盐粒沉降对Zn大气腐蚀的影响

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2002.04.016 第24卷第4期 北京科技大学学报 Vol.24 No.4 2002年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2002 盐粒沉降对Zn大气腐蚀的影响 王凤平”陈华》李晓刚2 1)北京科技大学材料科学与工程学院，腐蚀与防护中心，北京1000832)金属腐蚀与防护国家重点试验室，沈阳110016 摘要使用石英晶体微天平(QCM)并结合红外透射光谱TS)研究了海洋大气环境和工业 大气环境对金属Zn在薄液膜下大气腐蚀的影响.QCM试验表明：研究的几种电解质中，NaCl 对Zn的腐蚀最严重，其次是NH)SO,NaNO,较弱，NaCO,最轻微.结合红外光谱对腐蚀产物 的分析，阐述了各种不同电解质条件下的腐蚀机理. 关键词大气腐蚀；锌；电解质：薄液膜；石英晶体微天平 分类号TG172.3 材料在不同大气环境中的腐蚀破坏程度随 电石英晶片及石英晶体分析仪（型号QCA917) 所处环境因素的不同有很大差别因此，根据污 组成.试验使用9MHz,AT-cut石英晶片，在石 染物的性质及程度，大气环境的类型大致可分 英晶片两面沉积的金属金(Au)膜构成了两电极， 为工业大气、海洋大气、海洋工业大气、城市大 电极经无水乙醇除油后，将Zn电镀到Au的表 气和农村大气5种类型.作者曾模拟城市大气 面，电镀液为硫酸盐，电镀时的电流密度为1.5 环境系统地研究了一些金属在薄液膜下的腐蚀 A/dm2,电镀时间为3min.经计算得知，镀Zn层 规律和腐蚀机理"-训，本文主要讨论海洋大气和 的厚度约为1.26m阿.一个电极处于室内空气 工业大气对Zn在薄液膜下的大气腐蚀规律.使 环境，另一个电极电镀上锌之后将其喷涂上电 用石英晶体微天平(QCM)并结合红外透射光谱 解质溶液，并放在空气中吹干，然后将其连接到 (IRTS)研究了几种常见的电解质对Zn镀层的大 石英晶体分析仪(QCA917)上作为研究电极.两 气腐蚀规律 电极面积皆为0.2cm2.试验过程中的采样时间 海洋大气主要是以大气中含海盐粒子为特 间隔为60s.QCM试验的数据采集和处理均由 征的，其在大气中的主要成分为Na和CI离子， 微机完成. 并且这2种离子随着与海洋距离的增加而迅速 1.2大气腐蚀模拟试验 减少. 材料为Zn2板材，金属Zn纯度大于99.9%. 工业大气中含有的海盐粒子主要是盐类， 主要杂质含量见表1.模拟试样的尺寸为中14 如：NH)zSO4,NaCO,NaNO,等.萧以德等人研 mm×3mm,样品依次经600#，800#及1000#耐水 究过电解质溶液对低合金钢腐蚀的影响，结果 砂纸逐级打磨后，再用1.5#抛光膏抛光，抛光后 表明，电解液类型对低合金钢的腐蚀有明显的 立即放人丙酮中，在丙酮中用超声波清洗器清 影响 洗10min,在空气中干燥，然后放在干燥器中待 用 1试验方法 表1试验金属Z加中的主要杂质质量分数 1.1金属腐蚀速率的测量 Table 1 Impurities composition in zinc tested % 本试验使用日本SEIKO EG&G公司制造的 Fe Cu Pb Sn Ca 石英晶体微天平(QCM.石英晶体微天平由压 0.012 0.00050.0400.00050.0005 试验过程中将模拟Zn试样浸人102molL 收稿日期200002-12 王凤平男，40岁，博士后 的电解质溶液中后取出，然后放入温度为(25± *国家自然科学基金资助项目No.50171011) *国家重点基础研究专项经费资助项目No.G19990650) 2)℃、相对湿度为85%±5%的大气腐蚀试验箱

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 】 盐粒沉降对 大气腐蚀的影响 王凤平 ” 陈 华 ” 李晓 刚 ’， 北京科技大学材料科学与工程学院 ，腐蚀与防护中心 ， 北京 金属腐蚀与防护 国家重点试验室 ， 沈 阳 摘 要 使用石英晶体微天平 并结合红外透射光谱 研究 了海洋大气环境和 工业 大气环境对金属 在薄液膜下大气腐蚀 的影 响 试验表 明 研究 的几种 电解质 中 ， 对 的腐蚀最严重 ， 其次是 月 。 ， ， 较弱 ， 灰 ， 最轻微 结合红外光谱对腐蚀产物 的分析 ， 阐述 了各种不 同电解质条件下 的腐蚀机理 关键词 大气腐蚀 锌 电解质 薄液膜 石英 晶体微天平 分类号 材料在不 同大气环境 中的腐蚀破坏程度 随 所处环境 因素的不 同有很大差别 因此 ， 根据污 染物 的性质及程度 ， 大气环境 的类型 大致可 分 为 工业 大气 、 海洋 大气 、 海洋 工业大气 、 城市大 气和农村大气 种 类 型 作者 曾模拟 城市大气 环境系统地研究 了一些金属 在薄液膜下 的腐蚀 规律 和腐蚀机理 ‘，一 ， 本文主要讨论海洋大气 和 工业大气对 在薄液膜下 的大气腐蚀规律 使 用 石英 晶体微天平 并结合红 外透射光谱 研究 了几种常见 的电解质对 镀层 的大 气腐蚀规律 海 洋大气主要是 以 大气 中含海盐粒子为特 征 的 ， 其在 大气 中的主要成分为 和 一 离子 ， 并且这 种离子随着 与海洋距离 的增加 而迅 速 减少‘， 工 业 大气 中含 有 的海 盐粒子 主 要 是盐类 ， 如 《洲 与 ， 灸 ，， 。 等 萧 以德 等人研 究过 电解质溶液对低合金钢 腐蚀 的影 响 ， 结果 表 明 ， 电解液类型 对低合金钢 的腐蚀有 明显 的 影 响 ， 电石英 晶片及石英 晶体分析仪 型 号 组成 试验使用 ， 一 石 英 晶片 ， 在石 英晶片两面沉积的金属 金 膜构成 了两 电极 ， 电极经无水 乙 醇除 油 后 ， 将 电镀 到 的表 面 ， 电镀液为硫酸盐 ， 电镀时 的 电流密度为 刀 ，， 电镀 时间为 ， 经计算得 知 ， 镀 层 的厚度约 为 娜 一个 电极处 于 室 内空 气 环境 ， 另 一个 电极 电镀 上 锌之后将其喷涂上 电 解质溶液 ， 并放在空 气 中吹 干 ， 然后将其连接到 石英 晶体分析仪 上 作为研究 电极 两 电极 面 积 皆为 ， 试验过程 中的采样 时 间 间隔为 试验 的数据采集 和处 理均 由 微机完成 大气腐蚀模拟试验 材料为 板材 ， 金 属 纯度 大于 主 要 杂 质 含量 见 表 模 拟 试样 的 尺 寸 为中 ， 样 品依次经 ， 及 耐水 砂纸逐级打磨后 ， 再用 抛光膏抛光 ， 抛光后 立 即放人丙 酮 中 ， 在丙 酮 中用 超声 波清洗器清 洗 ， 在空气 中干燥 ， 然 后 放在干燥 器 中待 用 试验方法 金属腐蚀速率的测最 本试验使用 日本 公 司制造 的 石英 晶体微天平 石英 晶体微天 平 由压 表 试验金属 中的主 要 杂质质 分数 收稿 日期 一 一 王凤平 男 ， 岁 ， 博士后 国家 自然科学基金资助项 目 国家重点基础研究专项经费资助项 目 以 试验过程 中将模拟 试样浸 人 一 “ 比 的 电解质溶液 中后取 出 ， 然 后 放人温度 为 士 ℃ 、 相对湿度为 巧 的大气腐蚀试验箱 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2002．04．016

·446 北京科技大学学报 2002年第4期 中，试验时间为135h.空白试验用纯净蒸馏水 否也有催化作用有待进一步研究 处理模拟Zn试样 图1中可以看出，Zn表面上沉积Na.CO或 试验用的电解质有NaCl(pH≈T),NH).SO, NaNO,后，Zn在潮大气中的腐蚀产物有一定的 (pH≈5)，NaCO,(pH≈9)，NaNO,(pH≈7)，试g验所 保护性.与此相反，Z表面沉积上(NH)2SO,后， 用的化学试剂均为分析纯，各种电解质浓度皆 Z的大气腐蚀产物不仅无保护性，而且有加速 为10-2moL. 大气腐蚀的作用，其作用机理在2.3中详细分 1.3腐蚀产物分析试验 析 用美国Nicolet公司产的MAGNA-R560对 综上所述，盐粒沉降对金属Z大气腐蚀的 Z试样的腐蚀产物做红外透射光谱分析.先将 影响就其实质而言都是相同的，即都是电化学 腐蚀产物用刀片刮下，然后用玛瑙研钵研细，用 腐蚀过程，阳极为Z的溶解，阴极为氧的去极 压片机压片，压片基质采用KBr晶体，分析方法 化，不同之处在于盐粒子对腐蚀过程的促进作 为KBr压片法.扫描数为50：分辨率为2.000dpi. 用上的差异. 2.2腐蚀产物的分析 2结果与讨论 表2是红外透射光谱对腐蚀产物的分析结 2.1电解质种类对Zn大气腐蚀的影响 果.图2是Zn表面喷涂上不同电解质后腐蚀样 QCM试验发现，在研究的4种电解质中， 品的红外透射光谱 NaCl对Zn的大气腐蚀最严重（见图1曲线1）： 表2腐蚀产物的红外透射光谱分析结果 其次是NH)2SO(图1曲线2)，NaCO,对Zn的大 Table 2 IRAS identification of corrosion products on zinc 气腐蚀最轻（图1曲线4）. samples deposited 从曲线2可以看出，与NaCl相比较，刚开 电解质cmol-L) 主要腐蚀产物 腐钟形貌 始腐蚀时，NaCl对Zn的薄液膜腐蚀比NH)zSO NaCl 10-2 Zn:(OH)Cl,H,O 点蚀、多孔 大得多，随着时间的延长，Zn表面沉积NH)2SO NHSO 102 NH)Zn(SO)·nHO点蚀，粗糙 的腐蚀速率有可能超过Zn表面沉积NaCl的腐 NaNO, 102 Zn(OH),Zn(NO,)2 表面变暗 蚀速率.Fiaud C研究过不同电解质对UNS Na,CO, 10-2 Na;CO, 表面变暗 G10190钢在薄液膜下的大气腐蚀的影响并认 23电解质对Zn在薄液膜下的大气腐蚀机理 为SO,离子对UNSG10190钢的大气腐蚀具有 (1)NaC1+空气. 催化作用？，因此，SO,离子对Zn的大气腐蚀是 当Zn表面有一定量的NaCl沉积时，Zn在 薄液膜下的腐蚀有明显的点蚀.所以，Z表面 2.0 1-NaCl 沉积NaCl后的大气腐蚀为典型的电化学腐蚀. 2-(NH)SO XEDS在蚀孔处检测到CI离子含量较高，而非 3-NaNO 1.5 4-Na.CO 蚀孔处CI离子含量较低，CI离子的这种不均 0) 5-空白 匀分布产生的原因是由于阴阳离子在薄液膜中 1.0 的迁移产生的 阳极反应：Zn→Zn*+2e, 0.5 阴极反应：0，+H0+2e→20H, 腐蚀反应：Za+0,+H0→ZnOH, 随着腐蚀反应的进行，在薄液膜中，Na离 0 5 10 公 20 子向阴极区迁移，使阴极区的pH升高，CI离子 t/h 向阳极区迁移，并在阳极区发生如下反应： 图1表面沉积不同电解质的Z在潮湿大气中腐蚀后的 5Zn2+2C1-+8H2OZn;(OH)Cl +8H', 质量变化随时间的变化规律 同时使阳极区的pH降低 Fig.1 Mass changes of zinc covered quartz vs.exposure 也可以发生如下的反应： time in different electrolytes Zn2++2Cl→ZnCl2

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 中 ， 试验时间为 空 白试验用 纯净蒸馏水 处理模拟 试样 试验用 的 电解质有 印 二 ， 凡 二 ， ， 印 “ ， ， 印 剐 ， 试验所 用 的化学试剂均 为分析纯 ， 各种 电解质浓度 皆 为 一 ， 比 · 腐蚀产物分析试验 用美 国 公 司产的 一 对 试样 的腐蚀产物做红外透射光谱分析 先将 腐蚀产物用 刀 片刮下 ， 然后用玛瑙研钵研细 ， 用 压 片机压片 ， 压 片基质采用 晶体 ， 分析方法 为 压片法 扫描数为 分辨率为 结果与讨论 电解质种类对 大气腐蚀 的影响 试验发现 ， 在研究 的 种 电解质 中 ， 对 的大气腐蚀最严重 见 图 曲线 其次是困凡 图 曲线 ， 灸 ，对 的大 气腐蚀最轻 图 曲线 从 曲线 可 以看 出 ， 与 相 比较 ， 刚开 始腐蚀 时 ， 对 的薄液膜腐蚀 比困凡 大得多 ， 随着时间的延长 ， 表面沉积困凡 的腐蚀 速率有可 能超过 表面沉积 的腐 蚀 速 率 研 究 过 不 同 电解 质 对 钢 在薄液膜下 的大气腐蚀 的影 响并认 为 卜 离子对 钢 的大气腐蚀具有 催化作用 〔 ， 因此 ， ‘ 卜 离子对 的大气腐蚀是 否 也有催化作用有待进一 步研究 图 中可 以看 出 ， 表面 上 沉积 ， 或 ， 后 ， 在潮大气 中的腐蚀产物有一定的 保护性 与此相反 ， 表 面沉积上 玩 认 后 ， 的大气腐蚀产物不仅无保护性 ， 而且有加速 大气腐蚀 的作用 ， 其作用 机理在 中详细分 析 综上 所述 ， 盐粒沉降对金属 大气腐蚀 的 影 响就其实质而言都是相 同的 ， 即都是 电化学 腐蚀过程 ， 阳极为 的溶解 ， 阴极 为氧 的去极 化 ， 不 同之处在于盐粒子对腐蚀过程 的促进作 用上 的差异 腐蚀产物的分析 表 是红外透射光谱对腐蚀 产物 的分析结 果 图 是 表面 喷涂上 不 同电解质后 腐蚀样 品 的红外透射光谱 表 腐蚀产 物的红外 透射光谱分 析 结果 柱 电解质 · 一 主要腐蚀产物 腐蚀袱貌 一 ， 几 珊 。 · 凡。 点蚀 、 多孔 困 一 ， 困凡 。 · 点蚀 、 粗糙 咖 ， 一 ， ， 困 表面变暗 街 ， 一。 一 ， 几 表面变暗 一 一 困比 一 一 氏 一 空 白 电解质对 在薄液膜下的大气腐蚀机理 空 气 当 表面有一 定量 的 沉积时 ， 在 薄液膜下 的腐蚀有 明显 的点蚀 所 以 ， 表 面 沉积 后 的大气腐蚀 为典型 的 电化学腐蚀 在蚀孔处检测 到 一 离子含量较高 ， 而非 蚀孔处 一 离子含量较低 ， 一 离子 的这 种不 均 匀分布产生 的原 因是 由于 阴 阳离子在薄液膜 中 的迁 移产生 的〔 阳极反应 ， ， 价︶。、如日息司众 阴极反 应 合 斗 一 ， 腐蚀反应 合 图 表面沉积不 同 电解质 的 在 潮湿大气 中腐蚀后 的 质 变化 随时 间的变化规律 · 随着腐蚀反 应 的进行 ， 在薄液膜 中 ， 离 子 向阴极 区迁 移 ， 使 阴极 区 的 升高 ， 一 离子 向阳极 区迁移 ， 并在 阳极 区 发生 如 下反应 ， 一 斗 ， 同时使 阳极 区 的 降低 也 可 以 发生 如下 的反 应 才 一 、

VoL.24 No.4 王凤平等：盐粒沉降对Z大气腐蚀的影响 ·447 100 Zn-NaCl (a) 100 -Zn-(NH)SO 6 80 80 60 60 0 40 场 20 0 -20 400350300 25020015010050 400350300250200150100 50 波数/mm- 波数/mm1 90 Zn-NaNO, (c) 100 Zn-Na.CO, (d) 80 80 06 60 70 6558 619 40 00060 60 661 20 50 0 400350300 250200150 10050 400 350 300250200 150 100 50 波数mm' 波数mm 图2表面沉积不同电解质后的Z在潮湿大气中腐蚀产物的红外光谱 Fig.2 Infrared transmissive spectra of corrosion products on zinc samples deposited with different electrolytes 4Zn(OH)2 ZnCl2-Zns(OH)Cl2. (NH)2Zn(SO.)2nH2O+20H-. 最终生成的腐蚀产物Zn(OHCl是水不溶 生成的OH离子加速了NH离子的水解 性的复合盐 因为最后生成的腐蚀产物为NH)Zn(SOh 总而言之，金属Zn上沉积的NaCl,其本身 ·HO,阳极反应也可能是 极易溶解于薄液膜中，形成强腐蚀性介质，C 2Zn +20H-+SOZnSO,Zn(OH)2+4e. 离子促进了阳极反应，加速Zn的腐蚀过程. 不论发生哪种阳极反应，从理论上分析可 (2)NH)2S04+空气. 知，Zn表面沉积上NH)hSO,后，Zn的腐蚀速率 表面有一定量电解质NH)SO,沉积的Zn 都会随时间有上升的趋势，这一分析结果与 腐蚀速率比Zn在空气中的腐蚀速率大得多.经 QCM试验完全相符（见图1曲线2） 红外光谱分析，腐蚀产物为硫酸铵和氢氧化锌 (3)NaNO+空气. 的复合盐NH)hZn(SOh·nH,O. SEM分析表明，Zn表面沉积NaNO,的大气 阴极反应仍然为氧的去极化，阳极反应为 腐蚀产物主要为Zn(OH),和Zn(NO)z.Zn(OH)2 金属Zn溶解，生成Zn离子.腐蚀产物为白色 为难溶性的腐蚀产物，尽管Zn(NO,)2易溶于水， 的Zn(OH2沉淀. 但当薄液膜蒸发后，Zn(NO3)2也可以留在Zn的 NH)SO,溶解于薄液膜后，NH离子发生 表面. 水解， 不论是QCM试验还是红外显微镜观察，表 NH+H,O→NH,OH+H 面有NaNO,沉积的Zn在薄液膜下的腐蚀速率 NH离子发生水解使薄液膜的pH降低，薄 比较低.这主要是因为NO,较强的氧化性易使 液膜pH的降低势必会加速部分腐蚀产物膜Z Z表面形成较致密的锌氧化物层而钝化，使阳 (OH2或ZnO的溶解，同时生成含结晶水的复合 极反应受阻，腐蚀速率降低，明显低于薄液膜中 盐NH)2Zn(S0h2nH2O: 含C和SO,2离子时的情况. Zn(OH)2+2NH,*+2S0,2-+nH20→ (4)NaC0+空气

一 王 凤平等 盐粒沉降对 大气腐蚀的影 响 一 ， 一 呱 ， ’ ‘ 卜 寸闪 价︻ 瞬闪出卜 寸们护 日睦队 侧米喇芝 ”︹︸ 叫叶卜寸 一 ， 卜 哟寸 叫寸 一价 ︸︸ ︸ 侧米姻之 。价工哟 巴州寸工 叫 ﹄ 叫哟工 霎 。 「燕 工一 波数 一 ， 波数 一 ’ 仁 一 咖 砰 叫 寸 伪 们 、 心 乃 了功 心， 寸 叼， 麟书厂 ︸，八“八 八︸ 咬一 叫卜寸 侧来姻芝 。叫口洲工“ 哟 寸囚咬 嗯 咬 叨 甘 二 〕 官一 寸 ， 气 ， 川 叫 哟寸 认 ， 工、﹄ ︸ ‘卜 侧来姻芝 波数 一 ， 波数 一 ， 图 表面沉积不 同电解质后 的 在潮 湿大气 中腐蚀产物 的红外光谱 · 幻 升 最终生 成 的腐蚀产物 是水不溶 性 的复合盐 总 而 言之 ， 金属 上沉积 的 ， 其本身 极 易溶解于 薄液膜 中 ， 形 成强 腐蚀性介质 ， 离子促进 了 阳极反应 ， 加速 的腐蚀过程 空 气 表面有 一定量 电解质 困 沉积 的 腐蚀速率 比 在空 气 中的腐蚀速率大得多 经 红外光谱分析 ， 腐蚀产物 为硫酸钱 和 氢氧 化锌 的复合盐困 · 阴极反应仍然 为氧 的去 极化 ， 阳极反应 为 金 属 溶解 ， 生 成 厅 离子 腐蚀 产物为 白色 的 沉淀 溶解 于 薄液膜后 ， 十 离子发生 水解 ， 呜 ‘ 离子发 生水解使薄液膜 的 降低 ， 薄 液膜 的 降低 势必会加速部分腐蚀产 物膜 或 的溶解 ， 同时生成含结 晶水 的复合 盐 办 · ，一 。 · 一 生成 的 一 离子加速 了 离子 的水解 因 为最后 生 成 的腐蚀产物 为 多 · ， 阳极反应也 可 能是 一 最 一 汁 · 不论发生 哪种 阳极反应 ， 从理论上分析可 知 ， 表面 沉积上 后 ， 的腐蚀速率 都会 随 时 间有 上 升 的 趋 势 ， 这 一 分析 结果 与 试验完全相符 见 图 曲线 空 气 分析表 明 ， 表面沉积 ， 的大气 腐蚀产物 主要 为 和 困 为难溶性 的腐蚀产物 ， 尽管 困 易溶于水 ， 但 当薄液膜蒸发后 ， 困 也 可 以 留在 的 表 面 不论是 试验还是红外显微镜观察 ， 表 面有 ， 沉积 的 在薄液膜下 的腐蚀 速率 比较低 这 主要是 因为 一 较强 的氧化性 易使 表面形成较致 密 的锌氧化物层 而钝化 ， 使 阳 极反应受阻 ， 腐蚀速率降低 ， 明显低 于 薄液膜 中 含 一 和 认 一 离 子 时 的情 况 。 空 气

·448· 北京科技大学学报 2002年第4期 红外光谱和QCM试验均表明，表面沉积 参考文献 Na.CO,的Zn在薄液膜下的腐蚀最轻微，主要原 1 Wang F P,Zhang X Y,Du Y L.Effect of CO,on the Atmos- 因在于：一是Na,CO,呈弱碱性，而Zn在弱碱性 pheric Corrosion of UNS G10190 Steel Under the thin 的介质中其耐蚀性是较好的；二是Zn在Na,CO, electrolyte film[J].Chemical Research in Chinese Univer- 介质中生成的腐蚀产物膜比较稳定，可以阻止 sity,2000,16(1):36-41 2王凤平，严川伟，张学元，等，石英晶体微天平研究Zn Zn的进一步腐蚀 在薄液膜下的大气腐蚀动力学).物理化学学报， 2001,17(4):319 3结论 3王凤平，张学元，余刚，等.二氧化碳对A3钢在薄层液 膜下的电化学腐蚀行为).金属学报，2000,36(1)：55 (I)Zn表面沉积上电解质后均促进Zn的大 4王光雍，王海江，李兴濂，等.自然环境的腐蚀与防护 气腐蚀，不同电解质对Z腐蚀的促进程度不 M北京：化学工业出版社，1997 同.其中，NaCl对Zn的腐蚀作用最严重，并伴 5萧以德，周学杰，张三平.低合金钢大气腐蚀的电化 有明显的点蚀；其次是QNH)zSO4,NaNO,较轻， 学研究[J.腐蚀科学与防护技术，1995,7(3)：200 NaCO3影响最小. 6曾华良，吴仲达.电镀基本原理和实践M)北京：机械 工业出版社，1986 (2)C1离子和SO,2对Zn有很强的腐蚀性； 7 Fiaud C,Ailor W H.Atmospheric Corrosion[M].New NO,离子能钝化Zn的表面；沉积Na,CO,的Zn York:John Wiley,1982.161 在薄液膜下的腐蚀最轻微，一是Na.CO,使薄液 8王凤平，张学元，严川伟，等.NaC1和CO2对Zn在薄 膜的pH处于弱碱性，二是Zn表面生成了较稳 液膜下腐蚀的协同作用，金属学报，2000,36(9)：970 定的腐蚀产物膜. Effect of Deposition of Electrolytes on Atmospheric Corrosion of Zn under Thin Liquid Film WANG Fengping",CHEN Hua,LI Xiaogang' 1)Material Science and Engineering School,UST Beijing,100083,China 2)State Key Laboratory of Corrosion and Protection of Metals,Shenyang 110016,China ABSTRACT Effect of sea atmospheric environment and industrial atmospheric on corrosion of metal Zn has been studied for the first time using Quartz Crystal Microbalance(QCM)combined with Infrared Transmissive Spectroscopy(IRTS).QCM results have shown that NaCl deposited on surface of zinc is the most corrosive electrolyte among selected electrolytes to atmospheric corrosion of zinc,(NH)SO,deposited on the surface of zinc is the second,NaNO,weak,and NazCO,the slightest.Combined with the IRTS analysis of the corrosion products,the corrosion mechanism of Zn under thin liquid film has elaborated. KEY WORDS atmospheric corrosion;zinc;electrolyte;thin liquid film;quartz crystal microbalance

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 红外光谱和 试验均表 明 ， 表面沉积 ， 的 在薄液膜下 的腐蚀最轻微 ， 主要原 因在 于 一是 灸 ， 呈 弱 碱性 ， 而 在弱碱性 的介质 中其耐蚀性是较好 的 二是 在 氏 介 质 中生 成 的腐蚀产 物膜 比较稳定 ， 可 以 阻止 的进一 步腐蚀 结论 表面沉积上 电解质后均促进 的大 气腐蚀 ， 不 同电解质对 腐蚀 的促进程度不 同 其 中 ， 对 的腐蚀作用 最严重 ， 并伴 有 明显 的点蚀 其次是 困 月 ， ， 较轻 ， 斑 ， 影 响最小 一 离子 和 一 对 有很强 的腐蚀性 一 离子 能钝化 的表面 沉积 氏 ， 的 在 薄液膜下 的腐蚀最轻微 ， 一是 几 ， 使薄液 膜 的 处于弱 碱性 ， 二是 表面生 成 了较稳 定 的腐蚀产物膜 参 考 文 献 ， ， 」 枷 月 ， ， 一 王凤平 ， 严川伟 ， 张学元 ， 等 石英 晶体微天平研究 在薄液膜下 的大气腐蚀动力学 物理化学学报 ， ， 王 凤平 ， 张学元 ， 余刚 ，等 二氧化碳对 钢在薄层液 膜下 的电化学腐蚀行为明 金属 学报 ， ， 王光雍 ， 王海江 ， 李兴镰 ， 等 自然环境的腐蚀与防护 】北京 化学工业 出版社 ， 萧 以德 ， 周学杰 ， 张三平 低合金钢大气腐蚀 的电化 学研究 腐蚀科学 与防护技术 ， ， 曾华 良 ，吴仲达 电镀基本原理和 实践【阅 北京 机械 工业 出版社 ， ， ， 王凤平 ， 张学元 ， 严川伟 ，等 和 对 在薄 液膜下腐蚀 的协 同作用 ， 金属学报 ， ， 恻刃 罗动澎 ，， 〔汤咙万 ， 卯心 ， ， ， ， ， ， ， 七 ， 伽 月 ， ， ， 灸 ， ， 山 斌