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耐候钢10CuPCRE的耐腐蚀性能

  耐候钢10CuPCRE的耐腐蚀性能

耐候钢

  腐蚀率实验结果
  腐蚀率是以腐蚀深度表示的腐蚀速率,1,2,3,4试样的腐蚀率分别为0.257, 2.285, 2.037,1.90mm.a -1。

图1(RC)WsCPE等效电路
  交流阻抗实验结果
  实验测定的交流阻抗图谱为一个半圆和低频区的一条与实轴成45°的直线,在通 常情况下,图谱出现半圆表示在固体表面有电化学反应发生,后面与实轴成45°的直线表示反应受扩散步骤的控制,根据以,上特征,结合耐候钢可能的结构特性,如图1等效电路为(RC)WsCPE(电路描述码).描述码中R表示电阻,C表示电容, Ws表示Warburg 元件一般表征受扩散控制的反应(Warburg元件包含三个参数: WsR是Warburg电阻,WsT为有效扩散距离平方与有效扩散系数的比值,WsP在实际应用中锁定在0.5的值),CPE表示常相角元件,表征了有多孔电极的存在或存在不可穿越的障碍壁.在Zview软件下应用此等效电路来拟合曲线.拟合后所有的曲线与实测的曲线在2.5x10~1Hz范围内都十分吻合,拟合方差小于0.1%,各参数误差小于5%.图2为交流阻抗图谱中的Nyquist图谱。

图2  1~4交流阻抗拟合曲线图
  已有的研究(5-81对耐候钢锈层的物理描述基本相同,认为耐候钢在空气中生成的锈层可以分为内外两层.其中,内锈层结构比较致密,而外层疏松多孔洞.对曝晒实验后的耐候钢表面进行IR.分析发现,耐候钢初生的锈层主要由γFeOOH构成,后期不断的浸蚀和氧化后部分的γFeOOH会在内部转化为a-FeOOH.因此,认为耐候钢表面由a- FeOOH, γ FeOOH和Fe;O4组成,而内锈层主要由a-FeOOH组成四.通常认为aFeOOH是耐蚀相,热力学上是稳定的.本研究基于对耐候钢结构的这种认识,结合图1等效电路和表1进行分析,在测量电路中,外锈层和内锈层构成串联的阻抗元件,外层由于结构疏松,粒子(O2和SO:等)的传输速度会远远大于在内层的传输速度.因此,认为反应中处于控制步骤的是粒子在内锈层的传递。

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