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中国腐蚀与防护学报  2015, Vol. 35 Issue (1): 27-32    DOI: 10.11902/1005.4537.2013.251
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镀锌钢接地材料在酸性土壤中的腐蚀行为研究
郑敏聪1, 李建华1, 聂新辉1, 李博文2(), 台闯2
1. 国网安徽省电力公司电力科学研究院 合肥 230601
2. 中国科学院金属研究所 材料环境腐蚀中心 沈阳 110016
Corrosion Behavior of Galvanized Q235 Steel for Grounding in Acid Soils
ZHENG Mincong1, LI Jianhua1, NIE Xinhui1, LI Bowen2(), TAI Chuang2
1. State Grid Anhui Electric Power Research Institute, Hefei 230601, China
2. Environmental Corrosion Research Center, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
全文: PDF(1052 KB)   HTML
摘要: 

采用电化学阻抗 (EIS) 和动电位极化曲线方法对镀锌钢接地材料在不同pH值的酸化土壤中的腐蚀规律进行了研究。结果表明,镀锌钢在酸性土壤中腐蚀初期存在中间产物吸附的现象,在Nyquist图低频区诱发了一个感抗弧。随着腐蚀产物的生成,感抗弧消失；低频区容抗弧逐渐增大。镀锌钢在酸化土壤中的腐蚀过程主要由阴极过程控制,腐蚀速率随酸化溶液pH值的增大而减小,随腐蚀时间的延长先增大后减小。
关键词 ： 镀锌钢,  酸性土壤,  腐蚀,  EIS    
Abstract：

Electrochemical behavior of galvanized Q235 steel for grounding in acidified soils with different pH value was investigated utilizing electrochemical impedance spectrum (EIS) and potentiodynamic polarization tests. Results showed that the corrosion behavior of galvanized Q235 steel in acid soils presents an adsorption of intermediate corrosion products in the early stage, and a low frequency inductive loop then induced in Nyquist plot. With the formation of corrosion products on the surface of the steel, the inductive loop disappeared, the low frequency capacitive arc enlarged gradually. The corrosion process is mainly controlled by the cathodic process. The corrosion rate of the galvanized Q235 steel decreased with the increasing pH of the acidified solution, it also increased and then decreased with the increasing time.
Key words： galvanized steel    acidic soil    corrosion    EIS
    
ZTFLH:  TG174  
基金资助:国家电网公司科技项目 (KG12K16004和5211DS11049)资助
作者简介: null

郑敏聪，女，1965年生，高级工程师
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郑敏聪
李建华
聂新辉
李博文
台闯

引用本文:

郑敏聪, 李建华, 聂新辉, 李博文, 台闯. 镀锌钢接地材料在酸性土壤中的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2015, 35(1): 27-32.
Mincong ZHENG, Jianhua LI, Xinhui NIE, Bowen LI, Chuang TAI. Corrosion Behavior of Galvanized Q235 Steel for Grounding in Acid Soils. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2015, 35(1): 27-32.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2013.251      或      https://www.jcscp.org/CN/Y2015/V35/I1/27

图1  镀锌钢在pH=2.2的酸化液酸化土壤中的Nyquist和Bode谱
图2  镀锌钢在pH=3.6的酸化液酸化土壤中的Nyquist和Bode谱
图3  镀锌钢在pH=4.0的酸化液酸化土壤中的Nyquist和Bode谱
图4  等效电路
pH Time / d Rs / Ω Rf / Ω Q / F H z 1 - n 1 n1 Rct / Ω Q / F H z 1 - n 2 n2 L / H
2.2 0.125 260.10 522.30 2.41×10-9 1.057 7363 9.91×10-9 0.589 10.68
0.33 268.90 488.50 2.89×10-9 1.075 4673 1.05×10-8 0.588 4.79
1 87.46 686.70 2.28×10-9 1.020 4157 1.10×10-8 0.588 ---
2 90.26 606.40 2.01×10-9 1.009 3378 1.09×10-8 0.581 ---
4 68.61 589.50 1.93×10-9 1.012 3356 1.00×10-8 0.577 ---
7 49.63 659.40 1.38×10-9 0.981 4353 1.17×10-8 0.594 ---
13 73.23 587.50 1.61×10-9 0.986 6386 2.38×10-8 0.621 ---
20 86.06 368.40 2.25×10-9 0.992 9600 5.02×10-8 0.641 ---
3.6 0.125 13.29 1398 2.46×10-10 0.762 13592 4.26×10-8 0.640 10.53
0.33 209.60 1018 1.26×10-9 0.808 9774 3.95×10-8 0.631 5.13
1 201.40 864.30 2.04×10-9 0.842 8028 3.15×10-8 0.621 ---
2 84.47 834.40 1.71×10-9 0.995 6815 2.50×10-8 0.607 ---
7 153.80 677.30 2.04×10-9 0.940 9200 2.43×10-8 0.603 ---
13 100.70 636.20 2.28×10-9 0.990 10698 2.10×10-8 0.594 ---
20 44.35 578.60 1.25×10-9 0.969 12839 2.60×10-8 0.598 ---
4.0 1 4.83×10-5 1501 8.59×10-10 0.949 11292 7.35×10-9 0.577 ---
2 1.01×10-5 1548 8.30×10-10 0.952 10176 5.82×10-9 0.569 ---
4 1.67×10-5 1404 7.86×10-10 0.923 8500 6.17×10-9 0.563 ---
7 1.54×10-6 1363 6.95×10-10 0.909 8148 6.02×10-9 0.556 ---
13 9.68×10-7 1069 6.36×10-10 0.891 11398 6.27×10-9 0.552 ---
20 29.73 622.70 8.36×10-10 0.921 15313 3.43×10-9 0.525 ---
表1  镀锌钢在酸化土壤中的电化学参数
图5  Rp与腐蚀时间的关系曲线
图6  镀锌钢在经不同pH值酸化液酸化土壤中的极化曲线
pH Time / d Ecorr / V Icorr / Acm-2 βa / mV βc / mV
2.2 1 -1.03 9.62×10-6 144.98 194.83
2 -1.04 9.92×10-6 176.34 236.78
4 -1.05 9.55×10-6 185.83 216.02
7 -1.05 7.16×10-6 197.35 197.36
13 -1.04 3.23×10-6 111.05 135.37
20 -1.03 1.77×10-6 84.52 149.06
3.6 1 -1.00 6.14×10-6 187.35 391.48
2 -1.04 9.92×10-6 220.88 456.92
7 -1.00 2.70×10-6 116.97 145.03
13 -0.99 3.31×10-6 150.67 201.67
20 -0.98 1.54×10-6 76.73 116.90
4.0 1 -0.10 5.01×10-6 231.79 406.42
2 -1.00 4.30×10-6 232.09 311.20
4 -0.96 6.16×10-6 259.53 383.20
7 -0.95 6.16×10-6 255.35 356.25
13 -0.97 4.07×10-6 177.58 307.02
20 -1.00 1.93×10-6 104.93 206.97
表2  动电位极化曲线Tafel拟合结果
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