金属学报

作者：夏大海, 计元元, 毛英畅, 邓成满, 祝钰, 胡文彬

单位：天津大学 材料科学与工程学院 天津市材料复合与功能化重点实验室 天津 300350

关键词：海水/大气界面,铝合金,点蚀,电化学阻抗谱,电化学噪声,腐蚀电位,

基金：国家自然科学基金项目(52171077);国家自然科学基金项目(52031007)

搭建了由电动推杆、时间继电器及4个腐蚀电化学传感器组成的模拟动态海水/大气界面(简称为水气界面)腐蚀测试平台，综合采用腐蚀电位监测、电化学阻抗谱(EIS)技术、电化学噪声(EN)技术以及表面和截面形貌分析，研究了2024铝合金在模拟动态水气界面区的局部腐蚀行为与机制，并比较了其与全浸区腐蚀行为的差异性。结果表明，动态水气界面区腐蚀产物呈“连续分布”特征，主要是由于试样向上移出水面过程中蚀孔内阳极溶解产生的Al3+流出，与界面区丰富的氧结合生成腐蚀产物；全浸区腐蚀产物分布较为分散。水气界面区随着铝合金浸入和移出水面，腐蚀电位呈现周期性“下降-上升”波动，波动幅值为5~10 mV。全浸区与水气界面区的水线上方由于腐蚀电位较高所以为阴极区，水线下方为阳极区；但腐蚀电位差异不大，因此宏观腐蚀电池作用不明显。EIS结果表明，水气界面区高频容抗弧半径均呈现先增大后减小趋势，界面区的腐蚀产物膜由于覆盖度大，比全浸区的腐蚀产物膜耐蚀性好。EN结果表明，水气界面区电流噪声的波动幅值先减小后增大，表明局部腐蚀敏感性先减小后增大，电流噪声的功率谱密度(PSD)高频线性区斜率均小于-20 dB/dec，表明其腐蚀类型均为局部腐蚀。和全浸区相比，水气界面区的蚀孔尺寸小，孔蚀发展速率较慢，这主要是因为水气界面区的O含量高，O2通过扩散到达蚀孔内部发生还原反应，消耗H+，进而提升蚀孔内的pH值。

来源：2023年第2期

《金属学报》期刊编辑部

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