引言

    判斷金屬在偶對中的極性和腐蝕傾向時，電位差只決定能否發生電偶腐蝕以及腐蝕電流的方向等熱力學性質，而實際電偶腐蝕程度還取決于各金屬在介質中的極化性能等動力學因素的影響。

    現對電極過程進行適當簡化處理，建立基于混合電位理論的多金屬偶合腐蝕模型來研究其腐蝕機理。

    試驗設備方法

    （1）電化學測試

    電化學測試參考GB/T 24196進行，測試儀器為電化學工作站。

    通過對極化曲線的線性極化段進行參數擬合獲取材料在介質中的自腐蝕電位和自腐蝕電流密度，通過對極化曲線的強極化段進行參數擬合獲得材料在介質中陰極、陽極塔菲爾斜率，代入公式（3）計算得出三金屬偶合體系的偶合電位。

    （2）電偶腐蝕

    電偶腐蝕參考GB/T 15748-2013進行，采用電化學工作站監測偶合體系的偶合電位變化，與模型計算結果進行比較。

    試驗結果驗證

    圖1分別為TA2鈦、黃銅、TP2紫銅、Q235鋼在3.5%NaCl介質中的極化曲線。表1為對極化曲線進行擬合后得到的電化學參數值，三種金屬中TA2的自腐蝕電位最正，在三金屬偶合體系中應該成為陰極，黃銅次之，Q235鋼電位最負，在三金屬偶合體系中應該成為陽極。

    圖1 測試樣品的極化曲線

    由表2可以看出，在TA2-黃銅-Q235偶合體系中，偶合電位約在-0.7V左右，說明TA2和黃銅均會成為陰極而得到保護，而Q235則會成為陽極而腐蝕加速。

    同時可以發現，該偶合體系的偶合電位計算結果與實測值具有較好的一致性，說明多金屬偶合腐蝕模型在計算簡單的多金屬偶合體系的偶合電位時具有一定的準確性。

    但在實際的多金屬偶合體系中，金屬的相對位置、面積、表面狀態以及介質條件等均存在很大差異，目前的多金屬偶合腐蝕模型還無法充分考量這些參數的影響，精確的腐蝕預測還有待進一步研究。

表2 三金屬偶合體系偶合電位

    結論

    （1）通過對金屬電極上發生的各種電極反應過程進行分析，研究各電極反應電流對其極化率的影響規律，并遵循封閉體系中極化電流歸零的原理，建立了基于混合電位理論的多金屬偶合腐蝕模型，應用該模型可以對偶合體系中金屬的腐蝕傾向進行預測。

    （2）通過對TA2-黃銅-Q235三金屬偶合體系的偶合電位進行計算，并與試驗結果進行比對，結果發現多金屬偶合腐蝕模型計算結果與實測結果具有良好的一致性。

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責任編輯：王元

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