胡骞
导师姓名:郭兴蓬
职 称:教授
工作单位(院系): 华中科技大学化学与化工学院
导师点评:
点蚀和缝隙腐蚀都是十分常见的局部腐蚀,但相对于点蚀的研究,缝隙腐蚀发生发展的动力学特征与机制的研究还很不充分,缺乏全面深入的认识。胡骞自己设计了独特的缝隙腐蚀模拟实验装置,对三种典型的缝隙腐蚀系统进行了对比研究,其结果不仅有助于对缝隙腐蚀发生发展的动力学机制的深入理解,也为缝隙腐蚀的检测提供了理论和技术上的支持。
星之论点:
缝隙腐蚀的电化学噪声特征及机理研究
缝隙腐蚀是一类广泛发生并对金属材料产生巨大危害的局部腐蚀,但目前对于缝隙腐蚀的机理还缺乏足够深入的理解。利用自制的缝隙腐蚀模拟装置,运用电化学噪声并结合其他手段研究了不同金属在碱性、近中性和酸性腐蚀介质中的缝隙腐蚀行为。钝化体系(Q235碳钢/NaHCO3-NaCI溶液中及13Cr不锈钢/NaCI溶液)中的缝隙腐蚀,缝隙外的金属保持钝态,缝内金属则由于亚稳态点蚀的稳定化或缝内局部环境变化到达钝化-活化转化临界点诱发缝隙腐蚀的发生,缝内外电极表面状态的差异导致缝隙腐蚀的发展。因此,钝化体系中发生的缝隙腐蚀有明显的孕育期、过渡期和稳定发展期三个阶段。随着缝外和缝内电极面积比r的增大,缝隙腐蚀孕育期延长,但是,一旦缝隙腐蚀开始发生,则r值大的情况下其缝隙腐蚀更严重。主成分分析/分层聚类分析(PCA/HACA)能够自动精确地确定缝隙腐蚀发展的不同阶段,并与EN时域谱的分析结果十分吻合。Q235碳钢在NaHCO3-NaCI溶液中缝隙腐蚀的孕育以亚稳态点蚀过程为起点,逐渐发展为稳态点蚀,进而引发了缝隙腐蚀的开始。13Cr不锈钢在Na Cl溶液中的缝隙腐蚀遵循钝化溶解机理,其缝隙腐蚀受控于缝内金属的钝化/活化转化行为。活性溶解体系(X52碳钢/CO2饱和的NaCI-HAc溶液)的缝隙腐蚀受缝内化学环境和腐蚀产物膜变化的影响,观察不到前述的缝隙腐蚀三个发展阶段。当缝内化学环境恶化(碱化及氯离子富集等)且腐蚀产物能形成较有保护性的膜,缝隙腐蚀加速;当缝隙内腐蚀产物能形成较为完整的保护性膜的时候,缝隙腐蚀则被抑制。电化学噪声(EN)技术作为一种原位无损的测试技术,既能够用于实验室研究缝隙腐蚀的机理又能够作为局部腐蚀监测手段运用于现场监测。