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中国腐蚀与防护学报  2021, Vol. 41 Issue (2): 178-186    DOI: 10.11902/1005.4537.2021.005
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国产镀锌钢在不同水环境中的腐蚀行为：II反渗透水和调质水
曹京宜1, 方志刚1, 冯亚菲1, 李亮1, 杨延格2(), 寿海明3, 王兴奇2, 臧勃林1
1.中国人民解放军92228部队 北京 100072
2.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016
3.中国人民解放军92942部队 北京 100161
Corrosion Behavior of Domestic Galvanized Steel in Different Water Environment: Reverse Osmosis Water and Conditioned Water
CAO Jingyi1, FANG Zhigang1, FENG Yafei1, LI Liang1, YANG Yange2(), SHOU Haiming3, WANG Xingqi2, ZANG Bolin1
1.Unit 92228, People's Liberation Army, Beijing 100072, China
2.Shi -changxu Innovation Center for Advanced Materials, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
3.Unit 92942, People's Liberation Army, Beijing 100161, China
全文: PDF(9249 KB)   HTML
摘要: 

利用开路电位测量、电化学阻抗谱测试技术，结合微观形貌观察，对比研究了国产镀锌钢板在不同反渗透水中的腐蚀行为，镀锌钢在不同进水盐度所得的反渗透水中的腐蚀失效表现出了相似的电化学特征，通过CaCl2、NaCl和NaHCO3等对反渗透水的水质进行调整，改变了镀锌钢的腐蚀失效历程，这可能与腐蚀产物膜的脱落和附着密切相关。
关键词 ： 镀锌钢,  腐蚀,  电化学阻抗谱,  反渗透水    
Abstract：

Corrosion behavior of domestic galvanized steel in different reverse osmosis waters was investigated by means of open circuit potential measurement, electrochemical impedance spectroscopy and microstructure observation. The galvanized steel showed similar electrochemical characteristics during the failure process in different reverse osmosis waters produced with influent seawaters of different salinity. The corrosion process of galvanized steel was changed with the adjustment of the quality of reverse osmosis water via addition of calcium chloride, sodium chloride and sodium bicarbonate. Corrosion performance of the galvanized steel was related with falling off and adhesion of the formed corrosion products.
Key words： galvanized steel    corrosion    electrochemical impedance spectroscopy    reverse osmosis water
收稿日期: 2021-01-13     
ZTFLH:  TG174  
通讯作者: 杨延格     E-mail: ygyang@imr.ac.cn
Corresponding author: YANG Yange     E-mail: ygyang@imr.ac.cn
作者简介: 曹京宜，女，1972年生，研究员
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曹京宜
方志刚
冯亚菲
李亮
杨延格
寿海明
王兴奇
臧勃林

引用本文:

曹京宜, 方志刚, 冯亚菲, 李亮, 杨延格, 寿海明, 王兴奇, 臧勃林. 国产镀锌钢在不同水环境中的腐蚀行为：II反渗透水和调质水[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(2): 178-186.
Jingyi CAO, Zhigang FANG, Yafei FENG, Liang LI, Yange YANG, Haiming SHOU, Xingqi WANG, Bolin ZANG. Corrosion Behavior of Domestic Galvanized Steel in Different Water Environment: Reverse Osmosis Water and Conditioned Water. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2021, 41(2): 178-186.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2021.005      或      https://www.jcscp.org/CN/Y2021/V41/I2/178

No.pHTDS / mg·L-1Turbidity / NTUCl- / mg·L-1Bicarbonate / mg·L-1Hardness (CaCO3) / mg·L-1Ca2+ / mg·L-1Mg2+ / mg·L-1
1#8.273.860.15＜0.02------------
2#7.725.650.15＜0.02------------
3#7.13120.40.20＜0.02------------
4#6.8671.10.27＜0.0288.4527.757.702.04
5#6.62103.20.25＜0.0287.8485.7021.807.49
6#6.5489.00.26＜0.0273.2055.9713.475.35
表1  不同淡水的性质
图1  镀锌钢在不同反渗透水中开路电位随时间的变化
图2  镀锌钢在不同反渗透水中浸泡0 h时的电化学阻抗谱
图3  镀锌钢在1#反渗透水中浸泡不同时间的电化学阻抗谱
图4  镀锌钢在2#反渗透水中浸泡不同时间的电化学阻抗谱
图5  镀锌钢在3#反渗透水中浸泡不同时间的电化学阻抗谱
图6  镀锌钢在不同反渗透水中电化学阻抗谱低频模值随时间的变化及其等效电路
Time / hCPEf / Ω-1·cm-2·snRf / Ω.cm2CPEdl / Ω-1·cm-2·snRt / Ω·cm2
42.5×10-610576.77.8×10-621525.2
245.2×10-62280.66.1×10-515234.2
487.0×10-61785.38.2×10-59629.1
724.7×10-62040.38.4×10-513602.0
965.2×10-61847.69.8×10-515721.6
1206.4×10-61622.09.8×10-59795.7
1445.1×10-61075.71.1×10-49261.8
1924.9×10-6764.91.1×10-49972.5
2401.0×10-51038.21.8×10-410006.5
2882.9×10-53303.03.7×10-45831.9
3843.1×10-52783.92.4×10-417830.0
4806.6×10-6578.71.8×10-415188.9
600------------
7204.3×10-61509.81.6×10-448933.2
表2  镀锌钢在1#反渗透水中电化学阻抗谱拟合结果

Time

h

CPEf

Ω-1·cm-2·sn

Rf

Ω·cm2

CPEdl

Ω-1·cm-2·sn

Rt

Ω·cm2

41.6×10-628201.52.8×10-6125931.9
241.7×10-67418.81.1×10-533472.3
481.0×10-58385.65.7×10-514180.1
723.8×10-62878.05.3×10-522454.6
963.7×10-62879.15.8×10-522500.0
1204.1×10-63456.07.2×10-519076.8
1444.0×10-62049.47.7×10-522284.6
1925.1×10-61069.06.2×10-522364.0
2404.8×10-61362.58.5×10-521502.5
2883.9×10-61252.51.0×10-421513.8
384------------
4802.5×10-62411.09.5×10-538901.7
6001.6×10-628201.52.8×10-6125931.9
7201.7×10-67418.81.1×10-533472.3
表3  镀锌钢在2#反渗透水中电化学阻抗谱拟合结果

Time

h

CPEf

Ω-1·cm-2·sn

Rf

Ω·cm2

CPEdl

Ω-1·cm-2·sn

Rt

Ω·cm2

41.0×10-61212.81.1×10-510070.0
241.5×10-6498.35.0×10-58845.8
481.7×10-6451.67.8×10-57196.6
721.6×10-6439.59.2×10-58496.7
961.6×10-6472.71.1×10-48229.2
1201.9×10-6411.01.8×10-47875.6
1441.3×10-6445.62.0×10-49024.9
1922.3×10-6286.72.5×10-410280.8
2402.4×10-6211.13.8×10-420958.4
2881.8×10-6366.54.9×10-4105075.5
3842.8×10-6765.34.9×10-428722.9
4805.0×10-61185.66.3×10-413817.4
6001.0×10-61212.81.1×10-510070.0
7201.5×10-6498.35.0×10-58845.8
表4  镀锌钢在3#反渗透水中电化学阻抗谱拟合结果
图7  镀锌钢在不同反渗透水中腐蚀产物膜电阻和电荷转移电阻随时间的变化
图8  镀锌钢在不同反渗透水中浸泡720 h后的微观形貌
Reverse osmosis waterCOZnNa
1#11.937.441.98.8
2#8.143.838.99.2
3#11.731.951.45.0
表5  镀锌钢在3种反渗透水中腐蚀产物膜的化学成分
图9  镀锌钢在不同调质水中开路电位随时间的变化
图10  镀锌钢在4#~6#调质水中浸泡720 h的电化学阻抗谱
图11  镀锌钢在4#~6#调质水中电化学阻抗谱低频模值随时间的变化
图12  镀锌钢在4#~6# 3种调质水中浸泡720 h的显微形貌
Conditioned waterCOZnNa
4#11.827.750.310.2
5#9.835.447.27.6
6#6.929.954.88.4
表6  镀锌钢在3种调质水中腐蚀产物膜的化学成分
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