Vol.21 No.4 王志刚等：阴极保护对氯化物环境中1C:3不锈钢微动腐烛的影响 ·367. 图6是-800mV下试样实验后的形貌，其左半 未加阴极保护时（图3）滞流区的pH值低， 部分（靠近辅助电极）是钝化膜破损区，右半部 呈酸性，而且其中心处（即陶瓷球与试样的接触 分（远离辅助电极）是钝化膜完整区，主要是因 点)的pH值最低，再加上徽动磨损的机械破坏 为电力线分布不均匀所致，此时，失重量很大 作用，因此接触点始终处于活化态，滞流区内金 了，与未加阴极保护时的失重量差不多.-850 属离子浓度自中心向四周呈梯度分布，由高到 mV电位下，椭圆形斑附近的小白环钝化膜较 低：滞流区外的pH值高，呈中性或碱性，pH值 完整，其余的部分是钝化膜破损区（图7），失重 在滞流区内也呈梯度分布，自四周向中心逐渐 景远远大于未加阴极保护时的失重量.椭圆形 减小，因此，腐蚀斑出现分层的现象， 斑中心的黑点是陶瓷球与试样的接触点， 1Cr13不锈钢的自钝化性能比奥氏体不锈 钢差，适度的阴极极化有利于保持钝化膜的完 骸性，在一定程度上减轻了试样表面的均匀腐 蚀，但更重要的是：金属表面阴极极化到零电荷 电位(EPZC)或更低的电位时，能阻止CI在金 属表面吸附：阴极极化使金属/溶液界面附近的 pH值升高，不利于CI在界面附近积聚，这一点 对滞流区有重要的意义，阴极极化能防止CI在 缝隙内积聚，并且使缝内的OH浓度增加，阻止 酸化自催化过程的进行，此外，阴极极化使滞流 区内外的金属表面电化学性质趋于一致，此时 图6外加-800mV时1Cr13在3.5% 大阴极一小阳极体系不复存在，其结果使缝隙 NaCI溶液中微动离蚀后的形靓 腐蚀被削弱， Pickering提出的电位转化机理(Potential Shift Mechanism)则强调滞流区电位的重要性， 认为存在·个临界缝隙腐蚀电位ECCF,电位低 于ECCF时，不发生缝隙腐蚀，阴极保护使ICr13 不锈钢的电位负移至稳定钝化区，缝隙腐蚀就 可能被抑制。 微动腐蚀是腐蚀和微动损伤联合作用的结 果，随着腐蚀的减轻，微动腐蚀就大大减弱，当 阴极保护电位从-550变化到-670mV时，腐蚀 一步一步地削弱，微动腐蚀失重赏也就越来越 少。 图6外加-850mV时1Cr13在3.5% NaCI溶液中微动腐蚀后的形酸 适度的阴极保护有利于维持钝化膜的完整 性.但是某些电位不太负的金属（如铁、镍）上氧 3分析与讨论 化膜的阴极还原，会引起钝化膜的破坏，从而加 速腐蚀，如果阴极保护电位过负，引起阴极析 陶瓷球和试样以球-平面的方式接触，在 氢，氢还原氧化膜或者析出的氢气引起钝化膜 接触点附近易形成环状的液体滞流区，实验条 的纯机械破坏，也会加速腐蚀，此时，阴极保护 件下徽动位移非常小，对滞流区的影响微不足 对防腐蚀反而有害.当施加电位负值超过-700 道.滞流区的存在使区内阴极去极化剂贫乏，并 mV时，已经减弱的腐蚀开始逐渐增强，从而引 最终导致滞流区内C]积聚和介质的酸化，在滞 起微动腐蚀失重量的逐渐增加；当阴极保护电 流区内外形成大阴极一小阳极的情况，这种情 位负值超过-800mV时，微动腐蚀的失重量远 况和缝隙腐蚀机理很相似.Pearson也曾提出 远大于未加阴极保护时的失重量， “微动腐蚀遵循维隙腐蚀的机理