[发明专利]利用丝束电极表征已涂覆搪瓷层的低碳钢表面微区腐蚀特征的方法

说明书

本发明公开了一种利用丝束电极表征涂覆搪瓷层的低碳钢表面微区腐蚀特征方法，利用丝束电极，表征涂覆搪瓷层的低碳钢表面微区腐蚀情况以及涂层本身对腐蚀溶液的抑制作用，本发明通过多电极耦合系统，所有金属丝短接于一起时，其电化学行为视为一整体电极，此时开路电位称为整体电位，即所有单电极的耦合电位。在此基础上，对材料在不同时间的腐蚀情况进行表征。丝束电极表面电位与电流扫描能较好表征在腐蚀溶液中碳钢局部腐蚀在时间和空间上的发生发展过程；同时，局部腐蚀因子可定量表征WBE表面腐蚀的不均匀特征以及缓蚀剂对局部腐蚀的修复能力，利用丝束电极能够非常有效表征材料微区腐蚀以及涂层对基体的保护作用和对腐蚀离子抑制作用。

技术领域

本发明涉及一种金属腐蚀检测与评定的方法，特别是涉及一种带有防腐涂层的低碳钢在的腐蚀检测与评定的方法，还涉及一种金属耐腐蚀性能影响的高通量检测方法，应用于金属电化学微观测试技术领域。

背景技术

早在19世纪，人类已经意识到金属腐蚀造成的巨大的损失和危害，国内外学者开展了大量金属腐蚀机理与防护研究。金属腐蚀过程十分复杂，腐蚀界面活性很难达到完全一致，往往局部区域的腐蚀速度和腐蚀深度会远大于整个界面平均值，发生局部腐蚀。局部腐蚀发生的主要原因是电化学电偶的存在，由于材料内部往往存在夹杂、偏析和不均匀性现象，使得不同部位电化学性能存在差异，从而形成电化学电偶。目前，比较成熟的电化学性能测试方法主要有常规电化学方法，以及国际上近年来发展的具有分子水平空间分辨率的微区电化学技术。

丝束电极(WBE)技术是介于这两种方法之间的电化学测试方法，丝束电极是由一系列按矩阵排列、彼此绝缘的金属丝组成工作电极，代替传统的整个大面积电极。相比传统电极不仅能提供总体电化学参数还能测出不同位置电位、电流密度分布及差异等信息。本文主要综述了电化学方法和丝束电极在局部腐蚀研究中的应用。

丝束电极(WBE)测量是指将相互绝缘的金属丝阵列，有序紧密排列用于模拟整个金属表面的多电极技术。通过循环扫描单根金属丝相对于参比电极的开路电位(OCP)以及与其余金属丝之间的偶接电流来表征金属表面的不平衡腐蚀特征。Tan等人最先提出WBE多电极测量方法，WBE除用于测量金属腐蚀外，还可测量离子迁移，铝合金的选择性溶解等。借助零阻电流计(ZRA)可以精确测量WBE电极表面的短路原电池电流，即单电极间的偶接电流，无需担心外部极化可能会破坏微区腐蚀环境，因而特别适合用来研究金属在非扰动状态下自发腐蚀行为，如混凝土内钢筋的非均匀腐蚀，以及生物膜下的微生物腐蚀。目前，在耐腐蚀搪瓷涂层尤其是金属合金耐腐蚀纳米搪瓷涂层方面研究仍然较少，还没有利用丝束电极表征金属合金耐腐蚀纳米搪瓷涂层表面微区腐蚀特性的文献记载。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种利用丝束电极表征已涂覆搪瓷层的低碳钢表面微区腐蚀特征的方法，采用新的电化学检测手段，利用丝束电极表征已涂覆搪瓷层的低碳钢表面微区腐蚀情况以及涂层本身对于腐蚀溶液的抑制作用，本发明通过多电极耦合系统，所有金属丝短接于一起时,其电化学行为可视为一整体电极,此时的开路电位称为整体电位，即所有单电极的耦合电位Eg。在此基础上，对材料在不同时间的腐蚀情况进行表征。丝束电极的表面电位与电流扫描能较好表征在腐蚀溶液中碳钢局部腐蚀在时间和空间上的发生发展过程；同时，局部腐蚀因子可定量表征WBE表面腐蚀的不均匀特征以及缓蚀剂对局部腐蚀的修复能力。因此，利用丝束电极能够非常有效的表征材料微区腐蚀以及涂层对基体的保护作用和对腐蚀离子的抑制作用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用丝束电极表征已涂覆搪瓷层的低碳钢表面微区腐蚀特征的方法，其特征在于,包括如下步骤：