润湿性与金属海洋大气腐蚀行为的相关性研究

海洋大气环境中，液滴/金属界面的润湿性影响着金属的大气腐蚀行为，同时大气腐蚀过程的不均匀时空分布特征又导致金属表面润湿性的变化，两者密切相关，但是具体的相互作用机制尚未澄清。针对这一问题，本项目拟采用阵列电极技术、Kelvin探针测试技术结合显微镜成像、接触角测定技术以及SEM、EDS、FT-IR等表面分析技术，研究润湿性对金属海洋大气腐蚀形态、表面电位分布、电流分布的影响，探明海洋大气腐蚀阴极、阳极过程对金属表面润湿性变化规律的影响，结合海洋科学、界面化学、腐蚀电化学理论分析，建立表面润湿性与金属海洋大气腐蚀行为相关的数学模型，阐明润湿性与金属海洋大气腐蚀行为的相互作用机制。研究成果可以丰富薄液层下金属大气腐蚀的基础理论研究，深化人们对海洋大气环境中金属表面与周围环境相互作用方式的理解，为控制金属表面的润湿性能，开发耐海洋大气腐蚀的表面改性新技术提供理论依据。

海洋大气环境中，液滴/金属界面的润湿性影响着金属的大气腐蚀行为，但是具体的作用机制尚未澄清。本项目采用阵列电极技术结合显微镜成像、接触角测定技术及表面分析技术，考察了润湿性对碳钢、不锈钢海洋大气腐蚀形态、表面电化学特征的影响。. 研究发现润湿性相同的不锈钢表面呈现相似的不均匀电化学分布特征，其局部腐蚀程度随着表面液滴尺寸的增加而增加。润湿性不同的不锈钢表面，呈现不同的电化学分布特征。润湿性好的不锈钢，其表面液滴覆盖面积大，阳极电流峰的数目多，但是阳极电流值均较小。润湿性不好的不锈钢表面，则出现1-2个主导阳极，阳极电流值较大。这与不锈钢腐蚀的高度局部化有关。. 润湿性对碳钢表面的电化学特征影响则不同。研究发现润湿性相同碳钢的电化学分布特征，随着液滴尺寸的变化而改变，主导阳极趋向于出现在三相线区附近。润湿性不同的碳钢，呈现类似的电化学分布特征，但腐蚀程度不同。润湿性好的碳钢，其表面液滴覆盖面积大，总阴极电流大，碳钢腐蚀活性强，腐蚀程度严重。在不同的湿度条件下，润湿性好的碳钢，其阳极平均电流密度均较大，腐蚀程度更严重。而环境相对湿度对不同润湿性表面影响规律相似，在高湿度环境下阳极平均电流密度逐渐增大，在干燥初期达到最大值，然后降低。. 研究成果可以丰富薄液层下金属大气腐蚀的基础理论研究，深化人们对海洋大气环境中金属表面与周围环境相互作用方式的理解，为控制金属表面的润湿性能，开发耐海洋大气腐蚀的表面改性新技术提供理论依据。