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电化学阻抗测试

     （1） 自腐蚀电位变化

 
    B10合金在静态海水中长期浸泡过程中的腐蚀电位变化如图3.1所示。从图中表现结果看出：腐蚀电位变化趋势分三个阶段，在浸泡初期（-2d）时，腐蚀电位随着浸泡时间延长而逐渐升高；在浸泡中期（2d-20d）时，腐蚀电位随着浸泡时间的延长而逐渐降低；在浸泡后期（20d-）时，腐蚀电位比较稳定。
 
    B10合金成膜之后冲刷腐蚀过程的腐蚀电位变化趋势如图3.2所示。从图中表现结果看出：材料在成膜之后冲刷腐蚀过程的腐蚀电位均为负值，在洁净海水中冲刷腐蚀过程的腐蚀电位随冲刷时间延长而逐渐降低；在含沙条件、3m/s下冲刷腐蚀过程的腐蚀电位随冲刷时间延长而逐渐降低，在含沙条件、6m/s下冲刷腐蚀过程的腐蚀电位随冲刷时间延长而逐渐升高；而且在洁净海水中冲刷腐蚀过程的腐蚀电位变化幅度比在含沙条件下的大。
 
图3.1.JPG
 
图3.1 长期浸泡过程的自腐蚀电位
 
图3.2.JPG
 
图3.2 成膜之后冲刷腐蚀过程的腐蚀电位
 
    （2） 阻抗谱图变化
 
    长期浸泡过程中的阻抗谱变化如图3.3所示，根据自腐蚀电位变化趋势，本文将长期浸泡过程分为三个阶段进行分析。从图中表现结果看出：浸泡初期如图3.3（a）所示，阻抗谱在高频区变现为容抗弧，在低频区出现扩散尾，说明参加阴极反应的氧存在浓度扩散梯度，腐蚀反应受扩散控制；高频区容抗弧半径随腐蚀时间的增加而缓慢地增大，这是由于海水中的氧促进了材料表面的腐蚀产物膜的生成，但膜层生成缓慢。在浸泡中、后期（图3.3（b）、（c））中，阻抗谱表现为单一的容抗弧，说明材料表面逐渐形成完整致密地腐蚀产物膜，反应物质需通过膜层才能到达材料基体发生腐蚀反应。
 
图3.3.JPG
 
    图3.3  长期浸泡过程中的阻抗谱图
 （a）浸泡初期  （b）浸泡中期  （c）浸泡后期
 
    B10合金成膜之后在洁净海水中冲刷腐蚀时的阻抗谱如图3.4所示。从图中看出，阻抗谱表现为单一容抗弧，容抗弧半径随着冲刷时间的延长而呈上下波动趋势，6m/s条件下的容抗弧半径比3m/s条件下的较低。
 
    B10合金成膜之后在含沙条件下冲刷腐蚀时的阻抗谱如图3.5所示。从图中看出，阻抗谱表现为高频区容抗弧，低频区出现了实部收缩尾，这可能是由于反应中间产物在电极表面吸附造成。容抗弧半径随着冲刷时间延长而呈上下波动变化趋势。6m/s条件下的容抗弧半径比3m/s条件下的较低。
 
图3.4.JPG
 
    图3.4  成膜之后在洁净海水中冲刷腐蚀时的阻抗谱
    （a）3m/s  （b）6m/s
 
图3.5.JPG
 
    图3.5  成膜之后在含沙条件下冲刷腐蚀时的阻抗谱
    （a）3m/s  （b）6m/s