,1346 北京科技大学学报 第30卷 率大，故保护距离增大 =0=10 -0-2 6 3讨论 ==4 5 3.1理论模型 关于镀锌板在薄层电解液下的电偶作用，Zhang 3 等[]建立了一个处于同一平面上双金属电偶的理 论模型，定量地确定了电偶保护的程度受暴露的钢 的宽度、Zn的表面活性以及环境条件的影响， 4 5 泥浆附着与薄层电解液相似，差别在于泥浆更 t/mm 为复杂，但从理论上，也可借鉴此模型分析泥浆附 图6腐蚀电流密度，泥浆厚度和C1含量的关系 Fig.6 Corrosion current density of specimens covered with different 着时对保护距离的主要影响因素，泥浆附着的情况 thicknesses of mud 可用图8所示的模型加以描述 (a) b 4.0 200 35 150 3.0 100 2.5 50 2.0 10 15 10 15 C1质量分数% CT质量分数% 图7泥浆中CI厂含量对pH值(a)和电导率(b)的影响 Fig.7 Relations of pH (a)and conductivity (b)with Cl content in mud 度的函数， 图6是根据极化曲线得到的试样整体表面平均 腐蚀电流密度，而式(1)中所要求的电流密度是临界 点的腐蚀电流密度，不能直接代入进行计算.基体 表面离开Zn/Fe交界处不同距离点的腐蚀电流密 度是变化的，局部腐蚀电流密度采用一般方法无法 图8泥浆附着时构成的同一平面金属电偶示意图 测量，但平均腐蚀电流密度对保护距离是有影响的， Fig-8 Schematic diagram of a galvanic couple when mud covers 在式(1)中，电解液的厚度在公式推导过程中是 指氧扩散层的厚度，附着泥浆的厚度是有限制的；当 根据图8，保护距离(PD)可以用从Z如流向钢的 附着泥浆厚度超过氧扩散层厚度时，保护距离几乎 电流在水平方向的电位降来表示[8]： 不再增加， PD △V.(PD)=J0(x)HR(x)= 另外，随着泥浆中C1厂含量的增加，介质电导率 会显著上升，溶氧量逐渐降低，在酸性极强的土壤 PD x)[1/al]dx (1) 中，因为可以发生放氢反应（但是不一定以气泡形式 放出，有时也可能仅依靠在溶液中的扩散)，腐蚀在 式中，J是电解液（泥浆）中x处的总电流，σ是电解 没有氧的情况下发生，在这种情况下，因为形成氢 液（泥浆）的电导率，t是电解液（泥浆）厚度，L是电 的阴极点与发生腐蚀的阳极点靠得很近，与导电率 极的长度， 关系不大， 由此可看出：在试样尺寸一定时，保护距离是电 对于镀锌钢在薄液膜下电偶腐蚀的量化分析和 流、保护距离间的电位降、电解液（泥浆）电导率和厚 镀层破损为圆形的情况，Le[]也建立了一个理论模图6 腐蚀电流密度、泥浆厚度和 Cl －含量的关系 Fig．6 Corrosion current density of specimens covered with different thicknesses of mud 率大‚故保护距离增大． 3 讨论 3∙1 理论模型 关于镀锌板在薄层电解液下的电偶作用‚Zhang 等［8］建立了一个处于同一平面上双金属电偶的理 论模型‚定量地确定了电偶保护的程度受暴露的钢 的宽度、Zn 的表面活性以及环境条件的影响． 泥浆附着与薄层电解液相似‚差别在于泥浆更 为复杂．但从理论上‚也可借鉴此模型分析泥浆附 着时对保护距离的主要影响因素．泥浆附着的情况 可用图8所示的模型加以描述． 图7 泥浆中 Cl －含量对 pH 值（a）和电导率（b）的影响 Fig．7 Relations of pH （a） and conductivity （b） with Cl － content in mud 图8 泥浆附着时构成的同一平面金属电偶示意图 Fig．8 Schematic diagram of a galvanic couple when mud covers 根据图8‚保护距离（PD）可以用从Zn 流向钢的 电流在水平方向的电位降来表示［8］： ΔV c（PD）＝∫ PD 0 J（ x c ）d R（ x c ）＝ ∫ PD 0 J（ x c ）［1／σtl］d x c （1） 式中‚J 是电解液（泥浆）中 x 处的总电流‚σ是电解 液（泥浆）的电导率‚t 是电解液（泥浆）厚度‚l 是电 极的长度． 由此可看出：在试样尺寸一定时‚保护距离是电 流、保护距离间的电位降、电解液（泥浆）电导率和厚 度的函数． 图6是根据极化曲线得到的试样整体表面平均 腐蚀电流密度‚而式（1）中所要求的电流密度是临界 点的腐蚀电流密度‚不能直接代入进行计算．基体 表面离开 Zn／Fe 交界处不同距离点的腐蚀电流密 度是变化的‚局部腐蚀电流密度采用一般方法无法 测量‚但平均腐蚀电流密度对保护距离是有影响的． 在式（1）中‚电解液的厚度在公式推导过程中是 指氧扩散层的厚度‚附着泥浆的厚度是有限制的；当 附着泥浆厚度超过氧扩散层厚度时‚保护距离几乎 不再增加． 另外‚随着泥浆中 Cl －含量的增加‚介质电导率 会显著上升‚溶氧量逐渐降低‚在酸性极强的土壤 中‚因为可以发生放氢反应（但是不一定以气泡形式 放出‚有时也可能仅依靠在溶液中的扩散）‚腐蚀在 没有氧的情况下发生．在这种情况下‚因为形成氢 的阴极点与发生腐蚀的阳极点靠得很近‚与导电率 关系不大． 对于镀锌钢在薄液膜下电偶腐蚀的量化分析和 镀层破损为圆形的情况‚Lee ［2］也建立了一个理论模 ·1346· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷