王竹等：电化学方法在不锈钢腐蚀研究中的应用现状及发展趋势 555· 因素.电化学方法与检测仪器的组合改造中最为 [8]Jones S.Li Y X.Coley K S.et al.Corrosion potential oscillations 成功和成熟的应用是扫描微区电化学显微镜技 of nickel-containing stainless steel in concentrated sulphuric acid: 术.扫描电化学显微镜(SECM)是20世纪80年 II Mechanism and kinetic modelling.Corros Sci,2010,52(1):250 [9]Li YX,Ives M B,Coley K S,et al.Corrosion of nickel-containing 代，由著名的电分析化学家Brad等提出的技术观 stainless steel in concentrated sulphuric acid.Corros Sci,2004, 点，其最大特点是可以在溶液体系中对研究系统 46(8:1969 进行实时、现场和三维空间观测之后在2014年 [10]Shen C,Xia D H,Fan H Q,et al.Passivation degradation of Alloy 普林斯顿公司才成功研制出商用扫描电化学工作 800 in boiling solution containing thiosulphate.Electrochim Acta, 站，使得扫描电化学技术开始得以大量应用于腐 2017,233:13 蚀领域2-)除扫描微区电化学技术外，近年的文 [11]Abelev E,Sellberg J,Ramanarayanan T A,et al.Effect of H2S on 献中还报道了一些非商用的改造方案.Li和Chengl Fe corrosion in CO2-saturated brine.J Mater Sci,2009,44(22): 6167 将电化学方法与原子力显微镜结合，分析了不同 [12]Ben Salah M,Sabot R,Refait P,et al.Passivation behaviour of 外加电位条件下材料表面膜层的变化情况，明确 stainless steel (UNS N-08028)in industrial or simplified 了电位对钝化膜状态的影响规律.Luo等B在电 phosphoric acid solutions at different temperatures.Corros Sci. 化学测试过程中，利用电感耦合等离子体质谱 2015,99:320 (ICP-MS)监测了溶液中金属离子浓度变化情况， [13]Ge HH,Zhou G D,Wu W Q.Passivation model of 316 stainless 从而很好的揭示了极化过程中金属元素的选择性 steel in simulated cooling water and the effect of sulfide on the passive film.App/SurfSci,2003,211(1-4):321 溶解情况.电化学方法与其他检测手段的组合应 [14]Duarte R G,Castela A S,Neves R,et al.Corrosion behavior of 用，大大提高了不锈钢腐蚀研究的准确性和直观 stainless steel rebars embedded in concrete:an electrochemical 性，有助于深刻揭示不锈钢腐蚀机理.可以推测， impedance spectroscopy study.Electrochim Acta,2014,124:218 在未来的不锈钢腐蚀研究中，将会有更多基于电 [15]Luo H,Dong C F,Xiao K,et al.The passive behaviour of ferritic 化学调控手段的检测技术在腐蚀领域得到推广应 stainless steel containing alloyed tin in acidic media.RSC Adv, 用，这可能成为未来腐蚀研究领域的一大热点 2016,6(12):9940 [16]Li Y,Cheng Y F.Passive film growth on carbon steel and its 参考文献 nanoscale features at various passivating potentials.Appl Suf Sci, 2017.396:144 [1]Huo D X,Liang J L,Li H,et al.Research progress of application [17]Wang Z,Zhang L,Tang X,et al.The surface characterization and of electrochemical corrosion technology.Hot Work Technol,2017, passive behavior of Type 316L stainless steel in H2S-containing 46(10):18 conditions.Appl SwfSci,2017,423:457 (蛋东兴，梁精龙，李慧，等.腐蚀电化学技术应用研究进展.热 [18]Ebrahimi N,Momeni M,Kosari A,et al.A comparative study of 加工工艺，2017,46(10)：18) critical pitting temperature (CPT)of stainless steels by [2]Wang Z,Tang X,Xue J P,et al.The pitting behavior of stainless electrochemical impedance spectroscopy (EIS),potentiodynamic steels under SO,environments with Cl-and F-//CORROSION and potentiostatic techniques.Corros Sci,2012,59:96 2017.New Orleans,.2017:NACE-2017-9241 [19]Wang Z,Zhou Z Q,Zhang L,et al.Effect of pH on the [3]Choi Y S,Nesic S,Ling S.Effect of H,S on the CO,corrosion of electrochemical behaviour and passive film composition of 316L carbon steel in acidic solutions.Electrochim Acta,2011.56(4): stainless steel.Acta Metall Sin (Engl Lett),2019,32(5):585 1752 [20]Wang Z,Zhang L,Zhang Z R,et al.Combined effect of pH and [4]Wang Z,Zhang L,Tang X,et al.Investigation of the deterioration H.S on the structure of passive film formed on type 316L stainless of passive films in H.S-containing solutions.Int J Miner Metall steel.Appl SurfSci,2018,458:686 Maer,2017,24(8):943 [21]Fajardo S,Bastidas D M,Ryan M P,et al.Low-nickel stainless [5]Ding J H,Zhang L,Lu M X,et al.The electrochemical behaviour steel passive film in simulated concrete pore solution:A SIMS of 316L austenitic stainless steel in Cl containing environment study.Appl Surf Sci,2010,256(21):6139 under different H2S partial pressures.App/SurfSci,2014,289:33 [22]Alvarez S M,Bautista A,Velasco F.Corrosion behaviour of [6]Davoodi A,Pakshir M,Babaiee M,et al.A comparative H2S corrugated lean duplex stainless steels in simulated concrete pore corrosion study of 304L and 316L stainless steels in acidic media. solutions.Corros Sci,2011,53(5):1748 Cor0sSci.2011.53(1):399 [23]Hamada E,Yamada K,Nagoshi M,et al.Direct imaging of native [7]Rhodes P R.Environment-assisted cracking of corrosion-resistant passive film on stainless steel by aberration corrected STEM. alloys in oil and gas production environments:A review Corros Sci,,2010,52(12:3851 Cor0si0m,2001.57(11):923 [24]Zhang B W,Hao S J,Wu J S,et al.Direct evidence of passive film因素. 电化学方法与检测仪器的组合改造中最为 成功和成熟的应用是扫描微区电化学显微镜技 术. 扫描电化学显微镜（SECM）是 20 世纪 80 年 代，由著名的电分析化学家 Brad 等提出的技术观 点，其最大特点是可以在溶液体系中对研究系统 进行实时、现场和三维空间观测[31] . 之后在 2014 年 普林斯顿公司才成功研制出商用扫描电化学工作 站，使得扫描电化学技术开始得以大量应用于腐 蚀领域[32−35] . 除扫描微区电化学技术外，近年的文 献中还报道了一些非商用的改造方案. Li 和 Cheng[16] 将电化学方法与原子力显微镜结合，分析了不同 外加电位条件下材料表面膜层的变化情况，明确 了电位对钝化膜状态的影响规律. Luo 等[36] 在电 化学测试过程中，利用电感耦合等离子体质谱 （ICP-MS）监测了溶液中金属离子浓度变化情况， 从而很好的揭示了极化过程中金属元素的选择性 溶解情况. 电化学方法与其他检测手段的组合应 用，大大提高了不锈钢腐蚀研究的准确性和直观 性，有助于深刻揭示不锈钢腐蚀机理. 可以推测， 在未来的不锈钢腐蚀研究中，将会有更多基于电 化学调控手段的检测技术在腐蚀领域得到推广应 用，这可能成为未来腐蚀研究领域的一大热点. 参    考    文    献 Huo D X, Liang J L, Li H, et al. Research progress of application of electrochemical corrosion technology. Hot Work Technol, 2017, 46（10）: 18 （霍东兴, 梁精龙, 李慧, 等. 腐蚀电化学技术应用研究进展. 热 加工工艺, 2017, 46（10）：18） [1] Wang Z, Tang X, Xue J P, et al. The pitting behavior of stainless steels  under  SO2 environments  with  Cl− and  F− // CORROSION 2017. New Orleans, 2017: NACE-2017-9241 [2] Choi Y S, Nesic S, Ling S. Effect of H2S on the CO2 corrosion of carbon  steel  in  acidic  solutions. Electrochim Acta,  2011,  56（4）: 1752 [3] Wang Z, Zhang L, Tang X, et al. Investigation of the deterioration of  passive  films  in  H2S-containing  solutions. Int J Miner Metall Mater, 2017, 24（8）: 943 [4] Ding J H, Zhang L, Lu M X, et al. The electrochemical behaviour of  316L  austenitic  stainless  steel  in  Cl− containing  environment under different H2S partial pressures. Appl Surf Sci, 2014, 289: 33 [5] Davoodi  A,  Pakshir  M,  Babaiee  M,  et  al.  A  comparative  H2S corrosion study of 304L and 316L stainless steels in acidic media. Corros Sci, 2011, 53（1）: 399 [6] Rhodes P R. Environment-assisted cracking of corrosion-resistant alloys  in  oil  and  gas  production  environments:  A  review. Corrosion, 2001, 57（11）: 923 [7] Jones S, Li Y X, Coley K S, et al. Corrosion potential oscillations of nickel-containing stainless steel in concentrated sulphuric acid: II Mechanism and kinetic modelling. Corros Sci, 2010, 52（1）: 250 [8] Li Y X, Ives M B, Coley K S, et al. Corrosion of nickel-containing stainless  steel  in  concentrated  sulphuric  acid. Corros Sci,  2004, 46（8）: 1969 [9] Shen C, Xia D H, Fan H Q, et al. Passivation degradation of Alloy 800 in boiling solution containing thiosulphate. Electrochim Acta, 2017, 233: 13 [10] Abelev E, Sellberg J, Ramanarayanan T A, et al. Effect of H2S on Fe  corrosion  in  CO2 -saturated  brine. J Mater Sci,  2009,  44（22）: 6167 [11] Ben  Salah  M,  Sabot  R,  Refait  P,  et  al.  Passivation  behaviour  of stainless  steel  (UNS  N-08028)  in  industrial  or  simplified phosphoric  acid  solutions  at  different  temperatures. Corros Sci, 2015, 99: 320 [12] Ge H H, Zhou G D, Wu W Q. Passivation model of 316 stainless steel  in  simulated  cooling  water  and  the  effect  of  sulfide  on  the passive film. Appl Surf Sci, 2003, 211（1-4）: 321 [13] Duarte  R  G,  Castela  A  S,  Neves  R,  et  al.  Corrosion  behavior  of stainless  steel  rebars  embedded  in  concrete:  an  electrochemical impedance spectroscopy study. Electrochim Acta, 2014, 124: 218 [14] Luo H, Dong C F, Xiao K, et al. The passive behaviour of ferritic stainless  steel  containing  alloyed  tin  in  acidic  media. RSC Adv, 2016, 6（12）: 9940 [15] Li  Y,  Cheng  Y  F.  Passive  film  growth  on  carbon  steel  and  its nanoscale features at various passivating potentials. Appl Surf Sci, 2017, 396: 144 [16] Wang Z, Zhang L, Tang X, et al. The surface characterization and passive  behavior  of  Type  316L  stainless  steel  in  H2S-containing conditions. Appl Surf Sci, 2017, 423: 457 [17] Ebrahimi N, Momeni M, Kosari A, et al. A comparative study of critical  pitting  temperature  (CPT)  of  stainless  steels  by electrochemical  impedance  spectroscopy  (EIS),  potentiodynamic and potentiostatic techniques. Corros Sci, 2012, 59: 96 [18] Wang  Z,  Zhou  Z  Q,  Zhang  L,  et  al.  Effect  of  pH  on  the electrochemical  behaviour  and  passive  film  composition  of  316L stainless steel. Acta Metall Sin (Engl Lett), 2019, 32（5）: 585 [19] Wang Z, Zhang L, Zhang Z R, et al. Combined effect of pH and H2S on the structure of passive film formed on type 316L stainless steel. Appl Surf Sci, 2018, 458: 686 [20] Fajardo  S,  Bastidas  D  M,  Ryan  M  P,  et  al.  Low-nickel  stainless steel  passive  film  in  simulated  concrete  pore  solution:  A  SIMS study. Appl Surf Sci, 2010, 256（21）: 6139 [21] Alvarez  S  M,  Bautista  A,  Velasco  F.  Corrosion  behaviour  of corrugated lean duplex stainless steels in simulated concrete pore solutions. Corros Sci, 2011, 53（5）: 1748 [22] Hamada E, Yamada K, Nagoshi M, et al. Direct imaging of native passive  film  on  stainless  steel  by  aberration  corrected  STEM. Corros Sci, 2010, 52（12）: 3851 [23] [24] Zhang B W, Hao S J, Wu J S, et al. Direct evidence of passive film 王    竹等： 电化学方法在不锈钢腐蚀研究中的应用现状及发展趋势 · 555 ·