电化学测试技术及其在腐蚀领域的应用宋诗哲.ppt
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1、电化学测试技术及其在腐蚀领域的应用 2.腐蚀电化学检测应用进展,宋 诗 哲 天津大学材料学院 2008.10,腐蚀电化学检测应用进展 天津大学材料学院,1.金属材料水环境腐蚀现场检测技术 2.埋地管道防护层缺陷检测与诊断 3.接地网腐蚀状态的电化学检测技术 4.电化学噪声测试在腐蚀检测中的应 用,1. 金属材料水环境腐蚀现场检测技术,1.1 钢铁材料水环境腐蚀监检测电化学 传感技术 1.2 水环境腐蚀站网典型金属材料现场 实时检测,1.1 钢铁材料水环境腐蚀监检测电化学传感技术研究,提出小孔限制电流分布的电化学腐蚀传感器结构 研究影响电流集中分布的主要因素:小孔孔径D和孔口距被测表面的距离L
2、实验确定传感器的有效测试面积 制作了成型小孔限流型腐蚀传感器 改进型腐蚀电化学传感器的设计与研制,腐蚀电化学传感器的设计思路与实验验证,有效测试面积(Sequ)表征限流效果。有效测试面积的值越小,表示工作电极表面电流分布越集中,限流效果越好;反之则表明电流分布发散,限流效果差。,Rp,0为测试对象的极化电阻率,由材料和介质决定;Rp为小面积辅助电极实测的极化电阻。,钢铁材料水环境腐蚀监检测电化学传感技术研究,提出了基于恒电流控制方式,可进行恒电流阶跃和恒电流方波测量的仪器结构思路,设计了变频采集数据和方案。 制作了基于单片机控制的测试仪器,具有小巧灵活轻便的特点,既可独立完成腐蚀监/检测任务,
3、也可与计算机联机,对数据进一步处理。,现 场 测 试,码头扩建用钢管桩,塘沽港口集装箱码头27#泊位扩建工程的裸钢管桩 直径 11.2 米,潮差区环氧砂浆防护层水下铝牺牲阳极保护,钢管桩测试部位示意图,A,D,sea level,0.2m,6.5m,7m,epoxy sand slurry coating,C,B,water level,0.5m,1m,epoxy sand slurry coating,响应曲线示例 (B点),结果表明,所研制传感测试系统能够胜任大型钢铁构筑物的腐蚀速度长期监测或不同部位腐蚀状态的检测。,表8 钢管桩上不同部位的电位和极化电阻率,改进型腐蚀电化学传感器的设计与
4、研制,针对水环境中大型钢铁构筑物腐蚀检测时遇到的限制电流分布的关键问题,提出了通过减小辅助电极的面积SA及辅助电极与被测对象表面之间距离D两个电极系统参数来获得限流效果的解决思路,并对其进行了实验验证。 研制了改进型腐蚀电化学传感器,实验证明该传感器在自来水介质中有良好的限制电流分布能力。,改进型腐蚀电化学传感器的设计与制作,改进型传感器的辅助电极没有封装在绝缘腔体中,因此传感器的结构可以设计得很简单,并且可以根据传感器的实际应用环境设计其形状结构。 改进型腐蚀电化学传感器综合考虑了实验室和现场的实际检测环境,并借鉴了小孔限流型传感器的设计。,传感器支柱的整体结构示意图,被测对象表面可以是平面
5、或者非平面,为了使腐蚀传感器能够固定在不同表面形状的被测对象上,对起固定传感器作用的支柱进行了设计。,1.2水环境腐蚀站网典型金属材料暴露试片现场实时检测,全浸区暴露试片实时腐蚀电化学检测 潮差区暴露试片腐蚀电化学检测 金属材料实海冲刷腐蚀检测,试片编号及钢种,(a)1年组,(b) 4年组,Ecorr随暴露时间的变化,(a) 1年组,(b) 4年组,Rp随暴露时间的变化规律,Rp的变化反映了腐蚀行为的变化以及海水环境因素对腐蚀速度的直接影响,4年组试片的(RpcRpa),局部腐蚀倾向判断,舟山实海356天全浸腐蚀的腐蚀数据,试片在潮差和全浸区带Ecorr的变化趋势一致,潮差试片的腐蚀电位明显高
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- 电化学 测试 技术 及其 腐蚀 领域 应用 宋诗哲
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