第36卷第4期 北京科技大学学报 Vol.36 No.4 2014年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2014 纯铜和电镀铜包钢在大港土壤中的初期腐蚀行为 朱敏区，杜翠薇，李晓刚，黄 亮，王力伟，万红霞，刘智勇 北京科技大学新材料技术研究院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:zmii2009@163.com 摘要通过实验室的实土埋样实验(30)、极化曲线、交流阻抗谱(ES)测试和失重法对纯铜和电镀铜包钢在大港实土中的 初期腐蚀行为进行了研究。在腐蚀的初期阶段，纯铜的平均腐蚀速率略低于电镀铜包钢，它的耐土壤腐蚀性能略好：纯铜和电 镀铜包钢的腐蚀机制存在一定的差异，纯铜的腐蚀行为受扩散控制影响较大， 关键词铜：铜包钢：电镀：土壤：腐蚀 分类号TG172.4 Initial corrosion behavior of pure copper and electroplating copper-elad steel in Dagang soil ZHU Min,DU Cui-ei,LI Xiao-gang,HUANG Liang,WANG Li-wei,WAN Hong-xia,LIU Zhi-yong Institute of Advanced Materials,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:zmii2009@163.com ABSTRACT The initial corrosion behaviors of pure copper and electroplating copper-elad steel in Dagang soil were investigated by burying tests in lab for 30d,combining polarization curves,electrochemical impedance spectroscopy (EIS),and weight-loss method. It is found that during the initial stage of the corrosion process,the average corrosion rate of pure copper is slightly lower than that of electroplating copper-elad steel,and pure copper exhibits a higher corrosion resistance than electroplating copper-elad steel.There are some differences in the corrosion mechanism between pure copper and electroplating copper-elad steel.The corrosion behavior of pure copper is mainly affected by diffusion control. KEY WORDS copper:copper clad steel:electroplating;soils;corrosion 接地系统是确保电力系统和电气设备的安全运 存在腐蚀速率快、开挖修复周期短、可靠性差、难以 行，确保运行人员及其他人员的人身安全的重要措 达到设计的使用寿命等问题.直接采用纯铜作为接 施0.由于接地装置的主要部分均埋在地下，因此 地体材料，或加大接地体截面虽然可以大大延长接 土壤腐蚀是其最主要的腐蚀-).在我国，接地网腐 地网使用寿命，但成本过高.钢表面高温镀铜和涂 蚀构成了影响电力系统安全运行的重大安全隐患， 覆导电防腐涂料的方法在提高耐土壤腐蚀性能的同 每年因接地网腐蚀而引起的电力系统事故时有发 时也兼顾了成本，可明显延长接地网可靠使用寿命 生，这些事故造成了巨大的经济损失. 至20年以上，是今后接地体构件防腐技术的主要发 目前国内外采用的接地材料有钢、镀锌钢、铜、 展方向. 镀铜钢、钢外涂防腐导电涂料等几种0.目前，在我 铜包钢材料由于具有良好的导电性能和较高的 国常用的接地电极材料主要有碳钢和镀锌钢，工程 机械强度，尤其是外部包覆的铜层具有良好的抗腐 实践表明的这两种接地电极材料易发生士壤腐蚀， 蚀性能.相关研究表明镀铜接地极的腐蚀速率明显 收稿日期：201302-17 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50971016)：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-TP09029B) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.04.006:http://journals.ustb.edu.cn第 36 卷 第 4 期 2014 年 4 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 4 Apr． 2014 纯铜和电镀铜包钢在大港土壤中的初期腐蚀行为 朱 敏，杜翠薇，李晓刚，黄 亮，王力伟，万红霞，刘智勇 北京科技大学新材料技术研究院，北京 100083  通信作者，E-mail: zmii2009@ 163． com 摘 要 通过实验室的实土埋样实验( 30 d) 、极化曲线、交流阻抗谱( EIS) 测试和失重法对纯铜和电镀铜包钢在大港实土中的 初期腐蚀行为进行了研究． 在腐蚀的初期阶段，纯铜的平均腐蚀速率略低于电镀铜包钢，它的耐土壤腐蚀性能略好; 纯铜和电 镀铜包钢的腐蚀机制存在一定的差异，纯铜的腐蚀行为受扩散控制影响较大． 关键词 铜; 铜包钢; 电镀; 土壤; 腐蚀 分类号 TG172. 4 Initial corrosion behavior of pure copper and electroplating copper-clad steel in Dagang soil ZHU Min ，DU Cui-wei，LI Xiao-gang，HUANG Liang，WANG Li-wei，WAN Hong-xia，LIU Zhi-yong Institute of Advanced Materials，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: zmii2009@ 163． com ABSTＲACT The initial corrosion behaviors of pure copper and electroplating copper-clad steel in Dagang soil were investigated by burying tests in lab for 30 d，combining polarization curves，electrochemical impedance spectroscopy ( EIS) ，and weight-loss method． It is found that during the initial stage of the corrosion process，the average corrosion rate of pure copper is slightly lower than that of electroplating copper-clad steel，and pure copper exhibits a higher corrosion resistance than electroplating copper-clad steel． There are some differences in the corrosion mechanism between pure copper and electroplating copper-clad steel． The corrosion behavior of pure copper is mainly affected by diffusion control． KEY WOＲDS copper; copper clad steel; electroplating; soils; corrosion 收稿日期: 2013--02--17 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 50971016) ; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( FＲF--TP--09--029B) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 04． 006; http: / /journals． ustb． edu． cn 接地系统是确保电力系统和电气设备的安全运 行，确保运行人员及其他人员的人身安全的重要措 施［1］． 由于接地装置的主要部分均埋在地下，因此 土壤腐蚀是其最主要的腐蚀［2--3］． 在我国，接地网腐 蚀构成了影响电力系统安全运行的重大安全隐患， 每年因接地网腐蚀而引起的电力系统事故时有发 生，这些事故造成了巨大的经济损失． 目前国内外采用的接地材料有钢、镀锌钢、铜、 镀铜钢、钢外涂防腐导电涂料等几种［4］． 目前，在我 国常用的接地电极材料主要有碳钢和镀锌钢，工程 实践表明［5］这两种接地电极材料易发生土壤腐蚀， 存在腐蚀速率快、开挖修复周期短、可靠性差、难以 达到设计的使用寿命等问题． 直接采用纯铜作为接 地体材料，或加大接地体截面虽然可以大大延长接 地网使用寿命，但成本过高． 钢表面高温镀铜和涂 覆导电防腐涂料的方法在提高耐土壤腐蚀性能的同 时也兼顾了成本，可明显延长接地网可靠使用寿命 至 20 年以上，是今后接地体构件防腐技术的主要发 展方向． 铜包钢材料由于具有良好的导电性能和较高的 机械强度，尤其是外部包覆的铜层具有良好的抗腐 蚀性能． 相关研究表明镀铜接地极的腐蚀速率明显