电场作用下金属的大气腐蚀机理研究

The atmospheric corrosion was involved in various aspects of industry, and was considered as the main contributor of the tatal corrosion loss. Meanwhile, we found from the records of power infrastructure maintenance and our primary study that the power infrastructure and other steel structure suffer more serious corrosion in atmospheric environment due to the power-frequency elctric field generated from power lines. And a new corrosion form - - Atmospheric Corrosion under Elctric Field (ACEF) was found. In this project, the ACEF will be studied and the electrochemical process of ACEF will be investigated in detail..In this project, the characterization of atmosphere and electric field in power industry will be analysized, and the research system of ACEF will be built up. The effect of electric field on the corrosion process of matel atmospheric corrosion will be studied in the cyclic wet-dry corrosion test system and thin layer electrolytic cell. The effect of parameter of electric field, such as frequency, field strength, field direction, on the electrochemical process and the corrosion product in ACEF was investigated by using electrochemical measurement,surface analysis and structure analysis. The characterization of material transfer in corrosion process under electric field will be analysized. Fanally, the kintics of electrochemical process in ACEF will be achieved.

金属的大气腐蚀涉及工业生产的各个方面，被认为是总腐蚀损失的主要贡献者。而通过电力检修记录和我们初步的实验研究发现，在电力工业中，由于输电线路产生的工频电场，使输电设施和周围的金属结构在大气环境下的腐蚀更加严重。因而产生了一种新的腐蚀形式- - 电场作用下的大气腐蚀。为了深入认识这种腐蚀形式，本项目将对电场作用下金属在大气环境中的腐蚀机理进行研究。.本项目将通过对输电网中的金属部件所处的大气环境和电场环境参数进行分析，建立电场作用下金属大气腐蚀的科学研究体系。采用电化学测量方法结合结构分析和表面分析考察电场参数（频率、强度和方向）对金属在电场环境下干湿交替模拟和薄液膜体系中的电化学过程和腐蚀产物的影响，结合对电场作用下金属大气腐蚀过程中的物料传质过程特征的研究，揭示电场对金属的大气腐蚀过程的作用机理。为深入认识这一腐蚀形式和相应的防护方法提供理论和方法支持。

本项目基于电力输电网设备金属部件的腐蚀调研，发现在电力工业中，由于输电线路产生的工频电场，使输电设施和周围的金属结构在大气环境下的腐蚀更加严重。因而对一种新的腐蚀形式——电场作用下的大气腐蚀进行了系统的研究。通过对输电网中的金属部件所处的大气环境和电场环境参数进行分析，建立了电场作用下金属大气腐蚀的科学研究体系。采用电化学测量方法结合结构分析和表面分析了考察电场对金属在干湿交替模拟和薄液膜体系中的电化学过程和腐蚀产物的影响，对电场作用下金属大气腐蚀过程中的电荷转移过程、物料传质过程以及腐蚀产物组成结构进行了系统的研究。研究结果表明，电场对金属的大气腐蚀有显著的影响，由于电场的存在，改变了电极表面电荷分布，进一步改变了电极/溶液界面的阴、阳离子分布，促进了电极表面的阴极过程的进行；电场的存在改变了腐蚀过程中电极表面腐蚀产物的组成结构，使得腐蚀产物的结构变得疏松，有利于氧的传输和腐蚀过程的进行；同时，电场的存在使得电极表面的腐蚀过程不均匀性增强，从而改变了金属的腐蚀形态，由原来的均匀腐蚀变为了局部腐蚀。本项目研究揭示了电场对金属的大气腐蚀过程的作用机理。为深入认识这一腐蚀形式和相应的防护方法提供理论和方法支持。