Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद।तपाईं सीमित CSS समर्थनको साथ ब्राउजर संस्करण प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम गर्नुहोस्)।थप रूपमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट देखाउँछौं।
एकै पटकमा तीनवटा स्लाइडहरूको क्यारोसेल प्रदर्शन गर्दछ।अघिल्लो र अर्को बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि, वा अन्तमा स्लाइडर बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि।
डुप्लेक्स 2205 स्टेनलेस स्टील (DSS) सँग यसको सामान्य डुप्लेक्स संरचनाको कारण राम्रो जंग प्रतिरोध छ, तर बढ्दो कठोर CO2-युक्त तेल र ग्यास वातावरणले विभिन्न डिग्रीको क्षरणको परिणाम दिन्छ, विशेष गरी पिटिङ्, जसले तेल र प्राकृतिकको सुरक्षा र विश्वसनीयतालाई गम्भीर रूपमा खतरामा पार्छ। ग्यास अनुप्रयोगहरू।ग्यास विकास।यस कार्यमा, लेजर कन्फोकल माइक्रोस्कोपी र एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपीको साथ संयोजनमा एक विसर्जन परीक्षण र एक इलेक्ट्रोकेमिकल परीक्षण प्रयोग गरिन्छ।परिणामहरूले देखायो कि 2205 DSS पिटिंगको लागि औसत महत्वपूर्ण तापमान 66.9 डिग्री सेल्सियस थियो।जब तापमान 66.9 ℃ भन्दा बढी हुन्छ, पिटिंग ब्रेकडाउन सम्भाव्यता, passivation अन्तराल र आत्म-जंग क्षमता कम हुन्छ, आकार निष्क्रिय वर्तमान घनत्व बढेको छ, र pitting संवेदनशीलता बढेको छ।तापक्रममा थप वृद्धिको साथ, क्यापेसिटिव आर्क 2205 DSS को त्रिज्या घट्छ, सतह प्रतिरोध र चार्ज स्थानान्तरण प्रतिरोध बिस्तारै घट्दै जान्छ, र n + p-द्विध्रुवी विशेषताहरूको साथ उत्पादनको फिल्म तहमा दाता र स्वीकारकर्ता वाहकहरूको घनत्व पनि। बढ्छ, फिल्मको भित्री तहमा Cr अक्साइडको सामग्री घट्छ, बाहिरी तहमा Fe अक्साइडको सामग्री बढ्छ, फिल्म तहको विघटन बढ्छ, स्थिरता घट्छ, पिटहरूको संख्या र छिद्रको आकार बढ्छ।
तीव्र आर्थिक र सामाजिक विकास र सामाजिक प्रगतिको सन्दर्भमा, तेल र ग्यास स्रोतहरूको माग बढ्दै गएको छ, जसले तेल र ग्यासको विकासलाई क्रमशः दक्षिणपश्चिम र अपतटीय क्षेत्रहरूमा थप गम्भीर अवस्था र वातावरणमा सार्न बाध्य तुल्याएको छ, त्यसैले सञ्चालन अवस्थाहरू। डाउनहोल ट्युबिङ अधिक र अधिक गम्भीर हुन्छ।।बिग्रनु १,२,३।तेल र ग्यास अन्वेषणको क्षेत्रमा, जब उत्पादित तरल पदार्थमा CO2 4 र लवणता र क्लोरीन सामग्री 5, 6 मा वृद्धि हुन्छ, साधारण 7 कार्बन स्टिल पाइप गम्भीर क्षरणको अधीनमा हुन्छ, जंग अवरोधकहरू पाइप स्ट्रिङमा पम्प गरिएको भए तापनि, क्षरणलाई प्रभावकारी रूपमा दबाउन सकिँदैन इस्पातले कठोर संक्षारक CO28,9,10 वातावरणमा दीर्घकालीन सञ्चालनको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन।शोधकर्ताहरूले राम्रो जंग प्रतिरोधको साथ डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स (डीएसएस) मा परिणत गरे।2205 DSS, स्टिलमा फेराइट र अस्टेनाइटको सामग्री लगभग 50% छ, उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू र जंग प्रतिरोध छ, सतह प्यासिभेसन फिल्म घना छ, उत्कृष्ट एकसमान जंग प्रतिरोध छ, मूल्य निकल-आधारित मिश्रहरू भन्दा कम छ 11 , 12. यसरी, 2205 DSS सामान्यतया संक्षारक वातावरणमा दबाव पोत, संक्षारक CO2 वातावरणमा तेल कुवा आवरण, अपतटीय तेल र रासायनिक क्षेत्रहरूमा कन्डेन्सिङ प्रणालीको लागि वाटर कूलरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ 13, 14, 15, तर 2205 DSS पनि संक्षारक छिद्र हुन सक्छ। सेवामा।
हाल, CO2- र Cl-pitting corrosion 2205 DSS को धेरै अध्ययनहरू देश र विदेशमा गरिएको छ [16,17,18]।Ebrahimi19 ले पत्ता लगायो कि NaCl घोलमा पोटासियम डाइक्रोमेट नुन थप्दा 2205 DSS पिटिङ्लाई रोक्छ, र पोटासियम डाइक्रोमेटको एकाग्रता बढाउँदा 2205 DSS पिटिङ्को महत्वपूर्ण तापक्रम बढ्छ।यद्यपि, पोटासियम डाइक्रोमेटमा NaCl को एक निश्चित एकाग्रता थप्दा 2205 DSS को पिटिंग क्षमता बढ्छ र NaCl एकाग्रता बढ्दै जाँदा घट्छ।Han20 ले देखाउँछ कि 30 देखि 120 ° C मा, 2205 DSS passivating फिल्मको संरचना Cr2O3 भित्री तह, FeO बाहिरी तह, र रिच Cr को मिश्रण हो;जब तापमान 150 डिग्री सेल्सियस सम्म बढ्छ, passivation फिल्म भंग हुन्छ।, आन्तरिक संरचना Cr2O3 र Cr(OH)3 मा परिवर्तन हुन्छ, र बाहिरी तह Fe(II,III) अक्साइड र Fe(III) हाइड्रोक्साइडमा परिवर्तन हुन्छ।Peguet21 ले पत्ता लगायो कि NaCl समाधानमा S2205 स्टेनलेस स्टीलको स्थिर पिटिङ् सामान्यतया क्रिटिकल पिटिंग तापमान (CPT) भन्दा तल होइन तर रूपान्तरण तापमान दायरा (TTI) मा हुन्छ।Thiadi22 ले निष्कर्ष निकाल्यो कि NaCl को एकाग्रता बढ्दै जाँदा, S2205 DSS को क्षरण प्रतिरोध उल्लेखनीय रूपमा घट्छ, र जति धेरै नकारात्मक लागू सम्भावना हुन्छ, सामग्रीको जंग प्रतिरोध खराब हुन्छ।
यस लेखमा, 2205 DSS को क्षरण व्यवहारमा उच्च लवणता, उच्च Cl– एकाग्रता र तापमानको प्रभाव अध्ययन गर्न गतिशील सम्भाव्यता स्क्यानिङ, प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी, स्थिर क्षमता, Mott-Schottky कर्भ र अप्टिकल इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी प्रयोग गरियो।र फोटोइलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी, जसले CO2 युक्त तेल र ग्यास वातावरणमा 2205 DSS को सुरक्षित सञ्चालनको लागि सैद्धान्तिक आधार प्रदान गर्दछ।
परीक्षण सामग्री समाधान उपचार गरिएको स्टील 2205 DSS (स्टील ग्रेड 110ksi) बाट चयन गरिएको छ, र मुख्य रासायनिक संरचना तालिका 1 मा देखाइएको छ।
इलेक्ट्रोकेमिकल नमूनाको साइज 10 mm × 10 mm × 5 mm हो, यसलाई एसीटोनले तेल र निरपेक्ष इथेनॉल हटाउन र सुकाइन्छ।परीक्षण टुक्राको पछाडि तामाको तारको उपयुक्त लम्बाइ जडान गर्न सोल्डर गरिएको छ।वेल्डिङ पछि, वेल्डेड परीक्षण टुक्राको विद्युतीय चालकता जाँच गर्न मल्टिमिटर (VC9801A) प्रयोग गर्नुहोस्, र त्यसपछि epoxy संग गैर-कार्यरत सतह सील गर्नुहोस्।400#, 600#, 800#, 1200#, 2000# सिलिकन कार्बाइड वाटर स्यान्डपेपर प्रयोग गर्नुहोस् कामको सतहलाई 0.25um पालिस गर्ने एजेन्टको साथ पालिशिंग मेसिनमा पालिस गर्नको लागि सतहको नरमपन Ra≤1.6um सम्म, र अन्तमा सफा गरी थर्मोस्टेटमा राख्नुहोस्। ।
तीन-इलेक्ट्रोड प्रणालीको साथ एक प्रिस्टन (P4000A) इलेक्ट्रोकेमिकल वर्कस्टेशन प्रयोग गरिएको थियो।१ सेमी २ को क्षेत्रफल भएको प्लैटिनम इलेक्ट्रोड (Pt) सहायक इलेक्ट्रोडको रूपमा सेवा गरियो, DSS 2205 (1 cm2 को क्षेत्रफल भएको) लाई काम गर्ने इलेक्ट्रोडको रूपमा प्रयोग गरियो, र सन्दर्भ इलेक्ट्रोड (Ag/AgCl) थियो। प्रयोग गरियो।परीक्षणमा प्रयोग गरिएको मोडेल समाधान (तालिका २) अनुसार तयार गरिएको थियो।परीक्षण अघि, उच्च शुद्धता N2 समाधान (99.99%) 1 घन्टाको लागि पास गरिएको थियो, र त्यसपछि समाधान डिअक्सिजन गर्न 30 मिनेटको लागि CO2 पारित गरियो।, र समाधान मा CO2 सधैं संतृप्ति को अवस्थामा थियो।
पहिले, नमूनालाई परीक्षण समाधान भएको ट्याङ्कीमा राख्नुहोस्, र यसलाई स्थिर तापक्रमको पानीको नुहाउने ठाउँमा राख्नुहोस्।प्रारम्भिक सेटिङ तापमान 2 डिग्री सेल्सियस छ, र तापमान वृद्धि 1 डिग्री सेल्सियस / मिनेटको दरमा नियन्त्रण गरिन्छ, र तापमान दायरा नियन्त्रण गरिन्छ।2-80 डिग्री सेल्सियसमा।सेल्सियस।परीक्षण एक स्थिर सम्भावना (-0.6142 Vs.Ag/AgCl) मा सुरु हुन्छ र परीक्षण वक्र एक It curve हो।महत्वपूर्ण पिटिंग तापमान परीक्षण मानक अनुसार, यो वक्र थाहा पाउन सकिन्छ।हालको घनत्व 100 μA/cm2 मा बढेको तापक्रमलाई क्रिटिकल पिटिंग तापमान भनिन्छ।पिटिंगको लागि औसत महत्वपूर्ण तापमान 66.9 डिग्री सेल्सियस छ।ध्रुवीकरण वक्र र प्रतिबाधा स्पेक्ट्रमको लागि परीक्षण तापमान क्रमशः 30°C, 45°C, 60°C र 75°C हुन रोजिएको थियो, र सम्भावित विचलनहरू कम गर्नको लागि एउटै नमूना अवस्थाहरूमा परीक्षण तीन पटक दोहोर्याइएको थियो।
नमूनाको कार्य सतहमा बनेको अक्साइड फिलिम हटाउनको लागि पोटेन्टियोडायनामिक ध्रुवीकरण वक्र परीक्षण गर्नु अघि 5 मिनेटको लागि पहिले क्याथोड सम्भाव्यता (-1.3 V) मा ध्रुवीकरण गरिएको थियो, र त्यसपछि खुला सर्किट क्षमतामा। 1 घन्टा सम्म जंग भोल्टेज स्थापित हुनेछैन।गतिशील सम्भावित ध्रुवीकरण वक्रको स्क्यान दर 0.333mV/s मा सेट गरिएको थियो, र स्क्यान अन्तराल क्षमता -0.3 ~ 1.2V बनाम OCP मा सेट गरिएको थियो।परीक्षणको शुद्धता सुनिश्चित गर्न, एउटै परीक्षण सर्तहरू 3 पटक दोहोर्याइएको थियो।
प्रतिबाधा स्पेक्ट्रम परीक्षण सफ्टवेयर - वर्सा स्टुडियो।परीक्षण पहिलो पटक स्थिर खुला-सर्किट सम्भाव्यतामा गरिएको थियो, वैकल्पिक अवरोध भोल्टेजको आयाम 10 mV मा सेट गरिएको थियो, र मापन आवृत्ति 10-2-105 Hz मा सेट गरिएको थियो।परीक्षण पछि स्पेक्ट्रम डाटा।
हालको समय वक्र परीक्षण प्रक्रिया: एनोडिक ध्रुवीकरण वक्रको नतिजा अनुसार विभिन्न passivation सम्भाव्यताहरू चयन गर्नुहोस्, स्थिर सम्भाव्यतामा It curve मापन गर्नुहोस्, र फिल्म विश्लेषणको लागि फिट गरिएको वक्रको ढलान गणना गर्न डबल लोगारिदम वक्र फिट गर्नुहोस्।निष्क्रिय फिल्म को गठन को संयन्त्र।
खुला सर्किट भोल्टेज स्थिर भएपछि, Mott-Schottky कर्भ परीक्षण गर्नुहोस्।परीक्षण सम्भावित स्क्यान दायरा 1.0~-1.0V (vS.Ag/AgCl), स्क्यान दर 20mV/s, परीक्षण फ्रिक्वेन्सी 1000Hz मा सेट, उत्तेजना संकेत 5mV।
एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS) (ESCALAB 250Xi, UK) को प्रयोग गर्नुहोस् 2205 DSS फिल्म गठन पछि सतह प्यासिभेसन फिल्मको संरचना र रासायनिक अवस्था परीक्षण गर्न र उत्कृष्ट सफ्टवेयर प्रयोग गरेर मापन डाटा पीक-फिट प्रशोधन गर्नुहोस्।परमाणु स्पेक्ट्रा र सम्बन्धित साहित्यको डाटाबेससँग तुलना गर्नुहोस्23 र C1s (284.8 eV) प्रयोग गरेर क्यालिब्रेट गरिएको।क्षरणको आकारविज्ञान र नमूनाहरूमा खाडलहरूको गहिराई अल्ट्रा-गहिरो अप्टिकल डिजिटल माइक्रोस्कोप (Zeiss Smart Zoom5, जर्मनी) को प्रयोग गरेर चित्रण गरिएको थियो।
नमूना समान क्षमता (-0.6142 V rel. Ag/AgCl) मा स्थिर सम्भावित विधि द्वारा परीक्षण गरिएको थियो र क्षरण वर्तमान वक्र समय संग रेकर्ड गरिएको थियो।CPT परीक्षण मानक अनुसार, ध्रुवीकरण वर्तमान घनत्व बिस्तारै तापक्रम बढ्दै जान्छ।1 ले 100 g/L Cl– र संतृप्त CO2 भएको सिमुलेटेड समाधानमा 2205 DSS को महत्वपूर्ण पिटिंग तापमान देखाउँछ।यो देख्न सकिन्छ कि समाधानको कम तापमानमा, वर्तमान घनत्व व्यावहारिक रूपमा बढ्दो परीक्षण समय संग परिवर्तन गर्दैन।र जब समाधानको तापमान एक निश्चित मानमा बढ्यो, वर्तमान घनत्व द्रुत रूपमा बढ्यो, यसले संकेत गर्दछ कि प्यासिभेटिङ् फिल्मको विघटन दर समाधानको तापक्रममा वृद्धिसँगै बढेको छ।जब ठोस समाधानको तापमान 2°C बाट लगभग 67°C सम्म बढाइन्छ, 2205DSS को ध्रुवीकरण वर्तमान घनत्व 100µA/cm2 मा बढ्छ, र 2205DSS को औसत महत्वपूर्ण पिटिंग तापमान 66.9°C हुन्छ, जुन लगभग 16.6°C हो। 2205DSS भन्दा माथि।मानक 3.5 wt।% NaCl (0.7 V)26।क्रिटिकल पिटिङ् तापमान मापनको समयमा लागू गरिएको क्षमतामा निर्भर गर्दछ: लागू गरिएको क्षमता जति कम हुन्छ, मापन गरिएको क्रिटिकल पिटिंग तापक्रम जति बढी हुन्छ।
100 g/L Cl– र संतृप्त CO2 भएको सिमुलेटेड समाधानमा 2205 डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टीलको क्रिटिकल टेम्परेचर कर्भ पिटिङ्ग गर्दै।
अंजीर मा।2 ले 2205 DSS को 100 g/L Cl- र विभिन्न तापक्रममा संतृप्त CO2 युक्त सिमुलेटेड समाधानहरूमा एसी प्रतिबाधा प्लटहरू देखाउँछ।यो देख्न सकिन्छ कि विभिन्न तापमानहरूमा 2205DSS को Nyquist रेखाचित्रमा उच्च-फ्रिक्वेन्सी, मिड-फ्रिक्वेन्सी र कम-फ्रिक्वेन्सी रेसिस्टेन्स-क्यापेसिटन्स आर्कहरू हुन्छन्, र रेसिस्टेन्स-क्यापेसिटन्स आर्कहरू अर्धवृत्ताकार हुँदैनन्।क्यापेसिटिव आर्कको त्रिज्याले इलेक्ट्रोड प्रतिक्रियाको समयमा निष्क्रिय फिलिमको प्रतिरोध मान र चार्ज स्थानान्तरण प्रतिरोधको मूल्यलाई प्रतिबिम्बित गर्दछ।यो सामान्यतया स्वीकार गरिएको छ कि क्यापेसिटिव चापको त्रिज्या जति ठूलो हुन्छ, समाधान27 मा धातु सब्सट्रेटको जंग प्रतिरोध राम्रो हुन्छ।30 °C को समाधान तापमानमा, Nyquist रेखाचित्रमा क्यापेसिटिव चापको त्रिज्या र प्रतिबाधा मोडुलसको रेखाचित्रमा चरण कोण |Z|Bode उच्चतम छ र 2205 DSS जंग सबैभन्दा कम छ।समाधानको तापक्रम बढ्दै जाँदा, |Z|प्रतिबाधा मोड्युलस, चाप त्रिज्या र समाधान प्रतिरोध घट्छ, यसको अतिरिक्त, चरण कोण पनि मध्यवर्ती आवृत्ति क्षेत्रमा 79 Ω देखि 58 Ω सम्म घट्छ, एक फराकिलो शिखर र बाक्लो भित्री तह र एक विरल (छिद्रो) बाहिरी तह मुख्य छन्। एक inhomogeneous निष्क्रिय फिल्म 28 को विशेषताहरु।तसर्थ, तापक्रम बढ्दै जाँदा, धातुको सब्सट्रेटको सतहमा बनेको निष्क्रिय फिलिम पग्लन्छ र क्र्याक हुन्छ, जसले सब्सट्रेटको सुरक्षात्मक गुणहरूलाई कमजोर बनाउँछ र सामग्रीको क्षरण प्रतिरोधलाई बिग्रन्छ।
प्रतिबाधा स्पेक्ट्रम डेटा फिट गर्न ZSimDeme सफ्टवेयर प्रयोग गरेर, फिट गरिएको बराबर सर्किट चित्र 330 मा देखाइएको छ, जहाँ Rs सिमुलेटेड समाधान प्रतिरोध हो, Q1 फिल्म क्यापेसिटन्स हो, Rf उत्पन्न passivating फिल्म को प्रतिरोध हो, Q2 डबल हो। लेयर क्यापेसिटन्स, र Rct चार्ज ट्रान्सफर प्रतिरोध हो।तालिकामा फिटिंगको नतिजाबाट।3 ले देखाउँछ कि सिमुलेटेड समाधानको तापक्रम बढ्दै जाँदा, n1 को मान 0.841 बाट 0.769 मा घट्छ, जसले दुई-तह क्यापेसिटरहरू बीचको अन्तर र घनत्वमा कमीलाई संकेत गर्दछ।चार्ज स्थानान्तरण प्रतिरोध Rct बिस्तारै 2.958 × 1014 बाट 2.541 × 103 Ω cm2 मा घट्यो, जसले सामग्रीको क्षरण प्रतिरोधमा क्रमिक कमीलाई संकेत गर्दछ।समाधान Rs को प्रतिरोध 2.953 बाट 2.469 Ω cm2 मा घट्यो, र passivating फिल्म को capacitance Q2 5.430 10-4 बाट 1.147 10-3 Ω cm2 मा घट्यो, समाधान को चालकता बढ्यो, passivating फिल्म को स्थिरता घट्यो , र समाधान Cl-, SO42-, आदि) मध्यममा बढ्छ, जसले निष्क्रिय फिलिमको विनाशलाई गति दिन्छ।यसले फिल्म प्रतिरोध Rf (4662 देखि 849 Ω cm2 सम्म) र डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टीलको सतहमा बनेको ध्रुवीकरण प्रतिरोध Rp (Rct+Rf) मा कमी निम्त्याउँछ।
त्यसकारण, समाधानको तापक्रमले DSS 2205 को क्षरण प्रतिरोधलाई असर गर्छ। समाधानको कम तापक्रममा, Fe2 + को उपस्थितिमा क्याथोड र एनोडको बीचमा प्रतिक्रिया प्रक्रिया हुन्छ, जसले द्रुत विघटन र क्षरणमा योगदान पुर्याउँछ। एनोड, साथै सतहमा बनेको फिल्मको निष्क्रियता, थप पूर्ण र उच्च घनत्व, समाधानहरू बीचको अधिक प्रतिरोधात्मक चार्ज स्थानान्तरण, धातु म्याट्रिक्सको विघटनलाई कम गर्छ र राम्रो जंग प्रतिरोध प्रदर्शन गर्दछ।समाधानको तापक्रम बढ्दै जाँदा, चार्ज ट्रान्सफर Rct को प्रतिरोध कम हुन्छ, समाधानमा आयनहरू बीचको प्रतिक्रियाको दर तीव्र हुन्छ, र आक्रामक आयनहरूको प्रसारको दर तीव्र हुन्छ, जसले गर्दा प्रारम्भिक क्षरण उत्पादनहरू फेरि सतहमा गठन हुन्छन्। धातु सब्सट्रेट को सतह देखि सब्सट्रेट।पातलो निष्क्रिय फिलिमले सब्सट्रेटको सुरक्षात्मक गुणहरूलाई कमजोर बनाउँछ।
अंजीर मा।चित्र 4 ले 100 g/L Cl– र विभिन्न तापक्रममा संतृप्त CO2 युक्त सिमुलेटेड समाधानहरूमा 2205 DSS को गतिशील सम्भावित ध्रुवीकरण वक्र देखाउँछ।यो चित्रबाट देख्न सकिन्छ कि जब सम्भाव्यता -0.4 देखि 0.9 V को दायरामा हुन्छ, विभिन्न तापमानहरूमा एनोड कर्भहरूमा स्पष्ट निष्क्रियता क्षेत्रहरू हुन्छन्, र आत्म-क्षरण क्षमता लगभग -0.7 देखि -0.5 V को रूपमा हुन्छ। घनत्वले वर्तमान 100 μA/cm233 सम्म बढाउँछ एनोड कर्भलाई सामान्यतया पिटिंग क्षमता (Eb वा Etra) भनिन्छ।तापक्रम बढ्दै जाँदा, passivation अन्तराल घट्छ, आत्म-क्षरण सम्भाव्यता घट्छ, क्षरण वर्तमान घनत्व बढ्छ, र ध्रुवीकरण वक्र दायाँ तिर सर्छ, जसले संकेत गर्दछ कि सिमुलेटेड समाधानमा DSS 2205 द्वारा निर्मित फिल्म सक्रिय छ। गतिविधि।100 g/l Cl- र संतृप्त CO2 को सामग्री, पिटिंग क्षरणको लागि संवेदनशीलता बढाउँछ, आक्रामक आयनहरू द्वारा सजिलै क्षतिग्रस्त हुन्छ, जसले धातु म्याट्रिक्सको क्षय बढाउँछ र क्षरण प्रतिरोधमा कमी निम्त्याउँछ।
यो तालिका 4 बाट देख्न सकिन्छ कि जब तापक्रम 30°C बाट 45°C सम्म बढ्छ, सम्बन्धित ओभरपासिवेशन क्षमता थोरै घट्छ, तर सम्बन्धित आकारको passivation वर्तमान घनत्व उल्लेखनीय रूपमा बढ्छ, यसले संकेत गर्दछ कि यी अन्तर्गत passivating चलचित्रको सुरक्षा। बढ्दो तापक्रमसँगै अवस्था बढ्छ।जब तापमान 60 डिग्री सेल्सियस पुग्छ, सम्बन्धित पिटिंग क्षमता उल्लेखनीय रूपमा घट्छ, र तापक्रम बढ्दै जाँदा यो प्रवृत्ति अझ स्पष्ट हुन्छ।यो ध्यान दिनु पर्छ कि 75 ° C मा एक महत्वपूर्ण क्षणिक वर्तमान शिखर चित्र मा देखिन्छ, नमूना सतह मा metastable pitting जंग को उपस्थिति को संकेत गर्दछ।
त्यसकारण, समाधानको तापक्रममा वृद्धिसँगै, समाधानमा घुलनशील अक्सिजनको मात्रा घट्छ, फिल्म सतहको पीएच मान घट्छ, र निष्क्रिय फिल्मको स्थिरता घट्छ।थप रूपमा, समाधानको तापक्रम जति उच्च हुन्छ, समाधानमा आक्रामक आयनहरूको उच्च गतिविधि र सब्सट्रेटको सतह फिल्म तहमा क्षतिको उच्च दर।फिल्म तहमा बनेको अक्साइड सजिलैसँग खस्छ र फिलिम तहमा रहेका क्यासनहरूसँग प्रतिक्रिया गरेर घुलनशील यौगिकहरू बनाउँछ, पिटिङ्को सम्भावना बढाउँछ।पुन: उत्पन्न गरिएको फिल्म तह अपेक्षाकृत ढीला भएकोले, सब्सट्रेटमा सुरक्षात्मक प्रभाव कम छ, जसले धातुको सब्सट्रेटको जंग बढाउँछ।गतिशील ध्रुवीकरण सम्भावित परीक्षणको नतिजा प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपीको नतिजासँग मिल्दोजुल्दो छ।
अंजीर मा।चित्र 5a ले 100 g/L Cl- र संतृप्त CO2 भएको मोडेल समाधानमा 2205 DSS को लागि कर्भ देखाउँछ।समयको प्रकार्यको रूपमा passivation वर्तमान घनत्व विभिन्न तापमानहरूमा 1 h को लागि -300 mV (Ag/AgCl को सापेक्ष) को सम्भाव्यतामा ध्रुवीकरण पछि प्राप्त गरिएको थियो।यो देख्न सकिन्छ कि एउटै सम्भाव्यता र फरक तापमानमा 2205 DSS को passivation वर्तमान घनत्व प्रवृत्ति मूलतः समान छ, र प्रवृति बिस्तारै समय संग घट्दै जान्छ र सहज हुन जान्छ।तापक्रम बिस्तारै बढ्दै जाँदा, 2205 DSS को निष्क्रियता वर्तमान घनत्व बढ्यो, जुन ध्रुवीकरणको नतिजासँग अनुरूप थियो, जसले यो पनि संकेत गर्यो कि धातुको सब्सट्रेटमा रहेको फिल्म तहको सुरक्षात्मक विशेषताहरू समाधानको तापक्रम बढ्दैमा घटेको छ।
एउटै फिल्म निर्माण सम्भाव्यता र फरक तापमानमा 2205 DSS को पोटेनियोस्टेटिक ध्रुवीकरण वक्र।(a) वर्तमान घनत्व बनाम समय, (b) निष्क्रिय फिल्म वृद्धि लघुगणक।
(१)३४ मा देखाइए अनुसार एउटै फिलिम निर्माण सम्भाव्यताको लागि विभिन्न तापमानमा निष्क्रिय वर्तमान घनत्व र समय बीचको सम्बन्धको अन्वेषण गर्नुहोस्:
जहाँ i फिल्म निर्माण सम्भाव्यतामा passivation वर्तमान घनत्व हो, A/cm2।A काम गर्ने इलेक्ट्रोडको क्षेत्र हो, cm2।K यसमा जडान गरिएको वक्रको ढलान हो।t समय, एस
अंजीर मा।5b ले 2205 DSS को लागि logI र logt curves लाई फरक तापक्रममा एउटै फिल्म निर्माण क्षमतामा देखाउँछ।साहित्य डेटा अनुसार, 35 जब रेखा K = -1 ढलान हुन्छ, सब्सट्रेटको सतहमा बनेको फिल्म तह सघन हुन्छ र धातुको सब्सट्रेटमा राम्रो जंग प्रतिरोध हुन्छ।र जब सीधा रेखा ढलान K = -0.5, सतहमा बनेको फिल्म तह ढीलो हुन्छ, धेरै साना प्वालहरू समावेश गर्दछ र धातुको सब्सट्रेटमा खराब जंग प्रतिरोध हुन्छ।यो देख्न सकिन्छ कि 30°C, 45°C, 60°C, र 75°C मा, चलचित्र तहको संरचना चयन गरिएको रैखिक ढलान अनुसार बाक्लो छिद्रबाट ढीलो छिद्रहरूमा परिवर्तन हुन्छ।पोइन्ट डिफेक्ट मोडेल (PDM) 36,37 अनुसार यो देख्न सकिन्छ कि परीक्षणको क्रममा लागू गरिएको क्षमताले वर्तमान घनत्वलाई असर गर्दैन, यसले संकेत गर्दछ कि तापक्रमले परीक्षणको क्रममा एनोड वर्तमान घनत्वको मापनलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ, त्यसैले वर्तमान बढ्दो तापमान संग बढ्छ।समाधान, र 2205 DSS को घनत्व बढ्छ, र जंग प्रतिरोध घट्छ।
DSS मा बनेको पातलो फिल्म तहको अर्धचालक गुणहरूले यसको क्षरण प्रतिरोधलाई असर गर्छ, अर्धचालकको प्रकार र पातलो फिल्म तहको वाहक घनत्वले पातलो फिल्म तह DSS39,40 को क्र्याकिंग र पिटिङ्लाई असर गर्छ जहाँ क्यापेसिटन्स C र E को। सम्भावित पातलो फिलिम तहले सम्बन्ध MS सन्तुष्ट गर्दछ, अर्धचालकको स्पेस चार्ज निम्न तरिकामा गणना गरिन्छ:
सूत्रमा, ε भनेको कोठाको तापक्रममा निष्क्रिय फिलिमको परमिटिभिटी हो, 1230 को बराबर, ε0 भ्याकुम परमिटिभिटी हो, 8.85 × 10–14 F/cm बराबर, E दोस्रो चार्ज हो (1.602 × 10-19 C) ;ND भनेको n-प्रकार अर्धचालक दाताहरूको घनत्व हो, cm–3, NA p-प्रकार अर्धचालकको स्वीकारकर्ता घनत्व हो, cm–3, EFB फ्ल्याट-ब्यान्ड क्षमता हो, V, K बोल्ट्जम्यानको स्थिरता हो, 1.38 × 10–3 ।23 J/K, T - तापमान, K।
फिट गरिएको रेखाको ढलान र अवरोध मापन गरिएको MS वक्र, लागू एकाग्रता (ND), स्वीकृत एकाग्रता (NA), र फ्ल्याट ब्यान्ड सम्भाव्यता (Efb) 42 मा रेखीय विभाजन फिट गरेर गणना गर्न सकिन्छ।
अंजीर मा।6 ले 2205 DSS फिल्मको सतह तहको Mott-Schottky वक्र देखाउँछ जुन 100 g/l Cl- भएको सिमुलेटेड समाधानमा बनेको हुन्छ र CO2 सँग सम्भावित (-300 mV) 1 घण्टाको लागि संतृप्त हुन्छ।यो देख्न सकिन्छ कि विभिन्न तापक्रममा बनेका सबै पातलो-फिल्म तहहरूमा n+p-प्रकार द्विध्रुवी अर्धचालकहरूको विशेषताहरू छन्।एन-टाइप सेमीकन्डक्टरमा सोल्युशन आयन सिलेक्टिभिटी हुन्छ, जसले स्टेनलेस स्टील क्यासनहरूलाई प्यासिभेसन फिल्मको माध्यमबाट समाधानमा फैलिनबाट रोक्न सक्छ, जबकि पी-टाइप सेमीकन्डक्टरमा क्यासन सिलेक्टिविटी हुन्छ, जसले प्यासिभेसन क्रसिङबाट सोल्युसनमा रहेको क्षरणकारी आयनहरूलाई रोक्न सक्छ। सब्सट्रेट 26 को सतह मा बाहिर।यो पनि देख्न सकिन्छ कि दुई फिटिंग वक्रहरू बीच एक सहज संक्रमण छ, फिल्म एक फ्ल्याट ब्यान्ड स्थितिमा छ, र फ्ल्याट ब्यान्ड सम्भावित Efb अर्धचालकको ऊर्जा ब्यान्डको स्थिति निर्धारण गर्न र यसको इलेक्ट्रोकेमिकल मूल्याङ्कन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। स्थिरता43।।
तालिका 5 मा देखाइएको MC वक्र फिटिंग परिणामहरू अनुसार, बहिर्गमन एकाग्रता (ND) र प्राप्त गर्ने एकाग्रता (NA) र समतल ब्यान्ड सम्भाव्य Efb 44 परिमाणको समान क्रमको गणना गरियो।लागू गरिएको क्यारियर वर्तमानको घनत्वले मुख्यतया स्पेस चार्ज तहमा बिन्दु दोषहरू र निष्क्रिय फिलिमको पिटिंग क्षमतालाई चित्रण गर्दछ।एप्लाइड क्यारियरको एकाग्रता जति उच्च हुन्छ, फिल्म लेयर भाँच्न सजिलो हुन्छ र सब्सट्रेट क्षरणको उच्च सम्भावना हुन्छ।थप रूपमा, समाधानको तापक्रममा क्रमिक वृद्धिसँगै, फिल्म तहमा एनडी उत्सर्जक एकाग्रता 5.273×1020 cm-3 बाट 1.772×1022 cm-3 मा बढ्यो, र NA होस्ट एकाग्रता 4.972×1021 बाट 4.592 मा बढ्यो। ×१०२३।सेमी - चित्रमा देखाइएको रूपमा।3, फ्ल्याट ब्यान्ड सम्भाव्यता 0.021 V बाट 0.753 V सम्म बढ्छ, समाधानमा वाहकहरूको संख्या बढ्छ, समाधानमा आयनहरू बीचको प्रतिक्रिया तीव्र हुन्छ, र फिल्म तहको स्थिरता घट्छ।समाधानको तापक्रम बढ्दै जाँदा, अनुमानित रेखाको ढलानको निरपेक्ष मान जति सानो हुन्छ, घोलमा वाहकहरूको घनत्व जति बढी हुन्छ, आयनहरू बीचको फैलावटको उच्च दर हुन्छ, र आयन रिक्तताहरूको सङ्ख्या त्यति नै बढी हुन्छ। फिल्म तहको सतह।, यसरी धातु सब्सट्रेट, स्थिरता र जंग प्रतिरोध 46,47 कम गर्दै।
फिल्मको रासायनिक संरचनाले धातु क्याशनको स्थिरता र अर्धचालकहरूको प्रदर्शनमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ, र तापक्रममा परिवर्तनले स्टेनलेस स्टील फिल्मको गठनमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।अंजीर मा।चित्र 7 ले 2205 DSS फिल्मको सतह तहको पूर्ण XPS स्पेक्ट्रमलाई 100 g/L Cl– र संतृप्त CO2 भएको सिमुलेटेड समाधानमा देखाउँछ।विभिन्न तापक्रममा चिप्सद्वारा बनाइएका चलचित्रहरूमा मुख्य तत्वहरू मूलतया एउटै हुन्छन् र चलचित्रका मुख्य भागहरू Fe, Cr, Ni, Mo, O, N, र C हुन्। त्यसैले, फिल्म तहका मुख्य घटकहरू Fe हुन्। , Cr, Ni, Mo, O, N र C। Cr अक्साइडहरू, Fe अक्साइडहरू र हाइड्रोक्साइडहरू र थोरै मात्रामा Ni र Mo अक्साइडहरू भएको कन्टेनर।
पूर्ण XPS 2205 DSS स्पेक्ट्रा विभिन्न तापक्रममा लिइयो।(a) 30°С, (b) 45°С, (c) 60°С, (d) 75°С।
फिल्मको मुख्य संरचना निष्क्रिय फिल्ममा यौगिकहरूको थर्मोडायनामिक गुणहरूसँग सम्बन्धित छ।फिलिम तहमा रहेको मुख्य तत्वहरूको बाध्यकारी ऊर्जा अनुसार, तालिकामा दिइएको छ।6, यो देख्न सकिन्छ कि Cr2p3/2 को विशेषता वर्णक्रमीय चुचुराहरूलाई धातु Cr0 (573.7 ± 0.2 eV), Cr2O3 (574.5 ± 0.3 eV), र Cr(OH)3 (575.4 ± 0. 1 eV) मा विभाजन गरिएको छ। चित्र 8a मा देखाइएको छ, जसमा Cr तत्वले बनेको अक्साइड फिल्मको मुख्य भाग हो, जसले फिल्मको क्षरण प्रतिरोध र यसको इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।फिल्म तहमा Cr2O3 को सापेक्षिक शिखर तीव्रता Cr(OH)3 भन्दा बढी छ।यद्यपि, ठोस समाधानको तापक्रम बढ्दै जाँदा, Cr2O3 को सापेक्षिक शिखर बिस्तारै कमजोर हुँदै जान्छ, जबकि Cr(OH)3 को सापेक्षिक शिखर बिस्तारै बढ्दै जान्छ, जसले Cr2O3 बाट Cr(OH) मा फिल्म तहमा मुख्य Cr3+ को स्पष्ट रूपान्तरणलाई संकेत गर्छ। 3, र समाधानको तापमान बढ्छ।
Fe2p3/2 को विशेषता स्पेक्ट्रमको चुचुराहरूको बाध्यकारी ऊर्जामा मुख्यतया धातु अवस्था Fe0 (706.4 ± 0.2 eV), Fe3O4 (707.5 ± 0.2 eV), FeO (709.5 ± 0.1 eV) र FeOOH (709.5 ± 0.1 eV) र FeOO1317 को चार चुचुराहरू हुन्छन्। eV) ± 0.3 eV), चित्र 8b मा देखाइए अनुसार, Fe मुख्यतया Fe2+ र Fe3+ को रूपमा बनाइएको फिल्ममा उपस्थित हुन्छ।FeO बाट Fe2+ ले तल्लो बाध्यकारी ऊर्जा चुचुराहरूमा Fe(II) मा हावी हुन्छ, जबकि Fe3O4 र Fe(III) FeOOH यौगिकहरूले उच्च बाध्यकारी ऊर्जा शिखरहरूमा हावी हुन्छ।Fe3+ शिखरको सापेक्षिक तीव्रता Fe2+ भन्दा बढी छ, तर Fe3+ शिखरको सापेक्षिक तीव्रता समाधानको तापक्रम बढ्दै जाँदा घट्दै जान्छ, र Fe2+ शिखरको सापेक्षिक तीव्रता बढ्छ, जसले फिल्म तहमा रहेको मुख्य पदार्थमा भएको परिवर्तनलाई सङ्केत गर्छ। समाधानको तापक्रम बढाउन Fe3+ देखि Fe2+।
Mo3d5/2 को विशेषता स्पेक्ट्रल चुचुराहरू मुख्यतया दुई चोटी स्थितिहरू Mo3d5/2 र Mo3d3/243.50 समावेश गर्दछ, जबकि Mo3d5/2 मा धातु Mo (227.5 ± 0.3 eV), Mo4+ (228.9 ± 0.2 eV) र Mo6+ (3.2 ± 320) र Mo6+ (228.9 ± 0.2 eV) समावेश छन्। ), जबकि Mo3d3/2 मा धातुगत Mo (230.4 ± 0.1 eV), Mo4+ (231.5 ± 0.2 eV) र Mo6+ (232, 8 ± 0.1 eV) चित्र 8c मा देखाइए अनुसार समावेश छ, त्यसैले Mo तत्वहरू तीन भन्दा बढी भ्यालेन्समा अवस्थित छन्। फिल्म तहको अवस्था।Ni2p3/2 को विशेषता वर्णक्रमीय चुचुराहरूको बाध्यकारी ऊर्जाहरू क्रमशः चित्र 8g मा देखाइए अनुसार Ni0 (852.4 ± 0.2 eV) र NiO (854.1 ± 0.2 eV) हुन्छन्।विशेषता N1s शिखरमा N (399.6 ± 0.3 eV) समावेश छ, जस्तै चित्र 8d मा देखाइएको छ।विशेषता O1s चुचुराहरूमा O2- (529.7 ± 0.2 eV), OH- (531.2 ± 0.2 eV) र H2O (531.8 ± 0.3 eV) समावेश छन्, चित्रमा देखाइए अनुसार। फिल्म तहका मुख्य घटकहरू (OH- र O2 -) हुन्। , जुन मुख्यतया फिल्म तहमा Cr र Fe को अक्सीकरण वा हाइड्रोजन अक्सीकरणको लागि प्रयोग गरिन्छ।OH को सापेक्षिक शिखर तीव्रता - तापमान 30°C बाट 75°C सम्म बढ्दा उल्लेखनीय रूपमा वृद्धि भयो।तसर्थ, तापक्रममा वृद्धिसँगै, फिल्म तहमा O2- को मुख्य सामग्री संरचना O2- बाट OH- र O2-मा परिवर्तन हुन्छ।
अंजीर मा।चित्र 9 ले 100 g/L Cl– र संतृप्त CO2 भएको मोडेल समाधानमा गतिशील सम्भावित ध्रुवीकरण पछि नमूना 2205 DSS को माइक्रोस्कोपिक सतह आकारविज्ञान देखाउँछ।यो देख्न सकिन्छ कि विभिन्न तापक्रममा ध्रुवीकृत नमूनाहरूको सतहमा, त्यहाँ विभिन्न डिग्रीको क्षरण पिटहरू छन्, यो आक्रामक आयनहरूको समाधानमा हुन्छ, र घोलको तापक्रम बढ्दै जाँदा, अधिक गम्भीर क्षरण हुन्छ। नमूनाहरूको सतह।सब्सट्रेट।प्रति एकाइ क्षेत्र पिटिङ पिटहरूको संख्या र क्षरण केन्द्रहरूको गहिराई बढ्छ।
100 g/l Cl– र संतृप्त CO2 विभिन्न तापमानमा (a) 30°C, (b) 45°C, (c) 60°C, (d) 75°C मा रहेको मोडेल समाधानहरूमा 2205 DSS को क्षरण वक्र।
तसर्थ, तापमानमा वृद्धिले DSS को प्रत्येक घटकको गतिविधि बढाउनेछ, साथै आक्रामक वातावरणमा आक्रामक आयनहरूको गतिविधि बढाउनेछ, नमूना सतहमा एक निश्चित डिग्री क्षति पुर्याउँछ, जसले पिटिंग गतिविधि बढाउँदछ।, र क्षरण पिटहरूको गठन बढ्नेछ।उत्पादनको निर्माणको दर बढ्नेछ र सामग्रीको जंग प्रतिरोध 51,52,53,54,55 घट्नेछ।
अंजीर मा।10 ले फिल्ड अप्टिकल डिजिटल माइक्रोस्कोपको अल्ट्रा हाई डेप्थको साथ ध्रुवीकृत 2205 DSS नमूनाको मोर्फोलजी र पिटिंग गहिराइ देखाउँछ।अंजीरबाट।10a ले देखाउँछ कि साना क्षरण पिटहरू पनि ठूला खाडलहरू वरिपरि देखा पर्यो, संकेत गर्दछ कि नमूना सतहमा निष्क्रिय फिलिम आंशिक रूपमा हालको घनत्वमा क्षरण पिटहरूको गठनको साथ नष्ट भएको थियो, र अधिकतम पिटिंग गहिराई 12.9 µm थियो।चित्र 10b मा देखाइएको छ।
DSS ले राम्रो जंग प्रतिरोध देखाउँदछ, मुख्य कारण यो हो कि स्टीलको सतहमा बनेको फिल्म समाधानमा राम्रोसँग सुरक्षित छ, Mott-Schottky, माथिको XPS परिणामहरू र सम्बन्धित साहित्य 13,56,57,58 अनुसार, फिल्म मुख्य रूपमा निम्न मार्फत जान्छ यो Fe र Cr को ओक्सीकरण को प्रक्रिया हो।
Fe2+ फिल्म र समाधान बीचको इन्टरफेस 53 मा सजिलै भंग र अवक्षेपण गर्दछ, र क्याथोडिक प्रतिक्रिया प्रक्रिया निम्नानुसार छ:
कोर्रोड अवस्थामा, दुई-तह संरचनात्मक फिल्म बनाइन्छ, जसमा मुख्यतया फलाम र क्रोमियम अक्साइडको भित्री तह र बाहिरी हाइड्रोक्साइड तह हुन्छ, र आयनहरू सामान्यतया फिल्मको छिद्रहरूमा बढ्छ।passivating फिल्म को रासायनिक संरचना यसको अर्धचालक गुणहरु संग सम्बन्धित छ, Mott-Schottky curve द्वारा प्रमाणित, passivating फिल्म को संरचना n+p-प्रकार छ र द्विध्रुवी विशेषताहरु छ भनेर संकेत गर्दछ।XPS परिणामहरूले देखाउँदछ कि निष्क्रिय फिलिमको बाहिरी तह मुख्यतया एन-टाइप सेमीकन्डक्टर गुणहरू प्रदर्शन गर्ने फे अक्साइड र हाइड्रोक्साइडहरूबाट बनेको हुन्छ, र भित्री तह मुख्य रूपमा पी-प्रकार अर्धचालक गुणहरू प्रदर्शन गर्ने Cr अक्साइडहरू र हाइड्रोक्साइडहरू मिलेर बनेको हुन्छ।
2205 DSS सँग यसको उच्च Cr17.54 सामग्रीको कारण उच्च प्रतिरोधात्मकता छ र डुप्लेक्स संरचनाहरू बीचको माइक्रोस्कोपिक ग्याल्भेनिक जंगको कारणले पिटिङ्को फरक डिग्री प्रदर्शन गर्दछ।पिटिंग जंग DSS मा जंगको सबैभन्दा सामान्य प्रकारहरू मध्ये एक हो, र तापमान पिटिंग जंगको व्यवहारलाई प्रभाव पार्ने महत्त्वपूर्ण कारकहरू मध्ये एक हो र DSS प्रतिक्रिया60,61 को थर्मोडायनामिक र काइनेटिक प्रक्रियाहरूमा प्रभाव पार्छ।सामान्यतया, Cl– र संतृप्त CO2 को उच्च एकाग्रताको साथ सिमुलेटेड समाधानमा, तापक्रमले तनाव जंग क्र्याकिंग अन्तर्गत तनाव जंग क्र्याकको समयमा पिटिंगको गठन र क्र्याकको प्रारम्भलाई पनि असर गर्छ, र पिटिङ्को महत्वपूर्ण तापमान मूल्याङ्कन गर्न निर्धारण गरिन्छ। जंग प्रतिरोध।DSS।सामग्री, जसले तापमानमा धातु म्याट्रिक्सको संवेदनशीलतालाई प्रतिबिम्बित गर्दछ, सामान्यतया इन्जिनियरिङ अनुप्रयोगहरूमा सामग्री चयनमा महत्त्वपूर्ण सन्दर्भको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।सिमुलेटेड समाधानमा 2205 DSS को औसत क्रिटिकल पिटिंग तापमान 66.9°C हो, जुन 3.5% NaCl भएको Super 13Cr स्टेनलेस स्टीलको भन्दा २५.6°C बढी हो, तर अधिकतम पिटिंग गहिराई १२.९ µm62 पुग्यो।इलेक्ट्रोकेमिकल नतिजाहरूले थप पुष्टि गर्यो कि चरण कोणको तेर्सो क्षेत्रहरू र आवृत्ति बढ्दो तापक्रमसँग साँघुरो हुन्छ, र चरण कोण 79° बाट 58° सम्म घट्दै जाँदा, |Z| को मान1.26×104 बाट 1.58×103 Ω cm2 मा घट्छ।चार्ज स्थानान्तरण प्रतिरोध Rct 2.958 1014 बाट 2.541 103 Ω cm2 मा घट्यो, समाधान प्रतिरोध Rs 2.953 बाट 2.469 Ω cm2 मा घट्यो, फिल्म प्रतिरोध Rf 5.430 10-4 cm2 बाट घट्यो 1021-103 Ω.आक्रामक समाधानको चालकता बढ्छ, धातु म्याट्रिक्स फिल्म तहको स्थिरता घट्छ, यो सजिलै भंग हुन्छ र दरार हुन्छ।स्व-जंग वर्तमान घनत्व 1.482 बाट 2.893 × 10-6 A cm-2 मा बढ्यो, र आत्म-क्षरण क्षमता -0.532 बाट -0.621V मा घट्यो।यो देख्न सकिन्छ कि तापमान परिवर्तनले फिल्म तहको अखण्डता र घनत्वलाई असर गर्छ।
यसको विपरित, Cl- को उच्च एकाग्रता र CO2 को एक संतृप्त समाधानले बिस्तारै बढ्दो तापक्रमको साथ निष्क्रिय फिलिमको सतहमा Cl- को अवशोषण क्षमता बढाउँछ, passivation फिल्मको स्थिरता अस्थिर हुन्छ, र सुरक्षात्मक प्रभाव। सब्सट्रेट कमजोर हुन्छ र पिटिङ्को लागि संवेदनशीलता बढ्छ।यस अवस्थामा, समाधानमा संक्षारक आयनहरूको गतिविधि बढ्छ, अक्सिजन सामग्री घट्छ, र क्षरण गरिएको सामग्रीको सतह फिल्म चाँडै रिकभर गर्न गाह्रो हुन्छ, जसले सतहमा संक्षारक आयनहरूको थप अवशोषणको लागि थप अनुकूल अवस्थाहरू सिर्जना गर्दछ।सामाग्री कटौती 63.रोबिन्सन एट अल।[६४] ले देखाएको छ कि घोलको तापक्रम बढ्दै जाँदा पिट्सको वृद्धि दर बढ्छ, र घोलमा आयनहरूको प्रसारको दर पनि बढ्छ।जब तापमान 65 डिग्री सेल्सियसमा बढ्छ, क्लाइन्स युक्त घोलमा अक्सिजनको विघटनले क्याथोडिक प्रतिक्रिया प्रक्रियालाई सुस्त बनाउँछ, पिटिङ्को दर कम हुन्छ।Han20 ले CO2 वातावरणमा 2205 डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टीलको जंग व्यवहारमा तापक्रमको प्रभावको अनुसन्धान गर्यो।नतिजाहरूले देखाए कि तापमानमा वृद्धिले जंग उत्पादनहरूको मात्रा र सामग्रीको सतहमा संकुचन गुफाहरूको क्षेत्र बढ्यो।त्यसैगरी, जब तापक्रम १५० डिग्री सेल्सियससम्म पुग्छ, सतहमा रहेको अक्साइड फिल्म फुट्छ र क्रेटरहरूको घनत्व सबैभन्दा बढी हुन्छ।Lu4 ले 2205 डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टीलको जंग व्यवहारमा तापक्रमको प्रभावको अनुसन्धान गर्यो जुन CO2 भएको भू-तापीय वातावरणमा निष्क्रियतादेखि सक्रियतामा।तिनीहरूको नतिजाले देखाउँछ कि 150 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम परीक्षण तापमानमा, बनाइएको फिल्मको विशेषता अनाकार संरचना हुन्छ, र भित्री इन्टरफेसमा निकल-धनी तह हुन्छ, र 300 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा, परिणामस्वरूप क्षरण उत्पादनको नानोस्केल संरचना हुन्छ। ।- polycrystalline FeCr2O4, CrOOH र NiFe2O4।
अंजीर मा।11 2205 DSS को क्षरण र फिल्म निर्माण प्रक्रियाको रेखाचित्र हो।प्रयोग गर्नु अघि, 2205 DSS वायुमण्डलमा एक निष्क्रिय फिल्म बनाउँछ।Cl- र CO2 को उच्च सामग्री भएको समाधान भएको समाधानको नक्कल गर्ने वातावरणमा डुबेपछि, यसको सतह चाँडै विभिन्न आक्रामक आयनहरू (Cl-, CO32-, आदि) ले घेरिएको हुन्छ।)।J. बनास 65 निष्कर्षमा पुग्यो कि CO2 एकै साथ रहेको वातावरणमा, सामग्रीको सतहमा निष्क्रिय फिलिमको स्थिरता समयसँगै घट्दै जान्छ, र गठन गरिएको कार्बोनिक एसिडले निष्क्रिय हुने आयनहरूको चालकता बढाउँछ। तह।फिलिम र एक निष्क्रिय फिल्म मा आयन को विघटन को गति।निष्क्रिय फिल्म।तसर्थ, नमूना सतहमा रहेको फिल्म तह विघटन र पुनरुत्थानको गतिशील सन्तुलन चरणमा छ, Cl- सतहको फिल्म तहको गठनको दरलाई कम गर्छ, र फिल्म सतहको छेउछाउको क्षेत्रमा स-साना पिटिङ पिटहरू देखा पर्दछन्। चित्र 3 मा देखाइएको छ।चित्र 11a र b मा देखाइए अनुसार, साना अस्थिर क्षरण पिटहरू एकै समयमा देखा पर्दछ।तापक्रम बढ्दै जाँदा, फिलिम तहमा समाधानमा संक्षारक आयनहरूको गतिविधि बढ्छ, र चित्र 11c मा देखाइएझैं फिल्म तह पारदर्शीले पूर्ण रूपमा प्रवेश नगरेसम्म साना अस्थिर खाडलहरूको गहिराइ बढ्छ।घुलनशील माध्यमको तापक्रममा थप वृद्धिको साथ, घोलमा घुलनशील CO2 को सामग्री द्रुत हुन्छ, जसले समाधानको pH मानमा कमी निम्त्याउँछ, SPP सतहमा सबैभन्दा सानो अस्थिर क्षरण पिटहरूको घनत्वमा वृद्धि हुन्छ। , प्रारम्भिक क्षरण पिट्सको गहिराइ विस्तार र गहिरो हुन्छ, र नमूना सतहमा निष्क्रिय फिलिम मोटाई घट्दै जाँदा, चित्र 11d मा देखाइए अनुसार फिलिमलाई निष्क्रिय पार्ने पिटिङ्को सम्भावना बढी हुन्छ।र इलेक्ट्रोकेमिकल परिणामहरूले थप रूपमा पुष्टि गर्यो कि तापमानमा परिवर्तनले फिल्मको अखण्डता र घनत्वमा निश्चित प्रभाव पारेको छ।यसैले, यो देख्न सकिन्छ कि Cl- को उच्च सांद्रता भएको CO2 संग संतृप्त समाधानहरूमा क्षरण Cl-67,68 को कम सांद्रता भएको समाधानहरूमा क्षरण भन्दा धेरै फरक छ।
क्षरण प्रक्रिया 2205 DSS नयाँ फिल्मको गठन र विनाशको साथ।(a) प्रक्रिया 1, (b) प्रक्रिया 2, (c) प्रक्रिया 3, (d) प्रक्रिया 4।
100 g/l Cl– र संतृप्त CO2 भएको सिमुलेटेड समाधानमा 2205 DSS को औसत क्रिटिकल पिटिंग तापमान 66.9 ℃ छ, र अधिकतम पिटिंग गहिराई 12.9 µm छ, जसले 2205 DSS को क्षरण प्रतिरोध कम गर्छ र पिटिङ् सेन्सिटिविटी बढाउँछ।तापमान वृद्धि।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-16-2023