采用聚类分析研究X70钢在库尔勒土壤中初期电化学噪声特征

中国腐蚀与防护学报

2009, Vol. 29

Issue (6): 453-458

研究报告

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采用聚类分析研究X70钢在库尔勒土壤中初期电化学噪声特征

黄家怿;邱于兵;郭兴蓬

华中科技大学化学与化工院材料化学与服役失效湖北省重点实验室武汉 430074

CLUSTER ANALYSIS OF ELECTROCHEMICAL NOISE FOR X70 STEEL IN KU'ERLE SOIL

HUANG Jiayi; QIU Yubing; GUO Xingpeng

State Key Laboratory of Materials Chemistry and Service Failure; Department of Chemistry and Chemical Engineering; Huazhong University of Science and Technology; Wuhan 430074

全文: PDF(1634 KB)

摘要:

采用电化学噪声（EN）技术研究了X70管线钢在库尔勒原土（含水量1.04%）中腐蚀初期（0 d~7 d）的腐蚀行为。通过时域谱分析、统计量分析和Q型聚类分析研究了电化学噪声特征以及相应的腐蚀状态信息，并与实际腐蚀状态和电化学阻抗谱（EIS）结果进行了对比。结果表明，基于EN统计量的谱系聚类分析法可用于解析土壤EN数据。聚类分析结果与时域分析、腐蚀形貌特征和EIS结果相吻合，且更加精确。根据聚类分析结果，可将研究体系中初期土壤局部腐蚀过程分为不稳定萌发期、快速发展期和稳定发展期三个阶段。

关键词 ：土壤腐蚀, 电化学噪声, 谱系聚类分析, 标准偏差, 电化学阻抗谱

Abstract：

The corrosion behaviors of X70 steels in Xinjiang Ku'erle saline soil (moisture content 1.04%) during the initial corrosion period (0~7 days) were studied by electrochemical noise (EN). The characteristics of the EN time records and their related corrosion information were identified by analysis of the EN fluctuations, statistical parameters including standard deviation of potential and current (σ_E, σ _I) and noise resistance (R_n), as well as Q-type clustering, which was further proved by corrosion morphology and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) results. The results show that cluster analysis could be used to treat the EN signals to identify different corrosion states. Based on the hierarchical agglomerative cluster using σ_E andσ _I as variables, three different states for the local corrosion in the studied system could be classified clearly, including instable germination state, quick development state and stable development state.

Key words： soil corrosion electrochemical noise cluster analysis standard deviation EIS

收稿日期: 2008-03-20

ZTFLH:

TG174

基金资助:

国家高技术研究发展计划项目（2007AA06Z206）及国家材料自然环境腐蚀实验台网建设（2005DKA10400-Z5）资助

通讯作者: 郭兴蓬， E-mail: guoxp@mail.hust.edu.c

作者简介: 黄家怿，1980年生，女，博士生，研究方向为材料防护方面的电化学噪声监测与数据分析方法

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引用本文:

黄家怿邱于兵郭兴蓬. 采用聚类分析研究X70钢在库尔勒土壤中初期电化学噪声特征[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2009, 29(6): 453-458.
HUANG Jia-Yi, QIU Xu-Bing, GUO Xin-Peng. CLUSTER ANALYSIS OF ELECTROCHEMICAL NOISE FOR X70 STEEL IN KU'ERLE SOIL. J Chin Soc Corr Pro, 2009, 29(6): 453-458.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/ 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2009/V29/I6/453

[1] Meng X L. A study of corrosion of mild steel in soil [J]. J.Chin. Soc. Corros. Prot., 1997, 17(4): 291-194
    (孟厦兰. 苏打盐土中低碳钢的自然腐蚀规律 [J]. 中国腐蚀与防护学报,1997, 17(4): 291-294)
[2] Cottis R A. Interpretation of electrochemical noise data [J]. Corrosion, 2001, 57(3): 265-285
[3] Cottis R A, Al-Awadhi M A A, Al-Mazeedi H, et al. Measures for the detection of localized corrosion with electrochemical noise [J]. Electrochim. Acta, 2001, 46: 3665-3674
[4] Smulko J, Darowicki K, Zielinski A. Detection of random transients caused by pitting corrosion [J]. Electrochim. Acta, 2002,47: 1297-1303
[5] Bertocci U, Frydman J, Gabrielli C, et al. Analysis of electrochemical noise by power spectral density applied to corrosion studies [J]. J. Electrochem. Soc., 1998, 145(8): 2780-2785
[6] Aballe A, Bethencourt M, Botana F J, et al. Using wavelets transform in the analysis of electrochemical noise data [J]. Electrochim. Acta, 1999, 44: 4805-4816
[7] Aballe A, Bethencourt M, Botana F J, et al. Wavelet transform-based analysis for electrochemical noise [J]. Electrochem. Commun., 1999, 1: 266-270
[8] Huang J Y, Guo X P, Qiu Y B, et al. Cluster and discriminant analysis of electrochemical noise data [J]. Electrochim. Acta, 2007, 53: 680-687
[9] Chen J F, Bogaerts W F. The physical meaning of noise resistance [J]. Corros. Sci., 1995, 37(11): 1839-1842
[10] Legat A, Zevnik C. The electrochemical noise of mild and stainless in various water solution [J]. Corros. Sci.,1993, 35(5-8): 1661-1667
[11] Wu J W, Li X G, Du C W, et al. Short-term corrosion behavior of X70 steel in Ku'erle soil [J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2005, 25(1): 15-19
     (武俊伟, 李晓钢, 杜翠薇等. X70钢在库尔勒土壤中短期腐蚀行为研究 [J].中国腐蚀与防护学报, 2005, 25(1): 15-19)
[12] Yang R P, Weng Y J. Comparison of corrosion behavior of X70 steel and 16Mn steel in soils. I: potential and general corrosion rate [J]. Corros. Sci. Prot. Technol., 2005, 17(3): 148-150
     (杨锐鹏, 翁永基. X70和16Mn钢土壤腐蚀行为比较I.电位和平均腐蚀速率 [J].腐蚀科学与防护技术, 2005, 17(3): 148-150)
[13] Luo F W, Weng Y J. Comparison of corrosion behavior of X70 steel and 16Mn steel in soils. II: pitting corrosion and crevice attack [J]. Corros. Sci. Prot. Technol., 2005, 17(3): 151-153
     (罗方伟, 翁永基. X70和16Mn钢土壤腐蚀行为比较II. 点蚀和缝隙腐蚀 [J].腐蚀科学与防护技术, 2005, 17(3): 151-153)
[14] Qiu Y B, Ding P, Jin M H, et al. Initial corrosion behavior of X70 steel in Ku'erle soil [J]. J. Huazhong Univ. Sci.Technol. (Nat. Sci. Ed.), 2007, 35(4): 129-132
     (邱于兵, 丁鹏, 金名惠等. X70钢在新疆库尔勒土中的早期腐蚀行为 [J].华中科技大学学报(自然科学版), 2007, 35(4): 129-132)
[15] Massart D L, Kaufman L. The Interpretation of Analytical Data by the Use of Cluster Analysis [J]. New York: John Wiley & Sons, 1983: 75-82

[1]	唐荣茂, 朱亦晨, 刘光明, 刘永强, 刘欣, 裴锋. Q235钢/导电混凝土在3种典型土壤环境中腐蚀的灰色关联度分析[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(1): 110-116.
[2]	胡露露, 赵旭阳, 刘盼, 吴芳芳, 张鉴清, 冷文华, 曹发和. 交流电场与液膜厚度对A6082-T6铝合金腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2020, 40(4): 342-350.
[3]	张震, 吴欣强, 谭季波. 电化学噪声原位监测应力腐蚀开裂的研究现状与进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2020, 40(3): 223-229.
[4]	朱亦晨,刘光明,刘欣,裴锋,田旭,师超. 红壤地区接地材料现场埋样与加速腐蚀实验的相关性研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(6): 550-556.
[5]	王霞,任帅飞,张代雄,蒋欢,古月. 豆粕提取物在盐酸中对Q235钢的缓蚀性能[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(3): 267-273.
[6]	达波,余红发,麻海燕,吴彰钰. 等效电路拟合珊瑚混凝土中钢筋锈蚀行为的电化学阻抗谱研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(3): 260-266.
[7]	达波,余红发,麻海燕,吴彰钰. 阻锈剂的掺入方式对全珊瑚海水混凝土中钢筋锈蚀的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(2): 152-159.
[8]	邓培昌, 刘泉兵, 李子运, 王贵, 胡杰珍, 王勰. X70管线钢在热带海水-海泥跃变区的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(5): 415-423.
[9]	邓三喜, 闫小宇, 柴柯, 吴进怡, 史洪微. 假单胞菌对聚硅氧烷树脂清漆涂层分解及防腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(4): 326-332.
[10]	曹海娇, 魏英华, 赵洪涛, 吕晨曦, 毛耀宗, 李京. Q345钢预热时间对熔结环氧粉末涂层防护性能的影响II：涂层体系失效行为分析[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(3): 255-264.
[11]	于利宝, 闫茂成, 王彬彬, 舒韵, 许进, 孙成. 酸性土壤环境中Q235钢的微生物腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(1): 10-17.
[12]	张杰, 胡秀华, 郑传波, 段继周, 侯保荣. 海洋微藻环境中钙质层对Q235碳钢腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(1): 18-25.
[13]	安朋亮, 梁平, 任建民, 史艳华, 刘峰, 陈思瑶. 高氮奥氏体不锈钢点蚀行为的电化学噪声特征[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(1): 26-32.
[14]	梅朦, 郑红艾, 陈惠达, 张鸣, 张大全. 硫酸盐还原菌对Cu在循环冷却水中腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2017, 37(6): 533-539.
[15]	孟凡帝, 刘莉, 李瑛, 王福会. 用于原位检测在深海并压力交变环境中有机涂层电化学阻抗的预埋微电极研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2017, 37(6): 561-566.

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