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原文传递一种确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法

专利名称：	一种确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法
摘要：	本发明公开了一种确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，涉及钢铁材料的腐蚀与防护技术领域。该方法包括将纯铁工作电极在含x mol/L Na2MoO4+0.20mol/L NaCl溶液(x＝0.02～0.30)、管线钢工作电极在0.1mol/L NaHCO3+y mol/L Na2SO4溶液(y＝0.0001～0.60)作为腐蚀溶液中的动电位扫描极化曲线测试；根据阳极极化曲线的特征，在预钝化区、钝化区和过钝化区选择电位进行外加磁场下的恒电位极化，观察恒电位极化后电极表面腐蚀形貌。本发明的方法可有效判断钢铁点蚀与阳极反应速率控制过程。本发明方法重复性好，测试过程易于控制，操作简单，成本低，适合推广使用。
专利类型：	发明专利
申请人：	上海大学;江苏宜海新能源材料科技有限公司
发明人：	吕战鹏;陶轶琦;李红娟
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-03T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310974043.9
公开号：	CN117030589A
代理机构：	北京思创大成知识产权代理有限公司
代理人：	高爽
分类号：	G01N17/02;G01N27/26;G;G01;G01N;G01N17;G01N27;G01N17/02;G01N27/26
申请人地址：	200444 上海市宝山区上大路99号;
主权项：	1.一种确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于包括如下步骤： 1)电极体系准备将电极试样非工作面用点焊与铜线连接，之后用环氧树脂进行绝缘封装，并将工作面打磨得到工作电极；将工作电极、参比电极和对电极构成三电极体系，并与电化学工作站接通；所述的电极试样为纯铁电极或X70管线钢电极； 2)配制腐蚀溶液所述的电极试样为纯铁电极时，用去离子水配制x mol/LNa2MoO4+0.20mol/LNaCl溶液作为纯铁电极的腐蚀溶液，x＝0.02～0.30；所述的电极试样为X70管线钢电极时，用去离子水配制0.1mol/L NaHCO3+y mol/LNa2SO4的溶液作为X70管线钢的腐蚀溶液，y＝0.0001～0.60； 3)开路电位测试将工作电极在上述腐蚀溶液中浸泡直至开路电位达到稳定状态； 4)动电位扫描极化曲线测试将三电极体系放置于外加磁场环境中，外加磁场为与钢铁电极工作面平行的水平磁场，磁感应强度为0.10～1.00T，然后进行动电位扫描极化曲线测试，获得阳极极化曲线；动电位扫描极化曲线测试从自腐蚀电位开始至过钝化区电位结束，扫描速率为10～200mV/min； 5)恒电位极化所述的电极试样为纯铁电极时，根据纯铁的阳极极化曲线，在预钝化区、钝化区和过钝化区，电位在0～1V范围内选取2～3个不等电位间距的电位，进行磁场作用下的恒电位极化，极化时间为50～1800s；所述的电极试样为X70管线钢电极时，根据X70管线钢的阳极极化曲线，在预钝化区，电位在-0.7V～0V范围内取4个等电位间距的电位，进行磁场作用下的恒电位极化，极化时间为100～1500s； 6)确定钢铁材料阳极反应速率控制过程根据恒电位极化过程中，施加磁场后电流密度是上升或者下降来确定纯铁或者管线钢阳极反应速率控制过程。 2.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：在所述步骤1)中工作电极试样是直径为1～10mm，高度为2～8mm的钢铁圆柱电极。 3.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：在所述步骤1)中，依次用400#、600#、1000#、1500#水磨砂纸对钢铁电极的工作面打磨，然后依次用去离子水和酒精清洗、脱脂后吹干。 4.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：在所述步骤1)中，参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂电极。 5.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：在所述步骤2)中，纯铁的腐蚀溶液为含x mol/L Na2MoO4+0.20mol/L NaCl溶液，x＝0.10～0.20；X70管线钢的腐蚀溶液为含0.1mol/L NaHCO3+y mol/L Na2SO4溶液，y＝0.05～0.50。 6.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：在所述步骤3)中，工作电极在腐蚀性溶液中的浸泡时间为10～200min。 7.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：在所述步骤4)中，磁场由配备恒流电源的EM-3型电磁铁产生，磁感应强度为0.10～0.50T。 8.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：在所述步骤4)中，动电位扫描极化曲线测试从自腐蚀电位开始至过钝化区电位结束，所述电位均为相对于参比电极的电位；扫描速率为30～180mV/min。 9.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：在所述步骤5)中，所述的电极试样为纯铁电极时，纯铁在钝化区和过钝化区，电位在0.1～0.9V范围内选取2～3个不等电位间距的电位，进行磁场作用下的恒电位极化，极化时间为80～1600s；所述的电极试样为X70管线钢电极时，根据X70管线钢的阳极极化曲线，在预钝化区，电位在-0.7V～0V范围内取4个等电位间距的电位，进行磁场作用下的恒电位极化，极化时间为300～1200s。 10.根据权利要求1所述的确定钢铁阳极反应速率控制过程的方法，其特征在于：所有的步骤均在室温为22～25℃下进行。