第１５卷第３期腐蚀科学与防护技术Ｖ０１．１５Ｎｏ３２００３年５月ｃｏＲＲＯＳｌＯＮＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＰＲｏＴＥＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹＭａｖ．２００３土壤腐蚀的实验研究与数据处理董超芳１季晓刚１，２武俊伟１韩雪安１王光雍１１．北京科技大学材料科学与工程学院腐蚀与防护中心北京１０００８３；２．中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室沈阳１１００１６埔要随着新材料的不断出现以及工程建设需要，开展材料土壤腐蚀加速实验方法的研究已经成为土壤腐蚀实验研究领域的重点之一本文评述Ｔ土壤腐蚀室外现场埋设和室内模拟实验的研究方法，以及实验数据处理方法关键词土壤腐蚀实验研究数据处理中圉分娄号ＴＧｌ７２．４文献标识码Ａ文章编号１００２—６４９５（２００３）０３—０１５４—０７ＲＥＶＩＥＷＩＮＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＴＩｏＮＡＮＤＤＡＴＡＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ０ＦＳＯＩＬＣＯＲＲｏＳＩｏＮＤＯＮＧＣｈａ。ｆ８ｎ９１，ＵＸｉａｏｇａｎ９１Ｐ，ＷＵＪｕｎｗｅｉｌ，ＨａｎＸｕｅａｎｌ，ＷＡＮＧＧｕａｎｇｙｏｎ９１１．＆胁圹ｏ，Ｃｈ邢∞＂ｎ耐Ｐ惴ｎ抽，№删”毋。，＆ｉ曲婵４月ｄ】矾州哪，Ｂ叫ｆ馏，＆巧２唧１０００８３２．ｓ缸即Ｋ哪“幻ｍ鲫，如ｒ岛ｒ加ｊ如ｎ相ｄ胁删胁”．ｈｓ￡““抛０，Ｍ；￡“Ｒ鲫ｍ，Ｔ＾ｅ强ｉｎｅ鸵Ａｃ。加ｑ０，＆搪Ｈ似，ｓｋ唧昭１１００１６ＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎ—ｓｉｔｕｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄ鸵ｖｅＩａｌａｃｃｅｋｒａｔｅｄｌａ＿ｂｏｒａｔｏｒｙｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓｏｎ∞ｉｌｅｏｒｍ—ｓｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｅａｃｈ。ｎｅｈａｖｅｂｅｅｎｄｉ５一ｃｕｓｓｅｄＴｈｅｒｅ￥ｅａｒｃｈｏｆｒｅｌａｔｉｖｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｉｎ～ｓｉｔｕｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓｉｓｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅｅｍｐｈａｓｉｓ。ｆｗｏｒｋａｆｔｅｒｔｉｍｅ，ｂｕｔａｌｓ０ｔｈｅｎｏｄｕｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｓｏｍｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａＩｓｏｈａｖｅｂｅｅｎｇｅｎｅｒａ“ｚｅｄ，ｔｈｒｏｕｇｈｗｈｉｃｈⅡ均Ｒｕｓｅｆｕｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｎｂｅｇｏｔｆｒｏｍｔｈｅ６ｎｉｔｅｓｏ订ｅｏｒｒｏｓｉｏｎｄａｔａ．Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ。ｆｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｅｘｐｅｆｌｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｉｎｓｏｉｌｃｏｒ“）ｓｊｏｎＫＥＹＷＯＲＤＳｓｏｉＩ∞ｒｒｏｓｉｏｎ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｄａｔａｐｒｏｃｅ船ｉｎｇ土壤环境中的材料腐蚀问题不仅是腐蚀科学研方面发挥了作用【１“』．究领域中一个重要的课题，而且也是地下工程应用根据工业发达国家的经验．基础设施建设中材所急需解决的一个实际问题．我国的土壤腐蚀实验料的选用要以材料（制品）在该地区典型环境中的腐研究工作开展较晚，５０年代柬在国家科委组织下建蚀与老化数据作为薰要依据．西部大开发及国家蓖立了全国土壤腐蚀实验网，在全国２９个站（点）埋设大工程建设如西气东输、青藏铁路、青海钾肥厂：二期了常用的钢板、钢管、混凝土、电缆护层与塑料等四工程等急需材料（制品）的腐蚀数据．由于国家在类材料共４９９３个试件．全国材料（制品）环境腐蚀实１９８０年～２０００年期间尚未考虑西部地区开发的需验站网现已积累材料中碱性±壤腐蚀３０年～３５年要。材料在西部典型土壤环境中的腐蚀数据与资料的腐蚀数据和自然环境因素测定数据４０多万个．已很少，不能满足需要根据国家需求，在对我国西部积累的数据和阶段研究成果在国家重大工程防腐设地区典型环境下材料腐蚀状况调研的基础上。开展计与选材、防腐规范与标准制订、企业材料生产工艺金属材料土壤腐蚀实验方法的研究，特别是简便、快的改进、产品质量的提高、以及新材料的研究开发等速、有效、规范的新实验方法的研究，可以为我国西部开发，特别是重大工程建设与安全运行提供材料科技部２００１年基础性重点项目（２００ｌＤＥＡ３００４０）土壤腐蚀（性）数据及土壤腐蚀快速评价方法．收到初稿：２∞２一０３一１４；收到修改稿：２００２．０９．２０１±壤腐蚀实验方法作者筒彳ｒ：董趣芳，女，１９７６年生．博士研究生Ｔｄ：０１０—６２”３９３ｌＥ一眦ｌＩ：ｄ。ｎｇｃｈ鲫ｂｎｇ＠ｈｏｔｍｍＩ洲在土壤腐蚀研究领域，实验方法、手段的创新是万 方数据董超芳等：土壤腐蚀的实验研究与数据处理提高土壤腐蚀研究整体水平的基础，国内外研究人员都十分重视本领域的研究．从文献检索的结果可以看出．国外对土壤腐蚀性的实验以及监、检测工作主要是为选材及阴极保护工程服务的．土壤腐蚀的实验方法主要包括室外现场埋设实验和室内模拟实验两类．其中室内模拟实验又包括模拟现场和加速腐蚀实验．实验方法围绕影响土壤腐蚀的主要因素展开，各主要凶素的作用效果及其相互间的交互作用是土壤腐蚀研究的重点．也是对各类土壤腐蚀性的评价、分类和预测的基础．选用多因子进行土壤腐蚀性研究的方法已被人们所广泛接受．美国和德国的一些学者分别综合多项腐蚀因素进行评分、判别，并在标准和规范中分别采用多因子综合评价法来评判土壤腐蚀性的轻重等级我国土壤腐蚀网站还制定了有关材料土壤腐蚀实验方法，考虑的因素多达２０种以上．…些学者还尝试用模式识别和模糊数学等方法来研究土壤腐蚀性的预测问题，效果良好．研究表明影响土壤腐蚀的主要因素有：土壤电阻率、土壤不均匀性、含盐量、含气（氧）量、含水量和ｐＨ值．１．１室外现场埋设实验土壤室外埋设实验是指在选取的典型土壤环境中，埋设按照土壤腐蚀实验方法制备的标准试件，然后按一定埋没周期挖掘，经过清洗、除锈、干燥、称重等处理，确定试件的腐蚀失重和腐蚀速度．在实验过程中还需定期测取土壤的物理、化学参数，记录气候数据，以及相应的电化学测量结果，以便建立材料、环境因素和腐蚀速度之间的相互关系，为开展土壤腐蚀性快速评价方法的研究提供基础数据．这是一种简单的，也是摄可靠的确定土壤中金属腐蚀速度的方法，是土壤腐蚀实验中的基本方法．１．１．１土壤物理性质分析土壤的物理性质分析主要包括：土壤含水量的测定、土壤容重测定、土壤总孔隙度的测定、土壤空气容量的测定和土壤的颗粒分析土壤中金属腐蚀一般为湿蚀．阳极溶解的金属离子的水化、氧还原共轭阴极过程和土壤电解质的离解等都需要水．土壤含水量是决定金属土壤腐蚀行为的重要因素之一，而且对金属土壤腐蚀行为的影响是十分复杂的方面，水分使土壤成为电解质，为腐蚀电池的形成提供条件；另一方面，含水量的变化显著影响土壤的理化性质，进而影响金属的土壤腐蚀行为．测定土壤含水擐【５ｏ有多种方法，常用的方法为烘干法、红外线法、乙醇燃烧法．随着检测技术的进步．中科院南京土壤所已经研制了可以连续监测土壤含水万 方数据量变化的土壤腐蚀测试仪”Ｊ，仪器通过负压计法和水分传感器法对土壤水分进行测试负压计法是利用土壤对水的吸力．在仪器内部产生一个负压，并通过真空表指示出来，土壤含水量低，土壤吸力犬，负压也大，岔水量高则负压值小水分传感器法采用石膏电极作为湿度传感器。测定不同土壤条件下的电导值，通过查标准曲线，换算成土壤含水量．土壤含气（氧）量与土壤孔隙度有很大的关系．较大的孔隙度有利于氧渗透和水分保存，而它们都是腐蚀初始发生的促进因素．透气性良好似应加速腐蚀过程，但是还必须考虑到在透气性良好的土壤中包更易生成具有保护能力的腐蚀产物层，阳碍金属的阳极溶解，使腐蚀速度减慢下来．因此关于透气性对土壤腐蚀的影响，有许多相反的实例例如在考古发掘时发现埋在透气不良的土壤中的铁器历久无损；但另一些例子说明在密不透气的粘土中金属常发生更严重的腐蚀造成情况复杂的因素在于有氧浓差电池、微生物腐蚀等因素的影响在氧浓差电池作用下，透气性差的区域将成为阳极而发生严重腐蚀【７Ｊ土壤空气容量也称土壤含气率，是用单位土壤容积中空气所占的容积百分数来表示，即土壤总孔隙度减去士壤容积含水量的百分数．其它土壤物理性质，如土壤容重、孔隙度、颗粒质地的测量方法见全国土壤腐蚀实验网站编写的材料土壤腐蚀实验方法．１．１．２土壤化学性质分析土壤化学性质分析主要包括：土壤酸碱度、可溶性盐总量以及碳酸根、氯离子、硫酸根、根等离子的测量．土壤酸碱性是土壤的很多化学性质，特别是盐基状况的综合反映，土壤酸碱度包括酸性强度（ｐＨ）和容量（酸度总量、缓冲性能）两个方面．ｐＨ值是酸碱性强弱的代表，是所含盐分的综合反映．土壤中Ｈ＋主要来源于ｃ（）２溶于水生成活性的Ｈ２ｃ（）ｈ有机质分解产生的有机酸、还有氧化产生的无机酸等．ＯＨ一主要来源于弱碱的水解．大部分土壤属中性范围，ｐＨ处于６～８之间，也有ｐＨ为８～１０的碱性土土、腐殖土）．随着土壤酸度增高，土壤腐蚀性增加．因为在酸性条件下，氢的阴极去极化过程已能顺利以１：２．５（或ｌ：１）的比例把土壤缦入蒸馏水中．在密壤（如盐碱土）及ｐＨ为３～６的酸性土壤（如沼泽进行，强化了整个腐蚀过程．应当指出，当在土壤中含有大量有机酸时，其ｐＨ虽然接近于中性，但其腐蚀性仍然很强．中、碱性土壤对金属的腐蚀影响不大土壤ｐＨ的测定方法【５’是将待测土壤风干，然后封容器中搅匀，静置３～８小时，取出上部澄清溶液，腐蚀科学与防护技术第１５卷用ｐＨ计或比色法测定ｐＨ值，土壤中的盐分除了对土壤腐蚀介质的导电过程起作用外，还参与电化学作用，从而对土壤腐蚀性有一定的影响通常土壤中含盐量约为８０～１５００×１０“（重量百分比），在土壤电解质中的阳离子一般是钾、钠、镁、钙等离子，阴离子是碳酸根、氯和硫酸根离子．土壤中含盐量大，土壤的电阻率相应减小，因而增加了土壤的腐蚀性．氯离子对土壤腐蚀有促进作用，所以在海边潮汐区或接近盐场的土壤，腐蚀性更强．但碱土金属钙、镁的离子在非酸性土壤中能形成难溶的氧化物和碳酸盐，在金属表面上形成保护层，减少腐蚀．富钙、镁离子的石灰质土壤就是一个典型的例子．类似地硫酸根离子也能和铅作用生成硫酸铅的保护层．硫酸盐和土壤腐蚀另一个重要关系是和微生物腐蚀有关碳酸根、氯离子、硫酸根、根等离子浓度的测量采用化学滴定法或比色法，不同离子选用试剂不同．１．１．３土壤电化学性质测定土壤的电化学测定主要包括：土壤电阻率、金属腐蚀电位、土壤电位梯度以及土壤氧化还原电位的测定．材料的体积电阻率都是指单位体积相对的两个面之间的电阻．如果Ｒ是导电材料的电阻，Ｌ为长度，Ａ为横截面积，那么电阻率ｐ＝ＲＡ／Ｌ类似可以得出土壤电阻率它是影响地下金属构件腐蚀的一个重要的综合性因索，是土壤介质导电能力的反映。因此，土壤电阻率是一个研究最多的最重要的影响因素．有人主张将土壤的电阻率作为估计土壤腐蚀的基本标准，并把电阻率高的土壤腐蚀性定为弱，把电阻率低的土壤腐蚀性定为强，大量的例子说明上述的对应关系是存在的，但也可以找出土壤电阻率与腐蚀性之间没有对应关系的情况．由此可以看出．土壤电阻率是影响土壤腐蚀的一个重要因素，但又不完全是主导性因素【７Ｊ．测定土壤电阻率常采用ｗｅｎｎｅｒ法（也称四电极法）ｂＪ．法国的Ｐｒｅｙｎａｔ等哺Ｊ人采用四电极测土壤电阻率法和失重法比较了实验室实验和现场实验的结果，并且据此确定了不同的加速方法来预测土壤腐蚀过程的实际电阻．土壤电阻率也可用于评价土壤均匀性，在德国ｗ．ｖ．巴克曼提出的局部土壤多因子腐蚀评价法（ＤＩＮ５０９２９）中”Ｊ，有几项和土壤均质性直接有关（见表】）该方法提出的均质性评价指标以相邻土壤电阻率评分的差值为依据，也就是说，先在水平或垂直方向按一定间隔的土壤位置上测定其局部土壤万 方数据电阻率，然后按同标准第２项中电阻率的评分标准计算出得分（电阻率分六级：＞５００，２００～５００，５０～２００，２０～５０，１０～２０，＜１０ｎ·ｍ；评分分Ｓ０为：十４，＋２，０，一２，一４，～６），取其差值作为水平或垂直方向的土壤均质性评分指标．翁永基等【９３指出上述方法较繁琐，局部土壤位置的电阻率测定也有难度，所以难以广泛采用，并且提出用土壤剖面上平行碳钢电极电位差值来评价土壤均质性的方法．其它土壤电化学测定方法，如金属自腐蚀电位、土壤电位梯度、氧化还原电位的测量方法见全国土壤腐蚀实验网站编写的材料土壤腐蚀实验方法．１．１．４金属试件的腐蚀分析腐蚀产物的分析与研究，可以判断腐蚀过程与类型、基体中哪些元素及金属相优先腐蚀、影响腐蚀的环境因素、腐蚀产物的保护性等．金属试件的腐蚀分析包括腐蚀试件及自然环境的描述、试件宏观检查、腐蚀产物收集与分析、试件表面清理与腐蚀程度测定．实际失重率是一种最简单的，也是最可释的确定土壤中金属腐蚀速度的方法，是土壤腐蚀实验中的基本方法．在试件清理表面腐蚀产物后．通过实际失重率的测量可以知道试件的腐蚀速率．但其应用范围主要针对均匀腐蚀类型，对于点蚀、晶间腐蚀等，还需要测定点蚀深度、蚀孔间距等参数，以对腐蚀状况作出全面的分析１．１．５土壤腐蚀实验中的原位测量技术土壤腐蚀的原位实时测量可以在不中断实验的情况下获得试件的腐蚀信息、土壤参数的变化情况．环境因素及腐蚀数据的连续记录有利于土壤腐蚀行为机理的研究．随着测试技术的进步．国内外均开展了土壤腐蚀原位测试探头的研制［１０１”．Ｍ．Ｊ．ｗｉｌｍｏｔｔ等研制了一种检测土壤参数的Ｎｏｖａ电极，在电极头部布有多个传感器，可以原位测量土壤电阻率、氧化还原电位、温度、管地电位．他们还在在前期工作基础上，根据建立的土壤腐蚀模型，结合所测参数可以对土壤腐蚀性进行评价，并可以预测腐蚀状况．表ｌ土壤电阻率与均质性关系评价表名称内喜范围评分董超芳等：土壤腐蚀的实验研究与数据处理中科院南京土壤所已经研制了可以连续监测土壤含盐量、含水量、温度、氧化一还原电位、电阻率、电位梯度、氯离子浓度变化的土壤腐蚀测试仪”１．该仪器所用探头由不同的电极或传感器构成，可以实现长期埋设在土壤中不受腐蚀而能连续监测土壤理化性质及金属腐蚀过程的变化情况．土壤腐蚀环境因素的原位连续检测整套测试技术的关键在于各种传感器的选择、改进或研制，在保持传感器的灵敏度和稳定性的同时，特别还要保证它们的长效性．该仪器已经成功应用于大庆、大港、、沈阳、成都等土壤腐蚀实验站，达到了预期的目的．李谋成、郑立群等““在计算机技术辅助下研制成ｃＭＢ一１５１０ｃ型土壤腐蚀速度测量仪，它采用弱极化测量技术克服了线性极化技术的理论误差和受腐蚀电位漂移影响较大的缺点，通过电化学探头可以快速地进行现场测试．该仪器可以检测金属在土壤中的腐蚀电流密度、腐蚀电位、土壤电阻率、氧化还原电位及温度等参数．经实验室和野外现场实验。并对测得的数据进行分析表明．稳态腐蚀电流密度与埋片失重腐蚀速度之间具有较好的相关性土壤腐蚀实时、原位检测新方法、新技术、新仪器的研制开发必将为土壤腐蚀行为机理研究、土壤腐蚀性评价以及建设工程地下部分的监、检测工作提供可靠的依据和有利的保障１．２室内模拟实验室外现场埋设试件的失重和土壤理化性质的分析方法已经成为确定土壤中金属腐蚀速度、评价土壤腐蚀性的经典方法．在此基础上建立和发展起来的原位测量技术、加速实验和统计分析等方法，以及土壤腐蚀性评价的新方法。已经成为土壤腐蚀实验研究工作的重要组成内容．与室外现场埋设实验相比，室内模拟实验具有实验条件易于控制。参数测量精确、实验周期短的优点、但其局限性在于实验条件与现场条件偏差较大，因此室外埋设实验与室内模拟实验阉的相关性问题是研究的一个重点．１．２．１土壤腐蚀的电化学测量尽管土壤现场埋设实验可以提供土壤腐蚀性的数据，但这种实验不仅耗时，而且为了测得腐蚀失重速率必须将试样从土壤中取出，无法进行连续测量．电化学方法是研究土壤腐蚀的一种快速简洁的方法．并得到广泛的应用可用于土壤腐蚀实验的电化学方法主要有：电化学极化、交流阻抗谱、动电位扫描和电化学噪声等采用电化学极化方法可以获得大量有关腐蚀速率的数据，而且可以进行长期实验．常用极化方法有极化阻力技术和极化拐点法万 方数据极化阻力技术主要是建立在ｓｔｅｒｎ和Ｇｅａｒｙ提出的下列关系式基础上：△￡差＝赤ｃ箍）２．３，。Ⅲ、Ｂ。＋Ｂ。’（１）…其中，△Ｅ是极化电流△Ｊ在腐蚀电极上引起的过电位，△Ｅ／△ｊ是极化曲线的斜率即极化阻力，Ｂ。、Ｂ。分别为阳极、阴极极化曲线的Ｔａｆｅ】斜率，，…是腐蚀电流极化拐点法是根据直线段构成的阴、阳极极化曲线而建立的．ｆ。和ｆｑ分别是阴极、阳极极化曲线斜率发生改变处的电流Ｐｅａｒｓｏｎ提出腐蚀电流ｆ…可以根据下列方程计算：（２）Ｔｂｍａｓｈｏｖ研制了一种土壤棒．它由两个作为测量电极的铁环和与之间隔布置的相互绝缘的两个硫酸铜电极构成，通过在恒定电位条件下测量阳极极化和阴极极化，计算出腐蚀电流，以及测定土壤的电阻率，对土壤的腐蚀性进行综合表征．ｓｃｕｌｌｙ等【１４】利用线性极化技术测量了３种不同土壤中裸金属和带涂层材料的极化曲线，结果表明可以快速测蹙材料土壤腐蚀速率曹楚南等【１５３运用后插参比电极测量法在一定程度上克服了土壤介质高电阻对电化学测试所带来的影响，为电化学测试手段在土壤腐蚀研究中的应用提供了较好的研究方法．但对于采用何种电化学检测技术来获取关于土壤腐蚀行为的电化学信息仍是人们需要解决的问题．以往所采用的极化电阻测试技术和Ｔａｆｅｌ斜率外推等方法均有它们的不足之处．运用弱极化方法来处理极化曲线数据成为人们研究土壤腐蚀行为的一个新的电化学手段．曹楚南、唐红雁等【ｌ卧酋次将弱极化曲线拟合技术运用千士壤腐蚀研究当中，研究了运用弱极化盐线拟合技术求算了土壤瞬时腐蚀速度、评价腐蚀机理的方法通过编制计算机拟合软件，充分利用弱极化区的数据进行拟合，能够比较准确地求算出阴极反应既有电化学极化又有浓度极化，包含Ｂ。、Ｂｆ…和，Ｌ在内的４个电化学动力学参数，并从，。。／ｆＩ．的比值及Ｂ。值可以判别腐蚀控制机理．土壤是一个高阻抗的多相介质体系，阻抗谱技术对土壤腐蚀体系的扰动很小，且测量不受土壤介质ＴＲ降的影响，能够得到较丰富的土壤腐蚀信息．是研究土壤腐蚀的有效工具．通过电化学阻抗谱解析数据可蹦有效地判断腐蚀反应的控制特征．腐蚀科学与防护技术第１５卷李谋成等【ｌＪ应用弱极化曲线技术和电化学阻抗谱研究ｒ湿度对中性土壤中钢铁材料腐蚀行为的影响．结果表明，腐蚀初期，点蚀的阻抗谱为双容抗弧，而均匀腐蚀的阻抗谱为单容抗弧。随腐蚀过程的进行，电荷转移电阻和腐蚀产物结合层阻力不断增大，低湿度土壤中有扩散阻抗出现．阻抗谱高频部分反映腐蚀产物信息而低频部分反映腐蚀反应的信息．各种湿度的土壤中碳钢的腐蚀速度和腐蚀电位均随着腐蚀的持续进行而趋于一个稳定值，碳钢的稳定腐蚀电流密度随湿度变化存在最大值，碳钢土壤腐蚀过程与土壤湿度密切相关１．２．２土壤腐蚀加速实验方法的研究随着新材料的研制开发、各地区土壤环境变化，室外埋片实验有其周期长、埋设范围窄的局限性，需要开展土壤腐蚀室内加速实验方法及相关性的研究，以便能够快速、准确地评价出土壤腐蚀性，为工程建设的选材、施工、维护提供科学保障．目前土壤腐蚀加速实验方法主要有强化介质法、电偶加速法、电解失重法、间断极化法和干湿交替法，强化介质的土壤腐蚀加速实验方法是通过改变土壤介质的理化性质（如加入ｃｌ一、ｓ暖一、Ｆｅ２＋、ｃ０２、空气等）来改变土壤腐蚀性，加速金属材料在土壤中的腐蚀．这种方法的优点是无外加电场影响．土壤溶液中的离子浓度基本可控，离子浓度的增大降低ｒ土壤的电阻率，从而增强了土壤腐蚀性．但此方法的局限性在于离子浓度的提高改变了土壤的理化性质。增大腐蚀速率的同时其腐蚀机理、腐蚀产物等也会产生变化．电偶加速法是利用碳一铁或铜一铁电偶对在土壤中的短接，组成电偶腐蚀电池，加大钢铁试片在土壤介质中的腐蚀速度．此方法的加速比可达数十倍【“】．孟厦兰等采用铜一钢电偶对进行土壤腐蚀加速实验．在大庆地区土壤中，当铜一钢电偶的面积比达３０：１时，控制一定的温度、湿度条件，可以使钢的腐蚀在半年内达到或超过现场埋片３０年的程度，加速比可达１８３．４倍室内电偶腐蚀实验方法是在不改变土壤理化性质条件下加速腐蚀的有效方法，其优点是加速实验简便、易操作．加速比大，但由于引入了电偶电流的作用，对其土壤腐蚀行为有较大影响．电解失重法即控制外加电流或电压．阴、阳极面积比，阴、阳极距离等条件使金属材料在土壤中电锯，此方法可以获得金属材料在不同土壤中腐蚀速度的极值．在应用上，Ｃｏｒｆｉｅｌｄ提出了一种较为简单万 方数据的套管实验方法，即把一段铁管埋在装有水分饱和的土壤的金属锡中，在铁管和金属锡之间用蓄电池加６伏的电压．铁管为此电解池的阳极．根据２４小时后铁管失重来表示土壤的腐蚀性这种方法适用于多数土壤，但不能用于酸性土壤，因为此时阴极反应不仅决定于土壤中的氧扩散，而且也决定于析氢过程，而在这样高的电压作用下．酸性土壤中的析氢反应已是完全可能的了．间断极化法是通过间歇式的外加电流极化，缩短腐蚀诱导期，使金属迅速进入活化区后停止极化，从而使腐蚀速度增大的一种方法．日本的Ｋａｓａｈａｎ等用反向方波【１…，对试样进行间断性极化，研究丁４０种土壤中，试件的极化阻力、极化电容、腐蚀电位等，并将实验结果与腐蚀失重、点蚀深度等基础腐蚀数据进行相关性研究．结果表明．金属／土壤界面闻电化学回路的时闻常数与点蚀因子之间有很好的相关性（其中：点蚀因子＝最大点蚀深度／平均腐蚀深度）．上面几种方法是可以在短时间内得到较大加速比的土壤腐蚀实验方法，但除强化介质法外，它们都是通过外加电流来加速腐蚀的，腐蚀条件和形貌与实际情况差异较大，具有一定的强制性，实验主要考虑了宏电池的作用，忽略了腐蚀微电池的作用．因而预测时只能作半定量研究．值得一提的是，华中科技大学的金名惠等采用环境加速法㈨２“，通过研制的土壤加速腐蚀实验箱，利用实际土壤，不引入其他离子，采用控制实验土壤的含水量、温度变化，适当通入空气。进行冷热交替和干湿交替来加速碳钢在土壤中的腐蚀速度．该方法没有改变土壤的性质，也不是在外力强制作用下进行，模拟了自然环境条件下季节的温度变化和昼夜更迭，同时还包括了土壤干裂后或强对流天气引起的空气扩散速度加快的作用．结果表明实验的加速比主要在８～１２之间，与现场埋片的相关系数为Ｏ．７３．这一方法的确定使土壤腐蚀加速实验方法的研究上了一个新台阶，是一个不需通过外加电流来达到加速腐蚀目的的方法．随着科技的进步和国家建设的发展，开展快速、简便、可靠、规范化的室内土壤腐蚀加速实验方法的研究是今后土壤腐蚀实验研究的重点方向之一，实验研究将朝着同时提高加速比和相关系数的方向而努力．２土壤腐蚀的数据处理与分析由于土壤的组成复杂、影响因素多．因此土壤腐董超芳等：土壤腐蚀的实验研究与数据处理蚀实验数据的处理分析工作对于研究＿七壤腐蚀行为机理．寻找主要影响因素，总结土壤腐蚀规律具有重大的意义在土壤腐蚀数据处理与分析方面，我国科研人员在统计分析方法的基础上．在国内外首先采用了模糊聚类、因子分析、灰关联度以及神经网络等方法处理、分析实验数据，得到了很好的应用效果［２２—２８】．翁永基提出的非线性映照和主分量分析两种方法在土壤腐蚀性评价的实际运用中取得了较好的效果［２“．非线性映照法（ＮＩ。Ｍ）需要首先找出影响土壤腐蚀性的所有参数，筛选几个关键参数，选取训练集样本进行计算，采用非线性映照技术将高维空间分布的样本投影到一个平面坐标，得到ＮＩ．Ｍ判别图，根据样本在图中位置远近估计其腐蚀等级上的差异，将未知样本投影到图中，根据其位置则可预测其腐蚀等级的大小、翁永基等”引还研究了腐蚀因素的分类以及腐蚀模型中关键参数的选择等问题，他们将原始数据转换成新的相关系数矩阵，用模式识别方法显示腐蚀因素的分类特性图．作为研究实例，他们对塔里木地区土壤腐蚀数据集进行了处理，全部２４种腐蚀因素散布在因素分类图中，大部分腐蚀因素聚集四个组，即“含盐量”（Ｃ组）、“电阻率”（Ａ组）、“土质／含水”（Ｄ组）和“缓冲性”（Ｂ组）等．主要采用模式识别显示方法，借助人眼判别平面显示图形的优势对具有模糊性质的腐蚀因素分类问题进行探索性研究．宋光铃等”２１在总结ｒ评价土壤腐蚀性的单项、多项指标方法的基础上，指出土壤腐蚀体系存在多方面的模糊性，主要体现在土壤分类、土壤腐蚀性、土壤腐蚀类型、各影响因素的作用效果以及影响因素间的交互作用他们将模糊数学的聚类分析原理运用到土壤腐蚀性评价分析中，根据土壤的理化性质指标对华东两输沿线土壤腐蚀性和全国土壤腐蚀实验网站的土壤腐蚀类型进行了模糊评价和预测，而且第一次把全国土壤腐蚀网站的土壤理化性质与土壤腐蚀类型较好地联系起来，显示了模糊数学在土壤腐蚀这一复杂体系中应用的前景．该方法的提出和应用为解决土壤腐蚀性评价的难题提供了有力的手段．郭稚弧等¨４ｏ利用人工神经网络技术从已有的土壤腐蚀实验数据中通过训练求得土壤理化性能与碳钢在土壤中的腐蚀速度之间的非线性关系，从而预测碳钢在土壤中的腐蚀速度，结果表明，含水量和氯离子是影响碳钢土壤腐蚀的主要因素．李双林等【２“利用因子分析法对区域土壤的腐万 方数据蚀性进行ｒ分级或判别，评价结果与美国ＡＰｌＲＰ６５１标准的评价结果基本吻台．因子分析的数学原理是基于对原因子相关性分析，从相关矩阵出发，在方差极大和主因子＾Ｆ交的假设下，构造出新的线性因子模型，即主因子．进而求出主因子与原因子的相关矩阵及主因子在各样本点上的得分，从而进行分级或判别．李长荣等通过相关性数据处理和系统聚类的方法【２６１，发现影响土壤腐蚀性的２２种因素在相关系数大于０．５的情况下，可姒明显地聚为７类在此基础上，进一步通过逐个因素的分类能力的特征评价，选取土壤腐蚀性的代表因素，再根据土壤腐蚀性埋片样本在空间的最近邻配置，推测不同等级的土壤腐蚀性点在空间的分布情况，进而确定预测土壤腐蚀性等级的分类方法．并且对识别的可靠性进行评估，验证关键因素选取的合理性和适用性．冯国强Ｌ２７０等为了解决加速实验与现场实验相关性评价的问题，在数据拟合等数据处理方法的基础上．运用灰关联度计算方法，对碳钢在华南土中的室内加速腐蚀实验与现场的相关性进行了研究．他们指出由于影响腐蚀速度的因素很多，而且其影响情况也很复杂，其中的规律尚不十分清楚，应该说该体系是一种灰色体系．运用数据拟合等数学处理方法，获得合乎灰关联计算要求的数列，再通过计算灰关联度来评价碳钢在士壤中腐蚀的室内加速实验与现场实验的相关性灰关联度方法是灰色系统理论的重要组成部分，它是分析灰色系统中各因素间关联程度的一种量化方法。其基本思想是根据序列曲线集合的相似程度来判断灰色过程发展态势的关联程度．楚喜丽等【２ＢＪ根据土壤是一个非常复杂的三相混合体系这一特点，以及碳钢在土壤中的自然腐蚀和加速腐蚀实验结果，将灰色系统理论引入土壤腐蚀体系来研究某些腐蚀问题．建立了土壤腐蚀体系腐蚀速度的灰色动态ＧＭ（１，】）预测模型，取得了较好的实验结果．另外，提出以非时间序列来建立七壤腐蚀系统的ＧＭ（１，１）模型，研究证明模型精确度较高，模型值的相对误差在５％以下，预测值的相对误差均小于１５％。一般在１０％以下．同时指出，根据灰色系统理论建立模型时，除了传统的依时间序列建横，选择土壤系统中影响腐蚀速度的其它指标序列作为原始数据序列同样也是可行的．上述土壤腐蚀性的评价方法很多，尤其是近年来我国在多项指标评价上有所发展，但仍不能满足我国幅员辽阔的土壤腐蚀防护的需要，所以进一步一—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————一—————————————————————————……一１６０腐蚀科学与防护技术第１５卷发展综合、全面的评价方法仍是今后土壤腐蚀实验［９］翁永基，李相怡腐蚀科学与防护技术，１９９７．９（３）：２２３数据处理、分析与腐蚀性评价的重点之一．［１０］李谋成，林海潮，郑立群中国腐蚀与防护学报，２０００，２０（３）：１６ｌ３结语［¨］朱一帆．孙慧珍．万小山等南京化工大学学报，１９９５，ｉ７（１２）：１６１综上所述．土壤腐蚀实验研究方法主要包括室（１２］昊均土壤学报，１９９１．２８（２）：儿７［１３］银耀德．张淑泉．高英腐蚀科学与防护技术，１９９５．７（３）；外现场埋设和室内模拟实验，二者各具优势和局限２６６性．随着腐蚀数据积累工作的持续开展，利用土壤腐［１４］ＪＲｓｃ仙ｙ，ＪＫＢｕｎｄｙＭａｔｅｒＩｄｓＰｅｒｆ０删ｅ，１９８５，２４（４）：蚀实验的数据处理、分析以及土壤腐蚀性的综合评１８价方法，可以获知更多材料在典型土壤环境中的腐［１５］唐红雁，宋光铃．曹楚南等腐蚀科学与防护技术，１９９５．７（４）：２８５蚀规律．但随着新材料（特别是结构材料和制品）的【１６］唐红雁．宋光铃，曹楚南等腐蚀科学与肪护技术，１９９６．８不断出现，以及工程建设需要的腐蚀基础数据范围（３）：１７９【１７】李谋成．林海潮。曹楚南中国腐蚀与防护学报，２０００，２０超出已有土壤腐蚀实验站的数据积累（如西部地（２）：１１１区）．开展材料土壤腐蚀加速实验方法的研究．特别（１８）盂厦兰。金名惠。孙嘉瑞油气田地面工程．１９９６，１５（３）：３７是简便、快速、有效、规范的新实验方法．已经成为土【１９］Ｋａ∞｝ｌａｒａＫ０ｍａ，Ｋｗｉｙ帅ａＦｕｍｉ。．ＩｎｔｅｒｎⅡｔ｝ｏｎａＩＲ㈣ｒｃｈｃｄ噌㈣壤腐蚀实验研究领域的当务之急．Ｍ眦出ｃｃ。ｒｒ。ｓｉｏｎ，１９８４Ｓｐ。了ｌ跏ｄｂｙ：ＮａｔｌｃｏｕｎｃｌｌｏｆＣ曲ａｄａ，ｍ诅ｗａ，０毗．ＣａｎＮａ“Ｒ删ｈＣｏｕｎｃｉｌｄＣａ眦ｄ８；参考文献：４５５［２０］金名惠，盂厦兰，冯国强材料保护，１９９９，１０Ｂ：３５８［１］张淑泉．银耀德．高英腐蚀科学与防护技术，１９９６，８（３）：２２９［２】李式濂，王光雍，孙嘉瑞等．腐蚀科学与防护技术．１９９５．７［２１］金名惠，黄辉桃华中科技大学学报．２００１．５：１０３（３）：１［２２】宋光铃．曹楚南，林海潮等腐蚀科学与防护技术．１９９３，５［３］王永红，钟泽成．李稚琴腐蚀科学与防护技术．１９９５，７（３）：（４）：２６８２７２［２３］翁永基．李相怡腐蚀科学与防护技术，ｉ９９７．９（４）：２８１“］曲良山，李双林．孙矗珊腐蚀科学与防护技术，１９９５，７（３）：［２４］郭稚弧，金馅惠，桂修文等腐蚀科学与防护技术，１９９ｓ，７（３）：２５８２７７［５］全国士壤腐蚀实验网站材料土壤腐蚀实验方法．北京：科学［２５］孪双林，扬志勇。曲良山等腐蚀科学与防护技术，１９９ｓ，７出版社．１９９０．３（３）：２６３［６］是均．张遒明．孙慧珍等．腐蚀科学与防护技术，１９９５，７（３）：［２６）李长荣，屈祖玉，汪轩义等北京科技大学学报，１９９６．１８（２）：１７５２７８［７］辑德钧，沈卓身金属腐蚀学．冶金工业出版社．１９９８［２７］冯国强．金名惠，黄辉桃腐蚀与防护，２０００．２ｌ（１１）：４８１［８）ＪＰＰｒｅｙ衄ｔ，ＡＲａｈａｎｎ帅．ｃ。㈣ｏｎＪｎｄｕ８ｔｒｙ，１９７５，５０［２８）楚喜丽，郭稚弧．黄剑等中国腐蚀与防护学报，２０００．２０（５９４）：６ｌ（１）：５４（上接第１５３页）［３４］Ｄｊ时ｅｒＢｅｈｒｅｎｓＤＥｃＨＥＭＡｃｏｒＩＤｓｉｏｎＨａｎｄｂ∞ｋ，１９８９．４：６ｓ［２２］ｓＬＭａｌｏｗａｎＺ．Ｍ咖弧ｕｎ如，１９３１．２３：６９［３５］ＮＥＨ唧眦ｒＣｏ丌０ｓ舯ｍｔａｓ㈣ｙ１９６７一ｃ删ｏｒＩｃｈａｎｓ【２３ｊＧｅｒｈａｒｄＫｒｅｙ洲ｎｄＲｅｉｎ盯Ｅｃｋ㈣ｎ．ＤＩ沁ＨＥＭＡｃ［盯。函ｏｎＡ一１／Ａ一２”Ａｃ毗㈨ｃｔｄ“ＮＡＣＥ，Ｈｏｕｎｏｎ（Ｔｔｎｓ／ＵＳＡ）．Ｈ曲ｄｂｏ。ｋ．１９９２．儿：３２１９６８［２４］“ｅｔｅｒＢｅｈｒｅｎｓＤＥＣＨＥＭＡＣｏｒｒ锵ｂｎＨ蚰ｄｂｏｏｋ，１９９２，５：［３６】ＡｌＴｓ…蚰．ＬＭＰｉｓｈｃｈｌｋ．ＧＬＭａｋｏｖｅｌＥｌｅｋｔｒｏｋｈⅢｙａ２１２．（Ｒｕ端ｉａｎ），１９７４，１０（９）：１３２旺５］ＦＴＦｒｅｅ哪ｎ，Ｊｚ蹦ｇ静．ａ曲ａｘＭｄｙｂｄｅｎｕｍｃ。Ｎ泖［３７】ＭＲＡｒ。ｒａ，ＲＫｄｂＪｄｅｃｔｒｏｃｈｔｍｓｏｃ，１９７７，１２４（１１１）：Ｙｏｒｋ．１９５９．６［２６】ＲＫｌｅｆｆｅｒ．ＨＢａｃｈ，ＦＢｉｎｄｅｒ．Ｆ．ＫｕｒｋａＷｅｒｋｓｔｏⅡ㈨ｄＫｍ１４９３㈣１９６６．１９：３１２［３８］Ｄｉ毗ｅｒＢｅｈ㈣．ＤＥ（：ＨＥＭＡｃｏｒｒ。ｓｉｏｎ‰ｄｂ∞ｋ，ｉ９９１，８：ｌ５０［３９］ｗ跏ｋｅｒ，ＴＥＥｖａｌｌｓ，ＫＪｗｉＩｌｉａｍ５Ｂｒｃ。哪Ｊ．１９７（１．５（２７］ＡＫＶ曲ＪＥｌｅｃｔｒｏｃｈ目ｎｓ。ｃ。１９７２．１１９：１１８７（２８］Ｎ｝ｈｃｈ唧舯，Ｅｓｓ㈣ｌｙ】ｒ．ＬＤ（３】：７ＦｉｅＩ＿ｃｏｒｒ０Ｓｃｉ．１９６７．７：［４０）ＲＪｓｔａｍｅｂ．Ｍｅｔ．ＦｊｎｌＢｈ，１９７５，７３（７）；２９３９（４ｌ】ＤｉｅｔｅｒＢ瞎ｈｒｅ∞ＤＥＣＨＥＭＡｃｏｒｒｏ自ｏｒＩＨａｎｄｂｏ。ｋ．１９９０．７：（２９］ＡＫＶｉｊ｝ｌＳｕｒ如啤Ｔ钟ｈＴｌ。Ｉ。ｇ扎１９７４．４；４０１２７２［３０］ＥＲａｂｄｄ．ｃｏｆ啪｛ｏｎｙ．Ａｍ８ｔｅｒｄ”‰ｄｏｎ—ＮｅｗＧｕ试ｅ，２ｎｄｒ州ｓｅｄ础ｔｉ。ｎ．Ｅｌ洲ｅｒＰｕｂ－１ｌｓｈｌｎｇｃｏｍｐ８ｎＹｏｒｋ，１９６８［４２］“ＨｅｒＢｅｈ舢．ＤＥｃＨＥＭＡｃｏ㈣ｏｎＨ蚰ｄｂｏｏｋ，１９８７．１：５５６１２５［３１］ＲＲＡｈ㈣ＡＪｎｃｅ邛ｍｓ。ｃＢｕｌｌ，１９８１，６０（４）：４９０（４３］ＬＨＳｅａｂ—ｇｈｔａｎｄＲＪＦａｂｉａｎＭａｔｅｒ．Ｄ舶ＩｇｎＥｎｇ．．１９６３，５７【３２］ＲＪＦⅡｂｉ卟．ｊＡ‰ｃｃ而ＭａｔＥｒＩｇ．１９７ｌ，７３：３６（３３ＪｃＲＢ谗ｈ。ｐｃ叮㈣，１９６９．１９（９）：３０８（１）：１１０（４４］ＫＨＭｉ出ａＭａｔｅｒＥｎｇ，１卵４，８０（４）：６４万 方数据土壤腐蚀的实验研究与数据处理
作者：作者单位：
董超芳， 李晓刚， 武俊伟， 韩雪安， 王光雍
董超芳,武俊伟,韩雪安,王光雍(北京科技大学材料科学与工程学院腐蚀与防护中心,北京,100083)， 李晓刚(北京科技大学材料科学与工程学院腐蚀与防护中心,北京,100083;中国科学院金属研究所,金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳,110016)腐蚀科学与防护技术
CORROSION SCIENCE AND PROTECTION TECHNOLOGY2003，15(3)8次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
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1.期刊论文 冯佃臣.李涛.宋义全.李小刚.FENG Dian-chen.LI Tao.SONG Yi-quan.LI Xiao-gang 苏里格大气田土壤环境中X70钢的腐蚀规律研究 -包头钢铁学院学报2006,25(3)
通过室内埋片实验研究了X70钢在内蒙古西部地区苏里格大气田土壤中的腐蚀行为.在不同含水量的土壤中进行埋片,然后测定试样的自腐蚀电位和腐蚀速率随时间的变化关系,最后进行了试样的形貌观察和腐蚀产物的EDS和XRD的分析.实验结果表明,随着时间的延长,其腐蚀速率是不断变化的.在不同含水量的土壤中钢试样经过相同时间的腐蚀后,在水的质量分数为10%土壤中的腐蚀最严重,5%次之,20%腐蚀最轻微.经过30 d的腐蚀后,试样的腐蚀产物主要为铁的氧化物(Fe2O3,Fe3O4).对试样的自腐蚀电位Ecorr监测结果表明,30 d内不同含水量土壤中钢的自腐蚀电位变化规律是不同的,其中水的质量分数为20%的土壤中的Ecorr最低,5%的土壤中的Ecorr最高.
2.学位论文 武俊伟 碳钢在典型西部土壤中腐蚀行为及模拟研究 2004
该文以西气东输工程为背景,通过现场埋片和室内模拟实验研究了20＃和X70钢在西部典型盐渍土—库尔勒土壤中的腐蚀行为.首先,对20＃和X70钢在库尔勒现场土壤中埋片240天的结果表明,试样表面都发生了严重的腐蚀,X70钢腐蚀速率低于20＃钢,而点蚀敏感性大于20＃钢,两种材料的腐蚀产物都包括铁的氧化物和硫化物,腐蚀等级评定结果20＃钢耐腐蚀程度为差,X70钢为中级.重点进行了20＃和X70钢的室内模拟实验,主要通过在不同温度下
(16℃,32℃和45℃)库尔勒含水饱和土壤和模拟溶液中浸泡以及电化学实验进行研究.两种介质中实验结果都表明,20＃和X70钢在两种介质中都发生了点蚀和全面腐蚀,而全面腐蚀速率差别不大,腐蚀产物都为铁的氧化物,X70钢的点蚀敏感性大于20＃钢.在含水饱和土壤中EIS(电化学阻抗谱)表明20＃和X70钢电化学反应阻力随着温度降低和实验时间延长而增加.在模拟溶液中实验还发现,随着溶液中Cl<'->和SO<,4><'2->浓度的增加,X70钢腐蚀速率降低程度大于20＃钢.在Cl<'->溶液中加入少量SO<,4><'2->时,SO<,4><'2->能减缓X70钢的全面腐蚀而加速点蚀;继续增加SO<,4><'2->浓度时,点蚀迅速扩展;当SO<,4><'2->浓度达到足够高时,能把Cl<'->和X70钢表面隔开,从而大大减缓了X70钢的点蚀和全面腐蚀.在0.5 mol/L NaCl溶液中加入SO<,4><'2->,X70钢电化学反应阻力与[SO<,4><'2->]/[Cl<'->]之间可用公式R=259.2+56.2 lg([SO<,4><'2->]/[Cl<'->])来表达.最后,将20＃和X70钢在库尔勒现场土壤、室内饱和含水库尔勒土壤和库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为进行对比.从腐蚀形貌和腐蚀产物上来看,三种介质有很强的相关性,可以用两种模拟介质来模拟现场试验.20＃和X70钢共同的腐蚀速率大小顺序为:模拟溶液>现场土壤>饱和含水土壤,主要是由于在现场试验中,土壤中存在微生物腐蚀而使X70钢腐蚀速率较高,在含水饱和土壤中,土壤和水分阻碍了土壤透气性和离子交换,腐蚀速率很低,在模拟溶液中,电化学反应更加溶液进行,腐蚀速率很高.
3.期刊论文 国内期刊纵览 -材料保护2000,33(12)
20001201 硅酸钠对铝合金的缓蚀作用及对腐蚀疲劳寿命的影响——王成．腐蚀与防护(月刊)，2000，21(10)：435 采用电化学极化曲线方法和扫描电子显微镜观察研究了硅酸钠对LY12硬铝合金在3．5％氯化钠溶液中的缓蚀作用。通过腐蚀疲劳实验研究了硅酸钠对硬铝合金在氯化钠溶液中的腐蚀疲劳(CF)寿命及腐蚀疲劳裂纹扩展(CFCP)的影响。实验结果表明，硅酸钠的浓度对铝合金的缓蚀作用有很大的影响，硅酸钠的加入可提高铝合金在氯化钠溶液中抗点蚀的能力及腐蚀疲劳寿命，这种作用主要是通过抑制铝合金的点蚀、减少裂纹源来实现的，但硅酸钠对铝合金的腐蚀疲劳裂纹扩展的抑制作用不明显。20001202 黄铜抗变色表面处理工艺——金旭芳．腐蚀与防护(月刊)，2000，21(10)：441 研究了多种添加剂对人体汗液中黄铜的缓蚀作用，发现含硫有机物BJL对黄铜有一定缓蚀作用，与BTA有协同效应，并具有以抑制阳极过程为主的特征。研究了一组由BTA、BJL、含氧有机成膜物JYQ和辅剂所组成的钝化-涂装溶液及工艺，实施此工艺后的黄铜，耐醋酸盐雾腐蚀达846 h以上。20001203 渤海湾地区土壤腐蚀调查研究——田玉林．腐蚀与防护(月刊)，2000，21(10)：444 渤海湾地区的土壤对钢铁设施具有强烈的腐蚀性。为研究腐蚀产生的原因和变化规律，于90年代初完成5项腐蚀参数的测试工作。总计布置观测剖面4条，总长度250 km。定点原位测试土壤电阻率、土壤含盐量、土壤含水量、土壤电解失重、土壤极化电流密度等参数。着重介绍渤海湾近海地带和向内陆过渡地带的土壤腐蚀规律和特征，为渤海湾地区的石油工程建设提供设计参数。20001204 表面分析技术在钨酸盐缓蚀机理研究中的应用——李燕．腐蚀与防护(月刊)，2000，21(10)：447 钨酸盐单独使用及与其他组分复配使用时均有缓蚀作用。介绍了钨酸盐作为缓蚀剂的主要应用领域，综述了表面分析技术(包括椭圆偏振法、Auger能谱、XPS及卢瑟夫背散射能谱)在钨酸盐缓蚀作用机理研究中的应用，并对分析结果及存在的问题进行了讨论。20001205 高效优质的防腐蚀新技术——高速电弧喷涂技术——徐滨士．腐蚀与防护(月刊
)，2000，21(10)：455 介绍了新型高速射流电弧喷涂技术的原理、特点，并对涂层性能和组织结构进行了研究。着重介绍了高速射流电弧喷涂技术在电站锅炉管道的热腐蚀防护等工作中的应用，指出高速电弧喷涂技术是21世纪表面工程技术中的重点发展方向之一。
4.学位论文 熊文兵 碳纤维增强树脂基复合材料的力学性能和耐环境性能 2007
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有良好的力学性能，同时拥有耐水浸、耐腐蚀、抗疲劳及耐磨等优点，已经在很多领域尤其是在航空航天和结构物的修复补强领域得到广泛的应用。但是在很多的实际应用中，CFRP都暴露于环境中，除受到力学载荷作用外，还长期受到光照、雨淋、温度变化甚至是土壤腐蚀和海水浸泡等环境因素的作用，而且这些因素往往是同时作用于CFRP。环境因素的作用可能使CFRP的性能发生劣化，这不仅会影响它的正常使用，更可能带来不安全隐患。因此有必要研究CFRP在力学载荷、环境因素及其耦合作用下的行为。本文研究了CFRP力学性能的变化及其在环境介质中的疲劳、吸湿、老化和腐蚀行为，并探讨了环境因素对CFRP性能的影响。在本文对CFRP拉伸强度和层间剪切强度的测试中，CFRP的拉伸强度随其厚度的增加而下降，存在一定的尺度效应，但其弹性模量则基本没有变化。实验发现CFRP层间剪切强度的测量结果分散性较大，这是由于碳纤维与树脂基体间的结合不够紧密，通过微观照片可以看出碳纤维和树脂基体之间有间隙存在。 对CFRP在空气和土壤模拟溶液中疲劳行为的实验表明，CFRP的剩余强度随疲劳周次的增加下降不多；但剩余刚度的变化在不同的环境中表现为不同的趋势，在干燥空气中先上升后下降，而在腐蚀介质中持续下降，这可能与基体中的应力松弛、分子弛豫以及纤维断裂和基体开裂造成的刚度下降有关。另外，CFRP在空气中的疲劳寿命明显高于其在土壤模拟溶液中的寿命，有必要针对具体环境研究CFRP的腐蚀疲劳行为。 本文还研究了纯树脂(EP)、CFRP(E-CFRP)和去除表面树脂的CFRP(F-CFRP)三种试样在不同环境介质中的吸湿行为。结果表明，吸湿量的排序为EP＞E-CFRP＞F-CFRP，三者的吸湿曲线表现出同样的特征，说明其吸湿过程相同，均可分为扩散控制和分子松弛控制两个阶段。但是，因为碳纤维不具有吸湿能力以及CFRP表面树脂的保护作用，三种试样的吸湿量有很大的差距。 本文通过浸泡实验研究了CFRP的抗老化性能，经浸泡300天的实验结果表明老化实验前后材料的拉伸强度、弹性模量以及层间剪切强度均没有下降。对老化实验试样的微观观察表明碱性环境与酸性环境对CFRP表现出不同的侵蚀性，碱性环境介质对树脂基体的破坏作用更强。 最后，本文采用EIS技术研究了CFRP/碳钢体系的腐蚀行为。研究表明，一定厚度的CFRP即可对腐蚀性介质表现出很好的阻滞性；但如果CFRP的厚度很薄(＜500μm)，环境介质能够穿过CFRP腐蚀碳钢基体。从对CFRP/碳钢体系的电化学阻抗谱实验的Bode图可以看出体系的阻抗在反应初期迅速下降，之后则保持稳定；而Nyquist图表明腐蚀反应的控制机制比较复杂，其控制步骤随时间不断发生变化。对CFRP的形貌分析结果表明碱性腐蚀介质对CFRP的破坏性比酸性腐蚀介质要大。对碳钢的形貌分析则表明碱性介质增加碳钢发生局部腐蚀的可能性，而酸性介质通过CFRP后只造成碳钢的均匀腐蚀。
5.学位论文 屈海利 电化学阻抗技术在埋地管道腐蚀检测中的应用研究 1995
应用EIS(电化学阻抗谱)分别研究了土壤腐蚀性和管道防腐层性能的评价方法.对于土壤,提出了把极化电阻(Rp)与反映土壤性质的常数B相结合共同评价土壤腐蚀性的实验方法.不同的电极反应体系会有不同形式的阻抗谱,通过对各种电极反应的阻抗谱以及等效电路的分析,给出了各种条件下极化电阻的具体表达式.对东黄管线沿线、和昌平等六种土壤作了实验研究,实验结果与理论分析有很好的一致性.研究了评价埋地管道防腐绝缘层性能的实验方法,对于无缺陷涂层,可以用阻抗曲线下移的速率来评价涂层本身的性能;对于有缺陷涂层,阻抗谱的拐点频率(fb)、最小频率(fmin)和电极反应的传递电阻(Rt),界面电容(Cdd)以及容抗区的两个阻抗的比值(R)值(R)都可以用来评价涂层缺陷随时间变化的性能.分别对8701(环氧型)、玻璃鳞片以及沥青类的四种涂层(石油沥青、沥青热缠带、煤焦油瓷漆、环氧煤沥青)做了实验研究,实验结果证明了这种方法的正确性.
1.陈沂.闫爱军.王森 Q235钢在陕西渭南土壤环境中的腐蚀规律研究[期刊论文]-陕西电力 2009(2)2.鲁新如.杜翠薇.李晓刚.曲良山 X70钢在大庆两种土壤中的腐蚀行为[期刊论文]-腐蚀与防护 2008(9)
3.陈旭.杜翠薇.李晓刚.梁平.鲁新如 含水量对X70钢在大港滨海盐渍土壤中腐蚀行为的影响[期刊论文]-北京科技大学学报 2008(7)
4.刘明.林奇峰.郭可勇 电力接地网的腐蚀原位测量及选材[期刊论文]-福建电力与电工 2008(01)5.董希青.许淳淳.王紫色 土壤介质中HCO-3对仿古铸铁腐蚀的影响[期刊论文]-铸造技术 2008(01)
6.陈旭.杜翠薇.李晓刚.梁平 含水率对X70钢在鹰潭酸性土壤中腐蚀行为的影响[期刊论文]-石油化工高等学校学报 2007(04)
7.王琬.陶文亮 用电化学方法评价贵阳市埋地燃气管线腐蚀行为[期刊论文]-现代机械 2006(04)8.李禅 防腐层设计选材专家系统及阴极剥离评价方法的开发研究[学位论文] 20069.赵洪彬 榆二联——宋一联埋地管道防腐层剩余工作能力的分析研究[学位论文] 200510.王琬 基于人工神经网络理论的埋地燃气管线腐蚀及剩余寿命预测的研究[学位论文] 2005
11.杜翠薇.李晓刚.武俊伟.宋义全.徐璟 三种土壤对X70钢腐蚀行为的比较[期刊论文]-北京科技大学学报2004(05)
12.周颖 基于人工免疫的识别方法研究及应用[学位论文] 2004
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