SECM.     

烯胺阻锈剂对钢筋在模拟碳化混凝土孔隙液中的点蚀抑制

通过电化学噪声(ECN)、电化学阻抗(EIS)及极化曲线研究了四乙烯五胺(TEPA)在碳化模拟混凝土孔隙液中对Q345B碳钢点蚀的抑制机理. 结果表明: 通过吸附成膜和隔离Cl^-离子对钝化膜的侵蚀, TEPA浓度升高导致碳钢点蚀电位正移. 低浓度的TEPA会造成亚稳态蚀点形核速率略微增加, 但会降低其寿命. 随着TEPA浓度增加, 噪声电阻上升, 而亚稳态蚀点寿命和平均点蚀电量则迅速下降, 表明其明显加速了亚稳态蚀点修复, 当TEPA浓度达0.10 mol·L^-1时, 噪声峰消失, 基底电流趋于零, 蚀点全面钝化. TEPA不仅能抑制Cl^-离子引起的亚稳态和稳态蚀点生长, 还可吸附于钝化膜表面, 抑制膜的均匀溶解. 形貌观察表明, 亚稳态蚀点主要在稳态蚀点周围形核和生长, 并不断为稳态蚀点所吞并, 造成碳钢表面蚀坑一般沿平面而不是垂直方式扩展.     

Effect of Residual Stress on Corrosion Sensitivity of Carbon Steel Studied by SECM

The effect of compressive residual stress on the reactivity of carbon steel in a neutral chloride solution was investigated by means of potentiodynamic polarization and local electrochemical measurement with scanning electrochemical microscope（SECM）. Meanwhile, X-ray diffraction, as a nondestructive technique, was employed to determine the levels of residual stress in near-surface layers of carbon steel specimen. The results show that the resi- dual stress existed in the specimen fell into the category of compressive residual stress which was inversely propor- tional to the corrosion sensitivity of carbon steel specimen. By using I/I3 couple as a redox mediator in the current feedback mode of SECM measurements, the Faradaic current on Pt tip, which was relevant to the rate of the I3- ion reduction, fell with the increase of compressive residual stress. The correlation between compressive residual stress and heterogeneous electron transfer rate has been proposed based on the inference of the localized electrochemical reactions occurred on the specimen surface,