Haccpper环境中不锈钢表面活性与电化学噪声特征研究

This subject intends to study the electrochemical behavior of stainless steel and its welded joints in the conditions of different states in the hypochlorite solution. Electrochemical techniques, including electrochemical noise(EN),potentiodynamic polarization，electrochemical impedance spectroscopy (EIS) , and microscopic characterization methods like scanning electron microscope（SEM）, energy dispersive spectrometer（EDS）, metallurgical microscope and electron probe to study the stainless steel surface activity trends, as well as characteristic parameters of electrochemical corrosion rate and corrosion type. In the electrochemical noise signal processing, the DC component is excluded from the raw data. Some parameters including standard deviation S , noise resistance Rn、localization index LI，used to evaluate the types of corrosion , corrosion rate and trends. The distributions and interrelations of noise potential between the noise current intensive studied from different state stainless steels in the hypochlorous acid medium. The method is based on clustering analysis（CA）and discriminant analysis (DA). Firstly，the EN data detemined as the evaluation for quantitative classification. Then, the discriminant model established and distinguished the corrosion category from unknown data.

本课题拟针对不同状态条件下不锈钢以及不锈钢焊接部位在次氯酸溶液的电化学行为进行了研究。运用电化学噪声检测技术、极化曲线、电化学阻抗和动电位再活化法，并结合扫描电镜、能谱仪、金相显微镜以及电子探针等微观表征方法，研究不锈钢表面活性变化趋势，以及电化学腐蚀速度和腐蚀类型的特征参数。在电化学噪声信号处理过程中，剔除了原始数据中直流分量。标准偏差S、噪声电阻Rn和局部化指标LI等参数用于评价腐蚀类型、腐蚀速率大小以及发展趋势。深入探讨了不同状态下不锈钢在次氯酸介质中产生的噪声电位和噪声电流的变化规律、分布特征以及相互关系。采用聚类分析（Cluster Analysis，CA）和判别分析 (Discriminant Analysis，DA)对EN数据进行定量分类评价，建立能确定未知数据所属腐蚀类别的判别模型。

摘要 .Haccpper杀菌剂杀菌能力强，杀菌谱宽，无残留，安全性高，低成本受到医疗卫生、食品加工和养殖业等行业高度关注。然而其对生产设备不锈钢材质的腐蚀性是多年一直未能得到解决的关键性难题，本研究首次圆满解决了Haccpper对不锈钢的腐蚀性问题。为Haccpper杀菌技术的应用推广扫清了障碍。.本研究为了解决Haccpper杀菌剂的腐蚀性问题，首先改进了生成原理，采用合成法取代了电解法，进而对合成法制得的Haccpper中主要成分进行了测试，取得了与腐蚀性相关的各种离子的数据。采用化学浸泡和电化学测试法，结合离子色谱、原子吸收、扫描电镜、称重、目视等检测手段对Haccpper杀菌剂的腐蚀性进行了全面的研究。研究发现在Haccpper中添加微量NO3-和PO43-可以起到明显的缓释作用，尤其是添加PO43-可以完全抑制Haccpper对不锈钢的腐蚀作用。.通过极化曲线实验证实，在Haccpper溶液中添加NO3-和PO43-可以明显拓宽不锈钢的钝化区间，使不锈钢的击穿点位Eb分别正移400mV和500mV, 起到了有效的抗腐蚀作用，并对其机理进行了研究，首次提出了NO3-抗腐蚀的机理模型。.交流阻抗（EIS）表明SUS304在Haccpper-Cl中，浸泡二天即出现感抗弧进入点蚀诱导期，而SUS316表现为单一容抗弧没有进入点蚀诱导期。而在Haccpper-N中，304、SUS316浸泡五天仍呈现单一容抗弧，且阻抗模值很高，说明不锈钢没有发生腐蚀，表面存在致密稳定的氧化膜。.在室温条件下，对SUS304和SUS316在200mg/L Haccpper溶液中的电化学噪声数据进行了谱图分析，根据电化学噪声图谱中特征暂态峰的特征对腐蚀过程进行了分段研究，分别为钝态期、亚稳态点蚀期、稳态点蚀期、稳态点蚀后期。对 SUS304和SUS316在200mg/L Haccpper溶液中的电化学噪声数据进行了时域分析，电流噪声标准偏差Si和噪声电阻 Rn的结果表明，SUS304和SUS316出现点蚀现象大约在12 h和 48 h。此外，分别对 SUS304和SUS316浸泡于Haccpper溶液的数据进行了频域分析，得到其电位噪声功率密度谱 PSD 曲线的高频部位斜率 K 分别为-2.8981，-3.7221，表明此时发生明显的点蚀。通过对功率密度谱曲线的特征参数的研究，可以判