于阳等：微区电化学技术在薄液膜大气腐蚀中的应用 ·655· 1000 -100 。g=2/r -90 线性拟合曲线 80 -70 100 60 ● ● ● 50 =-19.6-20.9g.R=-0.99231 1.5 2.0 2.5 3.0 35 0.0001 0.001 0.01 01 g/cm dμm 图10A3钢在0.1molL1NaCl液滴下极限扩散电流密度与三 图8极限扩散电流密度与液膜厚度反比关系图) 相边界长度g的关系 Fig.8 Limit diffusion current density as a function of electrolyte lay- Fig.10 Limiting diffusion current densities under a 0.1 mol.L er thickness NaCl droplet attached on a planar A3 steel surface as a function of gBa 0.0004 饱和甘汞电极电位 ■-0.55V 0.20 0.0003 。-0.65V ▲-0.75V 0.15 0.0002 分 0.10 0.0001 0.05 0.004 0.008 0.012 μm 图9极限扩散电流密度与液滴直径倒数关系图) 300600900120015001800 液膜厚度m Fig.9 Limit diffusion current density as a function of electrolyte droplet diameter 图11镀锌钢腐蚀速率随液滴厚度的变化朗 Fig.11 Variation in the corrosion rate (I/R)of galvanized steel 滴的半径)，由于这一参数不包括面积的影响，因此 with different electrolyte thickness 在数据分析时比L更有效.由图10可看出，极限扩 散电流密度与g成线性关系，通过与全浸试样的结 果对比，得出这一关系与三相界面几何形状与材料 自身性能都无关 V-01 阳极 另外，Dubuisson等B的提出使用极化电阻R,对 0 镀锌钢的腐蚀速度进行表征，结果如图11.与极限 -1 阴极 扩散电流密度的结果相似，在电解质液滴厚度低于 -2 800μm时1/R,随厚度减小急剧增大，而大于800 2 5 6 μm后随厚度变化不明显.这表明液滴厚度低于 A/cm- 800um时厚度对腐蚀速率影响较大，而高于800μm 图12平均电流密度随铺展因子的变化曲线网 则没有太大影响，这是由于氧扩散受到了限制. Fig.12 Variations in the average current density with the spread- 由于液膜/滴的厚度无法直接反映实际腐蚀发 ability o of the seawater droplet 生区域，续冉等提出了铺展因子的概念，用于描 以看出平均电流密度随铺展因子增大呈指数增长模 述液滴的铺展程度，其定义为：A,=S。V,其中A,为 式，这是因为铺展因子越大单位体积液滴与金属接 铺展因子，V为液滴体积，S。为液滴与金属的接触面 触的面积越大，参与电化学反应的面积越大，腐蚀程 积，即液滴的投影面积.图12为碳钢在液滴下腐蚀 度越剧烈.同时铺展因子越大，液滴高度也降低，氧 的平均阴阳极电流密度随铺展因子的变化曲线，可 扩散速率加快，腐蚀速度加快.于 阳等: 微区电化学技术在薄液膜大气腐蚀中的应用 图 8 极限扩散电流密度与液膜厚度反比关系图［31］ Fig． 8 Limit diffusion current density as a function of electrolyte lay￾er thickness［31］ 图 9 极限扩散电流密度与液滴直径倒数关系图［37］ Fig． 9 Limit diffusion current density as a function of electrolyte droplet diameter［37］ 滴的半径) ，由于这一参数不包括面积的影响，因此 在数据分析时比 L 更有效． 由图 10 可看出，极限扩 散电流密度与 g 成线性关系，通过与全浸试样的结 果对比，得出这一关系与三相界面几何形状与材料 自身性能都无关． 另外，Dubuisson 等［35］提出使用极化电阻 ＲP对 镀锌钢的腐蚀速度进行表征，结果如图 11． 与极限 扩散电流密度的结果相似，在电解质液滴厚度低于 800 μm 时 1 /ＲP 随厚度减小急剧增大，而大于 800 μm 后随厚度变化不明显． 这表明液滴厚度低于 800 μm 时厚度对腐蚀速率影响较大，而高于 800 μm 则没有太大影响，这是由于氧扩散受到了限制［35］． 由于液膜/滴的厚度无法直接反映实际腐蚀发 生区域，续冉等［34］提出了铺展因子的概念，用于描 述液滴的铺展程度，其定义为: A0 = S0 /V，其中 A0为 铺展因子，V 为液滴体积，S0为液滴与金属的接触面 积，即液滴的投影面积． 图 12 为碳钢在液滴下腐蚀 的平均阴阳极电流密度随铺展因子的变化曲线，可 图 10 A3 钢在 0. 1 mol·L － 1 NaCl 液滴下极限扩散电流密度与三 相边界长度 g 的关系［36］ Fig． 10 Limiting diffusion current densities under a 0. 1 mol·L － 1 NaCl droplet attached on a planar A3 steel surface as a function of g ［36］ 图 11 镀锌钢腐蚀速率随液滴厚度的变化［35］ Fig． 11 Variation in the corrosion rate ( 1 /Ｒp ) of galvanized steel with different electrolyte thicknesses［35］ 图 12 平均电流密度随铺展因子的变化曲线［34］ Fig． 12 Variations in the average current density with the spread￾ability A0 of the seawater droplet［34］ 以看出平均电流密度随铺展因子增大呈指数增长模 式，这是因为铺展因子越大单位体积液滴与金属接 触的面积越大，参与电化学反应的面积越大，腐蚀程 度越剧烈． 同时铺展因子越大，液滴高度也降低，氧 扩散速率加快，腐蚀速度加快． · 556 ·