·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 、