Mahalo no kou kipa ʻana iā Nature.com.Ke hoʻohana nei ʻoe i kahi polokalamu kele pūnaewele me ke kākoʻo CSS palena ʻole.No ka ʻike maikaʻi loa, manaʻo mākou e hoʻohana i kahi polokalamu kele pūnaewele hou (a i ʻole e hoʻopau i ke ʻano Compatibility Mode ma Internet Explorer).Eia kekahi, e hōʻoia i ke kākoʻo mau, hōʻike mākou i ka pūnaewele me ka ʻole o nā styles a me JavaScript.
Hōʻike i kahi carousel o ʻekolu paheʻe i ka manawa hoʻokahi.E hoʻohana i nā pihi Mua a me Next no ka neʻe ʻana i ʻekolu paheʻe i ka manawa, a i ʻole e hoʻohana i nā pihi paheʻe ma ka hopena e neʻe i ʻekolu mau paheʻe i ka manawa.
ʻO ka Duplex 2205 stainless steel (DSS) he kūpaʻa maikaʻi i ka corrosion ma muli o kona ʻano duplex maʻamau, akā ʻo ka ʻoi aku ka paʻakikī o ka ʻaila a me ke kinoea i loko o ka CO2 ka hopena i nā pae like ʻole o ka corrosion, ʻoi aku ka pitting, kahi e hoʻoweliweli nui ai i ka palekana a me ka hilinaʻi o ka aila a me ke kūlohelohe. nā noi kinoea.hoʻomohala kinoea.Ma kēia hana, hoʻohana ʻia kahi hoʻāʻo immersion a me kahi hoʻāʻo electrochemical i hui pū ʻia me ka microscopy laser confocal a me ka spectroscopy photoelectron X-ray.Ua hōʻike ʻia nā hopena he 66.9 °C ka awelika koʻikoʻi wela no ka pitting 2205 DSS.Ke ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka mahana ma mua o 66.9 ℃, ua hoʻemi ʻia ka pitting breakdown, ka passivation interval a me ka hiki ke hoʻoheheʻe ponoʻī, hoʻonui ʻia ka nui o ka passivation i kēia manawa, a hoʻonui ʻia ka naʻau pitting.Me ka hoʻonui hou ʻana i ka mahana, ua emi ka radius o ka capacitive arc 2205 DSS, e emi mālie ka pale ʻana o ka ʻili a me ka hoʻoili ʻana o ka hoʻoili ʻana, a me ka nui o nā mea hāʻawi a me nā mea lawe ʻae i ka papa kiʻiʻoniʻoni o ka huahana me nā ʻano n + p-bipolar pū kekahi. piʻi, hoʻemi ka ʻike o ka Cr oxides i loko o ka papa o ka kiʻiʻoniʻoni, hoʻonui i ka ʻike o Fe oxides i ka papa o waho, hoʻonui ka hoʻoheheʻe ʻana o ka papa kiʻiʻoniʻoni, emi ka paʻa, ka nui o nā lua a me ka nui o ka pore.
I loko o ka pōʻaiapili o ka ulu wikiwiki a me ka hoʻomohala ʻana i ka nohona a me ka holomua o ka nohona, ke hoʻomau nei ka noi no ka aila a me nā kumu waiwai kinoea, e koi ana i ka hoʻomohala ʻana i ka aila a me ke kinoea e neʻe mālie i ke komohana hema a me nā wahi o waho me nā kūlana koʻikoʻi a me ke kaiapuni, no laila ke kūlana hana o ʻoi aku ka paʻakikī o nā paipu downhole..Hoʻohaʻahaʻa 1,2,3.Ma ke kahua o ka aila a me ke kinoea ʻimi, ke hoʻonui i ka CO2 4 a me ka paʻakai a me ka chlorine maʻiʻo 5, 6 i loko o ka wai i hana ʻia, ʻo 7 carbon steel paipu maʻamau e pili ana i ka corrosion koʻikoʻi, ʻoiai inā e hoʻomoʻi ʻia nā mea hoʻopiʻi corrosion i loko o ke kaula paipu. ʻAʻole hiki ke hoʻopau maikaʻi ʻia ka corrosion ʻaʻole hiki ke hoʻokō hou i nā koi o ka hana lōʻihi i nā kaiapuni CO28,9,10 corrosive koʻikoʻi.Ua huli ka poʻe noiʻi i nā kila stainless duplex (DSS) me ke kūpaʻa ʻoi aku ka maikaʻi.2205 DSS, ʻo ka ʻike o ka ferrite a me ka austenite i ke kila ma kahi o 50%, loaʻa nā waiwai mechanical maikaʻi loa a me ka pale ʻana i ka corrosion, ʻoi aku ka paʻakikī o ka kiʻiʻoniʻoni passivation, ʻoi aku ka maikaʻi o ka pale ʻana i ka corrosion, ʻoi aku ka haʻahaʻa o ke kumukūʻai ma mua o nā alloys nickel-based 11 , 12. No laila, 2205 DSS mea maʻamau i hoʻohana 'ia e like me ka puʻe moku i loko o corrosive kaiapuni, aila lua casing i corrosive CO2 kaiapuni, wai cooler no ka condensing nenoaiu ma offshore aila a me kemika kahua 13, 14, 15, akā, 2205 DSS hiki no hoi ke corrosive perforation. ma ka lawelawe ana.
I kēia manawa, nui nā haʻawina o CO2- a me Cl-pitting corrosion 2205 DSS i hana ʻia ma ka ʻāina a ma waho [16,17,18].Ua ʻike ʻo Ebrahimi19 ʻo ka hoʻohui ʻana i ka paʻakai potassium dichromate i kahi hopena NaCl hiki ke kāohi i ka 2205 DSS pitting, a me ka hoʻonui ʻana i ka ʻike o ka potassium dichromate e hoʻonui i ka wela koʻikoʻi o 2205 DSS pitting.Eia naʻe, piʻi ka lua o 2205 DSS ma muli o ka hoʻohui ʻana o kekahi ʻano o ka NaCl i ka potassium dichromate a emi iho me ka piʻi ʻana o ka ʻike NaCl.Hōʻike ʻo Han20 ma 30 a 120 ° C, ʻo ke ʻano o ka 2205 DSS passivating film he hui pū ʻia o Cr2O3 ʻaoʻao i loko, FeO papa waho, a me Cr waiwai;ke piʻi ka mahana a hiki i 150 °C, hoʻoheheʻe ka kiʻiʻoniʻoni passivation., ho'ololi ka hale o loko i Cr2O3 a me Cr(OH)3, a ho'ololi ka papa o waho i Fe(II,III) oxide a me Fe(III) hydroxide.Ua ʻike ʻo Peguet21 ʻaʻole ma lalo o ka wela pitting koʻikoʻi (CPT) akā ma ka pae wela hoʻololi (TTI).Ua hoʻoholo ʻo Thiadi22 e like me ka piʻi ʻana o ka neʻe ʻana o ka NaCl, ua emi nui ke kūpaʻa corrosion o S2205 DSS, a ʻoi aku ka maikaʻi ʻole o ka hiki ke hoʻohana ʻia, ʻoi aku ka maikaʻi o ke kūpaʻa corrosion o ka mea.
Ma kēia ʻatikala, ua hoʻohana ʻia ka nānā ʻana i ka hiki ke hoʻoikaika ʻia, ka spectroscopy impedance, ka hiki mau, ka curve Mott-Schottky a me ka microscopy electron optical no ke aʻo ʻana i ka hopena o ka paʻakai kiʻekiʻe, ke kiʻekiʻe o ka Cl-concentration a me ka mahana ma ka hana corrosion o 2205 DSS.a me photoelectron spectroscopy, e hāʻawi ana i ke kumu kumu no ka hana palekana o ka 2205 DSS i loko o ka aila a me ke kinoea i loko o CO2.
Koho ʻia ka mea hoʻāʻo mai ke kila 2205 DSS (ke kila kila 110ksi), a ua hōʻike ʻia ke ʻano kemika nui ma ka Papa 1.
ʻO ka nui o ka hāpana electrochemical he 10 mm × 10 mm × 5 mm, hoʻomaʻemaʻe ʻia me ka acetone e wehe i ka aila a me ka ethanol piha a maloʻo.Hoʻopili ʻia ke kua o ka ʻāpana hoʻāʻo e hoʻopili i ka lōʻihi kūpono o ka uea keleawe.Ma hope o ka wili ʻana, e hoʻohana i ka multimeter (VC9801A) e nānā i ka conductivity uila o ka ʻāpana hoʻāʻo welded, a laila sila i ka ʻili hana ʻole me ka epoxy.E hoʻohana i ka 400 #, 600 #, 800 #, 1200 #, 2000 # silicon carbide wai sandpaper e hoʻomaʻemaʻe i ka ʻili hana ma ka mīkini polishing me ka 0.25um polishing agent a hiki i ka roughness ʻili Ra≤1.6um, a hope hoʻomaʻemaʻe a hoʻokomo i ka thermostat. .
Ua hoʻohana ʻia kahi hale hana electrochemical Priston (P4000A) me kahi ʻōnaehana electrode ʻekolu.ʻO kahi electrode platinum (Pt) me kahi ʻāpana o 1 cm2 i lawelawe ʻia ma ke ʻano he electrode kōkua, ua hoʻohana ʻia kahi DSS 2205 (me kahi ʻāpana o 1 cm2) ma ke ʻano he electrode hana, a ua hoʻohana ʻia kahi electrode kuhikuhi (Ag/AgCl). hoʻohana ʻia.Ua hoʻomākaukau ʻia ke kumu hoʻohālike i hoʻohana ʻia i ka hoʻāʻo e like me (Papa 2).Ma mua o ka hoʻāʻo ʻana, ua hāʻawi ʻia kahi hopena N2 maʻemaʻe kiʻekiʻe (99.99%) no 1 mau hola, a laila hāʻawi ʻia ʻo CO2 no 30 min e hoʻopau i ka hopena., a ʻo CO2 i loko o ka hoʻonā i nā manawa a pau i kahi kūlana o ka saturation.
ʻO ka mua, e kau i ka hāpana i loko o ka pahu i loaʻa ka hopena hoʻāʻo, a waiho i loko o kahi ʻauʻau wai wela mau.ʻO ka mahana hoʻonohonoho mua he 2 ° C, a ke hoʻomaluʻia ka piʻiʻana o ka mahana ma kahi o 1 ° C / min, a mālamaʻia ka pae wela.ma 2-80°C.Celsius.Hoʻomaka ka hoʻāʻo ma kahi hiki mau (-0.6142 Vs.Ag/AgCl) a ʻo ka ʻaoʻao hoʻāʻo he pihi It.E like me ka maʻamau ho'āʻo wela pitting koʻikoʻi, hiki ke ʻike ʻia ka pihi It.ʻO ka mahana kahi e piʻi ai ka nui o kēia manawa i 100 μA/cm2 i kapa ʻia ʻo ka wela pitting koʻikoʻi.ʻO 66.9 °C ka awelika wela nui no ka lua.Ua koho ʻia nā mahana hoʻāʻo no ka pihi polarization a me ka spectrum impedance i 30 ° C, 45 ° C, 60 ° C a me 75 ° C, i kēlā me kēia, a ua hana hou ʻia ka hoʻāʻo ʻana i ʻekolu mau manawa ma lalo o nā kūlana hoʻohālike like e hōʻemi i nā deviations hiki.
ʻO kahi hāpana metala i hōʻike ʻia i ka hopena ua polarized mua ʻia ma kahi cathode hiki (-1.3 V) no 5 min ma mua o ka hoʻāʻo ʻana i ka pihi polarization potentiodynamic no ka hoʻopau ʻana i ke kiʻi ʻoniʻoni i hana ʻia ma ka ʻili hana o ka hāpana, a laila ma kahi ākea ākea o 1 h a hiki i ka hoʻokumu ʻole ʻana o ka volta corrosion.Ua hoʻonohonoho ʻia ka helu scan o ka puʻupuʻu polarization ikaika i 0.333mV/s, a ua hoʻonohonoho ʻia ka hiki ke nānā i -0.3~1.2V vs. OCP.No ka hōʻoia ʻana i ka pololei o ka hoʻāʻo, ua hana hou ʻia nā kūlana hoʻāʻo like i 3 mau manawa.
Impedance spectrum hoʻāʻo lako polokalamu - Versa Studio.Ua hoʻokō mua ʻia ka hoʻāʻo ʻana ma kahi hikiwawe paʻa kaapuni, ua hoʻonohonoho ʻia ka amplitude o ka puʻupuʻu hoʻopilikia ʻokoʻa i 10 mV, a ua hoʻonohonoho ʻia ke alapine ana i 10-2-105 Hz.ʻikepili spectrum ma hope o ka hoʻāʻo ʻana.
Ke kaʻina hoʻāʻo ʻana o ke kaʻina manawa o kēia manawa: koho i nā mea hiki i ka passivation like ʻole e like me nā hopena o ka ʻōkuhi polarization anodic, e ana i ka pihi It ma ka hiki mau, a kūpono i ka pihi logarithm pālua no ka helu ʻana i ka piʻi o ka pihi kūpono no ka nānā ʻana kiʻiʻoniʻoni.ke ʻano o ka hoʻokumu ʻana i ke kiʻiʻoniʻoni passivating.
Ma hope o ka paʻa ʻana o ka uila kaapuni hāmama, e hana i kahi hoʻāʻo ʻo Mott-Schottky curve.Hiki ke ho'āʻo i ka laulā scan 1.0~-1.0V (vS.Ag/AgCl), scan rate 20mV/s, hoʻāʻo alapinepine i hoʻonohonoho ʻia i 1000Hz, hōʻailona hauʻoli 5mV.
E hoʻohana i ka X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (ESCALAB 250Xi, UK) e hoʻāʻo i ka sputter i ka haku mele ʻana a me ke kūlana kemika o ka kiʻiʻoniʻoni passivation ili ma hope o 2205 DSS hana kiʻiʻoniʻoni a hana i ke ana ʻana i ka ʻikepili kūpono kūpono me ka hoʻohana ʻana i ka polokalamu ʻoi aku ka maikaʻi.hoʻohālikelike ʻia me nā ʻikepili o nā kiko kiko atomi a me nā palapala pili23 a hoʻopaʻa ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā C1s (284.8 eV).ʻO ka morphology o ka corrosion a me ka hohonu o nā lua ma nā laʻana i hōʻike ʻia me ka ultra-deep optical digital microscope (Zeiss Smart Zoom5, Kelemānia).
Ua hoʻāʻo ʻia ka hāpana ma ka hiki like (-0.6142 V rel. Ag/AgCl) ma ke ʻano hana hiki mau a ua hoʻopaʻa ʻia ke kaʻe o ka corrosion me ka manawa.Wahi a ka maʻamau hoʻāʻo CPT, piʻi mālie ka polarization i kēia manawa me ka piʻi ʻana o ka mahana.Hōʻike ka 1 i ka wela o ka lua koʻikoʻi o 2205 DSS i loko o kahi hoʻonā hoʻohālike i loaʻa ka 100 g/L Cl– a me CO2 saturated.Hiki ke ʻike ʻia ma kahi haʻahaʻa haʻahaʻa o ka hoʻonā, ʻaʻole loli ka nui o kēia manawa me ka hoʻonui ʻana i ka manawa hoʻāʻo.A i ka wā i piʻi ai ka mahana o ka hopena i kekahi waiwai, ua piʻi wikiwiki ka nui o kēia manawa, e hōʻike ana i ka piʻi ʻana o ka hoʻoheheʻe ʻana o ke kiʻi passivating me ka piʻi ʻana o ka mahana o ka hopena.Ke hoʻonui ʻia ka mahana o ka hopena paʻa mai 2 ° C a ma kahi o 67 ° C, piʻi ka polarization i kēia manawa o 2205DSS i 100µA/cm2, a ʻo ka awelika pitting wela o 2205DSS he 66.9 ° C, ma kahi o 16.6 ° C. kiʻekiʻe ma mua o ka 2205DSS.maʻamau 3.5 wt.% NaCl (0.7 V)26.ʻO ka mahana lua koʻikoʻi e pili ana i ka hiki ke hoʻohana ʻia i ka manawa o ke ana: ʻo ka haʻahaʻa o ka hiki ke hoʻohana ʻia, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ke ana ʻana o ka lua koʻikoʻi.
Ke hoʻoheheʻe ʻana i ka pihi wela koʻikoʻi o 2205 duplex stainless steel i loko o kahi hopena hoʻohālikelike i loaʻa ka 100 g/L Cl– a me ka CO2 saturated.
Ma ka fig.Hōʻike ʻo 2 i nā ʻāpana impedance ac o ka 2205 DSS i nā hopena hoʻohālikelike i loaʻa ka 100 g/L Cl- a me ka CO2 saturated ma nā wela like ʻole.Hiki ke ʻike ʻia ʻo ka Nyquist diagram o ka 2205DSS ma nā ʻano mahana like ʻole he kiʻekiʻe-frequency, mid-frequency a me haʻahaʻa-frequency resistance-capacitance arcs, a ʻaʻole semicircular nā arcs resistance-capacitance.Hōʻike ka radius o ka capacitive arc i ka waiwai kūʻē o ka kiʻiʻoniʻoni passivating a me ka waiwai o ka hoʻoili ʻana i ke kūʻē i ka wā o ka hopena electrode.Ua ʻae ʻia ʻo ka nui o ka radius o ka capacitive arc, ʻoi aku ka maikaʻi o ka pale ʻana i ka corrosion o ka substrate metala i ka solution27.Ma kahi mahana hoʻonā o 30 °C, ka radius o ka capacitive arc ma ke kiʻikuhi Nyquist a me ka huina ʻāpana ma ke kiʻikuhi o ka modulus impedance |Z|ʻO Bode ka mea kiʻekiʻe loa a ʻo 2205 DSS corrosion ka haʻahaʻa loa.I ka piʻi ʻana o ka mahana hoʻonā, ʻo ka |Z|impedance modulus, arc radius a me ka hoʻonā ʻana i ka emi ʻana o ke kūʻē ʻana, ʻoi aku ka emi ʻana o ke kihi o ka pae mai 79 Ω a i 58 Ω i ka ʻāpana alapine waena, e hōʻike ana i kahi kiʻekiʻe ākea a me kahi papa o loko a me kahi papa waho (porous) ka mea nui. nā hiʻohiʻona o kahi kiʻiʻoniʻoni passive inhomogeneous28.No laila, i ka piʻi ʻana o ka mahana, e hoʻoheheʻe ʻia ka kiʻiʻoniʻoni passivating ma ka ʻili o ka substrate metala, e hoʻonāwaliwali i nā waiwai pale o ka substrate a e hoʻohaʻahaʻa i ke kūpaʻa corrosion o ka material29.
Ke hoʻohana nei i ka polokalamu ZSimDeme e kūpono i ka ʻikepili spectrum impedance, ua hōʻike ʻia ke kaapuni like i hoʻopili ʻia ma Fig. 330, kahi ʻo Rs ka hopena hoʻohālikelike i hoʻohālikelike ʻia, ʻo Q1 ka capacitance kiʻiʻoniʻoni, ʻo Rf ke kūʻē o ka kiʻiʻoniʻoni passivating i hana ʻia, ʻo Q2 ka pālua. capacitance papa, a ʻo Rct ke kūʻē hoʻoili kālā.Mai nā hopena o ka hoʻopili ʻana i ka papaʻaina.Hōʻike ka 3 i ka piʻi ʻana o ka mahana o ka hopena i hoʻohālikelike ʻia, e emi ana ka waiwai o ka n1 mai 0.841 a i 0.769, e hōʻike ana i ka piʻi ʻana o ke āpau ma waena o nā capacitors papa ʻelua a me ka emi ʻana o ka nui.Ua emi mālie ke kū'ē o ka hoʻoili kālā Rct mai 2.958 × 1014 a i 2.541 × 103 Ω cm2, i hōʻike ʻia i ka emi iki ʻana o ke kūpaʻa corrosion o ka mea.Ua emi mai ke kū'ē o ka solution Rs mai 2.953 a i 2.469 Ω cm2, a ua emi ka capacitance Q2 o ke kiʻi passivating mai 5.430 10-4 a i 1.147 10-3 Ω cm2, ua hoʻonui ka conductivity o ka hopena, ua emi ke kūpaʻa o ke kiʻi passivating. , a me ka hoʻonā Cl-, SO42-, etc.) i loko o ke kikowaena piʻi, e hoʻokē ana i ka luku ʻana i ke kiʻiʻoniʻoni passivating31.Ke alakaʻi nei kēia i ka emi ʻana o ka pale kiʻiʻoniʻoni Rf (mai 4662 a i 849 Ω cm2) a me ka emi ʻana o ke kūʻē polarization Rp (Rct+Rf) i hana ʻia ma ka ʻili o ka duplex stainless steel.
No laila, pili ka mahana o ka hopena i ka pale ʻana i ka corrosion o DSS 2205. Ma kahi haʻahaʻa haʻahaʻa o ka hopena, hana ʻia kahi kaʻina hana ma waena o ka cathode a me ka anode i ke alo o Fe2 +, e kōkua ana i ka hemo wikiwiki a me ka corrosion o ka. anode, a me ka passivation o ka kiʻiʻoniʻoni i hoʻokumu ʻia ma ka ʻili, ʻoi aku ka piha a me ke kiʻekiʻe ʻoi aku ka Density, ʻoi aku ka nui o ke kū'ē kū'ē i ka hoʻoili ʻana ma waena o nā hāʻina, e hoʻolohi i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka matrix metala a hōʻike i ke kūpaʻa corrosion maikaʻi.Ke piʻi aʻe ka mahana o ka hopena, e emi ana ke kū'ē i ka hoʻoili ʻana i ka Rct, ka wikiwiki o ka pane ʻana ma waena o nā ion i loko o ka hopena, a me ka wikiwiki o ka diffusion o nā ion aggressive, i hana hou ʻia nā huahana corrosion mua ma ka ʻili o ka. ka pāpaʻi mai ka ʻili o ka pā metala.Hoʻonāwaliwali kahi kiʻiʻoniʻoni passivating i nā mea pale o ka substrate.
Ma ka fig.Hōʻike ka Kiʻi 4 i nā ʻōkuhi polarization ikaika o 2205 DSS i nā hopena hoʻohālikelike i loaʻa ka 100 g/L Cl– a me CO2 saturated ma nā wela like ʻole.Hiki ke ʻike ʻia mai ke kiʻi i ka wā o ka hiki ke loaʻa i ka laulā mai -0.4 a 0.9 V, nā ʻāpana anode i nā mahana like ʻole i ʻike maopopo ʻia nā wahi passivation, a ʻo ka hiki ke corrosion ponoʻī ma kahi o -0.7 a -0.5 V. E like me ka piʻi ka mānoanoa i kēia manawa a hiki i 100 μA/cm233 ua kapa ʻia ka ʻōpuni anode i ka pitting potential (Eb a i ʻole Etra).I ka piʻi ʻana o ka mahana, e emi ana ka passivation interval, e emi ana ka hiki ke hoʻoheheʻe iā ia iho, e piʻi aʻe ka nui o ka corrosion o kēia manawa, a ke neʻe nei ka pihi polarization i lalo i ka ʻākau, e hōʻike ana i ke kiʻi i hana ʻia e DSS 2205 i ka hopena simulated. hana.maʻiʻo o 100 g/l Cl– a me CO2 saturated, hoʻonui i ka naʻau i ka pitting corrosion, hiki ke hoʻopōʻino ʻia e nā ion aggressive, e alakaʻi ana i ka hoʻonui ʻana i ka corrosion o ka matrix metala a me ka emi ʻana o ka pale ʻana.
Hiki ke ʻike ʻia mai ka Papa 4 i ka wā e piʻi ai ka mahana mai 30 ° C a i 45 ° C, e emi iki ana ka hiki o ka overpassivation kūpono, akā ʻo ka nui o ka nui o ka passivation e hoʻonui nui ʻia, e hōʻike ana i ka pale ʻana o ke kiʻi passivating ma lalo o kēia. piʻi nā kūlana me ka piʻi ʻana o ka mahana.Ke piʻi ka mahana i 60°C, e emi nui ana ka lua e pili ana, a ʻike ʻia kēia ʻano i ka piʻi ʻana o ka mahana.Pono e hoʻomaopopo ʻia aia ma ka 75°C kahi kiʻekiʻe transient o kēia manawa e ʻike ʻia ma ke kiʻi, e hōʻike ana i ka hiki ʻana o ka metastable pitting corrosion ma ka ʻili hoʻohālike.
No laila, me ka piʻi ʻana o ka mahana o ka hopena, e emi ana ka nui o ka oxygen i hoʻoheheʻe ʻia i loko o ka hopena, e emi ana ka waiwai pH o ka ʻili kiʻiʻoniʻoni, a ke emi nei ka paʻa o ka kiʻiʻoniʻoni passivating.Eia kekahi, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka mahana o ka hopena, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka hana o nā ion aggressive i ka hopena a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka pōʻino i ka papa kiʻiʻoniʻoni o ka substrate.ʻO nā oxide i hana ʻia i loko o ka papa kiʻiʻoniʻoni e hāʻule maʻalahi a hui pū me nā cations i ka papa kiʻiʻoniʻoni e hana i nā pūhui hoʻoheheʻe ʻia, e hoʻonui ana i ka pitting.Ma muli o ka weheʻana o ka papa kiʻiʻoniʻoni hou, he haʻahaʻa ka hopena pale ma ka substrate, kahi e hoʻonui ai i ka corrosion o ka substrate metala.ʻO nā hopena o ka hoʻāʻo polarization ikaika e kūlike me nā hopena o ka spectroscopy impedance.
Ma ka fig.Hōʻike ke Kiʻi 5a i nā pihi no 2205 DSS i loko o kahi hoʻohālike hoʻohālike i loaʻa ka 100 g/L Cl– a me CO2 piha.Ua loaʻa ka pāpaʻi o ka passivation o ka manawa ma hope o ka polarization i nā mahana like ʻole no 1 h ma kahi hiki o -300 mV (pili iā Ag/AgCl).Hiki ke ʻike ʻia ke ʻano like o ka passivation o kēia manawa o 2205 DSS ma ka like like a me nā mahana like ʻole, a ke emi mālie nei ke ʻano me ka manawa a maʻalahi.I ka piʻi mālie ʻana o ka mahana, ua hoʻonui ʻia ka nui o ka passivation o 2205 DSS, i kūlike me nā hopena o ka polarization, a ua hōʻike pū ʻia i ka emi ʻana o nā hiʻohiʻona pale o ka papa kiʻiʻoniʻoni ma ka substrate metala me ka piʻi ʻana o ka mahana o ka hopena.
Potentiostatic polarization curves o 2205 DSS ma ka hoʻokumu kiʻiʻoniʻoni like ʻole a me nā mahana like ʻole.(a) ʻO ka mānoanoa o kēia manawa me ka manawa, (b) ʻO ka logaritma ulu kiʻiʻoniʻoni passive.
E noiʻi i ka pilina ma waena o ka mānoanoa o kēia manawa passivation a me ka manawa ma nā wela like ʻole no ka hiki ke hoʻokumu kiʻiʻoniʻoni like, e like me ka hōʻike ʻana ma (1)34:
ʻO ka i ka mānoanoa o kēia manawa ma ka hiki ke hana kiʻiʻoniʻoni, A/cm2.ʻO A ka ʻāpana o ka electrode hana, cm2.ʻO K ka piʻi o ka piko i hoʻokomo ʻia iā ia.t manawa, s
Ma ka fig.Hōʻike ka 5b i nā pihi logI a me ka logt no 2205 DSS ma nā mahana like ʻole ma ka hiki ke hoʻokumu kiʻiʻoniʻoni like.Wahi a ka ʻikepili palapala, 35 i ka wā e piʻi ai ka laina K = -1, ʻoi aku ka paʻakikī o ka papa kiʻiʻoniʻoni i hana ʻia ma ka ʻili o ka substrate a ʻoi aku ka maikaʻi o ke kūpaʻa corrosion i ka substrate metala.A ke piʻi ka laina pololei K = -0.5, wehe ka papa kiʻiʻoniʻoni i hana ʻia ma luna o ka ʻili, aia nā lua liʻiliʻi he nui a ʻaʻohe pale ʻino i ka substrate metala.Hiki ke ʻike ʻia ma 30 ° C, 45 ° C, 60 ° C, a me 75 ° C, ke hoʻololi nei ke ʻano o ka papa kiʻiʻoniʻoni mai nā pores dense i nā pores wehe e like me ka slope linear i koho ʻia.Wahi a ka Point Defect Model (PDM) 36,37 hiki ke ʻike ʻia ʻaʻole pili ka hiki ke hoʻohana ʻia i ka wā o ka hoʻāʻo ʻana i ka nui o kēia manawa, e hōʻike ana e pili pono ana ka mahana i ke ana o ka anode i ka wā o ka hoʻāʻo, no laila ke ʻano o kēia manawa. piʻi me ka piʻi ʻana o ka mahana.hoʻonā, a piʻi ka mānoanoa o 2205 DSS, a emi ke kūpaʻa corrosion.
ʻO nā waiwai semiconductor o ka papa kiʻiʻoniʻoni lahilahi i hoʻokumu ʻia ma ka DSS e pili ana i kona kūpaʻa corrosion38, ke ʻano o ka semiconductor a me ka nui o ka mea lawe o ka papa kiʻiʻoniʻoni lahilahi e hoʻopili ai i ka haki ʻana a me ka lua ʻana o ka papa kiʻiʻoniʻoni lahilahi DSS39,40 kahi o ka capacitance C a me E o. ʻO ka papa kiʻiʻoniʻoni lahilahi hiki ke hoʻokō i ka pilina MS, ua helu ʻia ka uku o ka semiconductor ma ke ʻano penei:
I ke kumu, ε ka ʻae ʻia o ka kiʻiʻoniʻoni passivating ma ka lumi wela, e like me 1230, ε0 ka ʻae ʻana o ka ʻūhā, e like me 8.85 × 10–14 F/cm, ʻo E ka uku lua (1.602 × 10–19 C) ;ʻO ND ka mānoanoa o nā mea hāʻawi semiconductor n-type, cm–3, NA ka mānoanoa ʻae o ka semiconductor ʻano p, cm–3, ʻo EFB ka hiki palahalaha, V, K ʻo Boltzmann mau, 1.38 × 10–3 .23 J/K, T – wela, K.
Hiki ke helu ʻia ka piʻi a me ka ʻae ʻana o ka laina i hoʻopili ʻia ma ka hoʻopili ʻana i kahi hoʻokaʻawale laina i ke ana MS curve, hoʻohana ʻia ka manaʻo (ND), ʻae ʻia ka manaʻo (NA), a me ka hiki ke hoʻopaʻa ʻia (Efb)42.
Ma ka fig.Hōʻike ka 6 i ka pihi Mott-Schottky o ka papa honua o kahi kiʻiʻoniʻoni 2205 DSS i hana ʻia i loko o kahi hopena hoʻohālikelike i loaʻa ka 100 g/l Cl- a hoʻopiha ʻia me CO2 ma kahi hiki (-300 mV) no 1 hola.Hiki ke ʻike ʻia ʻo nā ʻāpana kiʻiʻoniʻoni lahilahi a pau i hana ʻia ma nā wela like ʻole i loaʻa nā ʻano o n+p-type bipolar semiconductors.Loaʻa i ka semiconductor n-type ke koho anion solution, hiki ke pale i nā cations stainless steel mai ka laha ʻana i ka hopena ma o ka passivation film, aʻo ka p-type semiconductor he cation selectivity, hiki ke pale i nā anions corrosive i ka hopena mai nā passivation crossings Hele mai ke kiʻi. i waho ma ka ʻili o ka pāpaʻi 26 .Hiki ke ʻike ʻia aia kahi hoʻololi maʻemaʻe ma waena o nā ʻāpana kūpono ʻelua, aia ke kiʻiʻoniʻoni i kahi mokuʻāina palahalaha, a hiki ke hoʻohana ʻia ka hiki ʻana o ka pā palahalaha Efb no ka hoʻoholo ʻana i ke kūlana o ka pūʻali ikehu o kahi semiconductor a loiloi i kāna electrochemical. kūpaʻa43..
E like me nā hualoaʻa kūpono ka pihi MC i hōʻike ʻia ma ka Papa 5, ua helu ʻia ka neʻe ʻana i waho (ND) a me ka neʻe ʻana o ka loaʻa ʻana (NA) a me ka hiki ʻana o ka pā palahalaha Efb 44 o ka nui o ka nui.ʻO ka mānoanoa o ka mea lawe i hoʻohana ʻia i kēia manawa ke hōʻike nui nei i nā hemahema kiko i ka papa hoʻoili lewa a me ka hiki ke pitting o ke kiʻiʻoniʻoni passivating.ʻOi aku ka kiʻekiʻe o ka ʻike ʻana o ka mea lawe lawe, ʻoi aku ka maʻalahi o ka haki ʻana o ka papa kiʻiʻoniʻoni a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka hiki ʻana o ka substrate corrosion45.Eia kekahi, me ka hoʻonui lohi o ka mahana o ka hopena, ua hoʻonui ka ND emitter i ka papa kiʻiʻoniʻoni mai 5.273 × 1020 cm-3 a i 1.772 × 1022 cm-3, a ua hoʻonui ʻia ka nui o ka host NA mai 4.972 × 1021 a i 4.592. ×1023.cm - e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka fig.3, piʻi ka mana palahalaha mai 0.021 V a i 0.753 V, piʻi ka helu o nā mea lawe i ka hopena, hoʻonui ka hopena ma waena o nā ion i ka hopena, a emi iho ka paʻa o ka papa kiʻiʻoniʻoni.Ke piʻi aʻe ka mahana o ka hopena, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka waiwai kūʻokoʻa o ka pali o ka laina kokoke, ʻoi aku ka nui o ka nui o nā mea lawe i ka hopena, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka hoʻopuehu ʻana ma waena o nā ion, a ʻoi aku ka nui o nā hakahaka ion ma ka ili o ka papa kiʻiʻoniʻoni., ma laila e hōʻemi ai i ka substrate metala, kūpaʻa a me ke kūpaʻa corrosion 46,47.
He hopena koʻikoʻi ka hoʻohui ʻana o ke kiʻi i ka paʻa o nā cations metala a me ka hana o nā semiconductors, a ʻo ka hoʻololi ʻana i ka mahana he hopena koʻikoʻi i ka hoʻokumu ʻana i kahi kiʻiʻoniʻoni stainless steel.Ma ka fig.Hōʻike ke Kiʻi 7 i ka kikoʻī XPS piha o ka ʻili ʻili o kahi kiʻiʻoniʻoni 2205 DSS i loko o kahi hopena hoʻohālikelike i loaʻa ka 100 g/L Cl– a me CO2 saturated.ʻO nā mea nui i loko o nā kiʻiʻoniʻoni i hanaʻia e nā'āpana i nā mahana likeʻole, heʻano like ia, aʻo nā mea nui o nā kiʻiʻoniʻoniʻo Fe, Cr, Ni, Mo, O, N, a me C. No laila,ʻo nā mea nui o ka papa kiʻiʻoniʻoni he Fe. , Cr, Ni, Mo, O, N a me C. Pahu me ka Cr oxides, Fe oxides and hydroxides a me ka nui o Ni a me Mo oxides.
Kiʻi ʻia nā kikoʻī XPS 2205 DSS piha i nā wela like ʻole.(a) 30°C, (b) 45°C, (c) 60°C, (d) 75°C.
ʻO ka haku mele nui o ka kiʻiʻoniʻoni e pili ana i nā waiwai thermodynamic o nā pūhui i loko o ka kiʻiʻoniʻoni passivating.E like me ka ikehu paʻa o nā mea nui i ka papa kiʻiʻoniʻoni, hāʻawi ʻia ma ka papaʻaina.6, hiki ke ʻike ʻia ua māhele ʻia nā piko spectral hiʻona o Cr2p3/2 i metala Cr0 (573.7 ± 0.2 eV), Cr2O3 (574.5 ± 0.3 eV), a me Cr(OH)3 (575.4 ± 0. 1 eV) e like me i hōʻikeʻia ma ka Figure 8a, kahi o ka oxide i hanaʻia e ka Cr element ka mea nui i loko o ke kiʻi, kahi mea nui i ka paleʻana i ka corrosion o ke kiʻi a me kāna hana electrochemical.ʻOi aku ka kiʻekiʻe o ka ikaika kiʻekiʻe o Cr2O3 ma ka papa kiʻiʻoniʻoni ma mua o ka Cr(OH)3.Eia naʻe, i ka piʻi ʻana o ka wela o ka hoʻonā paʻa, nāwaliwali ka piko pili o Cr2O3, ʻoiai ke piʻi mālie nei ka piko pili o Cr(OH)3, e hōʻike ana i ka hoʻololi maopopo ʻana o ka Cr3+ nui i ka papa kiʻiʻoniʻoni mai Cr2O3 a i Cr(OH) 3, a piʻi ka mahana o ka hoʻonā.
ʻO ka ikehu hoʻopaʻa ʻana o nā piko o ke kiko kikoʻī o Fe2p3/2 ka nui o nā piko ʻehā o ke kūlana metala Fe0 (706.4 ± 0.2 eV), Fe3O4 (707.5 ± 0.2 eV), FeO (709.5 ± 0.1 eV ) a me FeOOH (713.1. eV) ± 0.3 eV), e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Fig. 8b, ʻo Fe ka mea nui i loko o ke kiʻi i hana ʻia ma ke ʻano o Fe2 + a me Fe3 +.ʻO Fe2+ mai FeO e hoʻomalu i ka Fe (II) ma nā piko o ka ikehu hoʻopaʻa haʻahaʻa, ʻoiai ʻo Fe3O4 a me Fe (III) FeOOH nā pūhui i hoʻomalu i nā piko ikehu hoʻopaʻa kiʻekiʻe48,49.ʻOi aku ka kiʻekiʻe o ka pilina o ka piko Fe3+ ma mua o ka Fe2+, akā e emi ana ka ikaika pili o ka Fe3+ peak me ka piʻi ʻana o ka wela o ka hopena, a piʻi ka ikaika pili o ka piko Fe2+, e hōʻike ana i ka hoʻololi ʻana i ka mea nui i ka papa kiʻiʻoniʻoni mai Fe3+ i Fe2+ e hoʻonui i ka mahana o ka hopena.
ʻO nā hiʻohiʻona hiʻohiʻona o Mo3d5 / 2 ka nui o nā kūlana kiʻekiʻe ʻelua Mo3d5 / 2 a me Mo3d3 / 243.50, ʻoiai ʻo Mo3d5 / 2 e pili ana i ka metallic Mo (227.5 ± 0.3 eV), Mo4+ (228.9 ± 0.2 eV) a me Mo6+ (229.4 eV) ), aʻo Mo3d3/2 pū kekahi me Mo (230.4 ± 0.1 eV), Mo4+ (231.5 ± 0.2 eV) a me Mo6+ (232, 8 ± 0.1 eV) e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 8c, no laila aia nā mea Mo i loko o nā valence ʻekolu. kūlana o ka papa kiʻiʻoniʻoni.ʻO ka ikaika hoʻopaʻa o nā piko spectral hiʻohiʻona o Ni2p3/2 aia ʻo Ni0 (852.4 ± 0.2 eV) a me NiO (854.1 ± 0.2 eV), e like me ka mea i hōʻike ʻia ma Fig. 8g pākahi.ʻO ka hiʻohiʻona N1s peak he N (399.6 ± 0.3 eV), e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Fig. 8d.ʻO nā hiʻohiʻona O1s peaks he O2- (529.7 ± 0.2 eV), OH- (531.2 ± 0.2 eV) a me H2O (531.8 ± 0.3 eV), e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Fig. ʻO nā mea nui o ka papa kiʻiʻoniʻoni (OH- a me O2 -) , ka mea i hoʻohana nuiʻia no ka oxidation a iʻole ka hydrogen oxidation o Cr a me Fe i ka papa kiʻiʻoniʻoni.Ua piʻi nui ka ikaika kiʻekiʻe o OH- i ka piʻi ʻana o ka mahana mai 30°C a i 75°C.No laila, me ka piʻi ʻana o ka mahana, hoʻololi ke ʻano kumu nui o O2- i ka papa kiʻiʻoniʻoni mai O2- a i OH- a me O2-.
Ma ka fig.Hōʻike ke Kiʻi 9 i ka ʻili microscopic morphology o ka laʻana 2205 DSS ma hope o ka polarization hiki ke hoʻoikaika ʻia i loko o kahi hoʻonā kumu hoʻohālike i loaʻa ka 100 g/L Cl– a me CO2 saturated.Hiki ke ʻike ʻia ma luna o ka ʻili o nā laʻana i polarized i nā mahana like ʻole, aia nā lua corrosion o nā degere like ʻole, hiki kēia i ka hopena o nā ion aggressive, a me ka piʻi ʻana o ka mahana o ka hopena, ʻoi aku ka nui o ka corrosion ma ka ili o na laana.pani.Hoʻonui ka nui o nā lua lua ma kēlā me kēia ʻāpana a me ka hohonu o nā kikowaena corrosion.
ʻO nā pōʻino ʻino o 2205 DSS i nā hāʻina hoʻohālike i loaʻa ka 100 g/l Cl– a me ka CO2 saturated ma nā mahana like ʻole (a) 30°C, (b) 45°C, (c) 60°C, (d) 75°C c.
No laila, ʻo ka hoʻonui ʻana i ka mahana e hoʻonui i ka hana o kēlā me kēia ʻāpana o ka DSS, a me ka hoʻonui ʻana i ka hana o nā ion hoʻopaʻapaʻa i loko o kahi ʻano hoʻonāukiuki, e hoʻonui ai i kekahi degere o ka pōʻino i ka ʻili hoʻohālike, e hoʻonui ai i ka hana pitting., a e hoʻonui ʻia ke kūkulu ʻia ʻana o nā lua ʻino.E piʻi aʻe ka nui o ka hoʻokumu ʻana o ka huahana a e emi ana ke kūpaʻa corrosion o ka mea51,52,53,54,55.
Ma ka fig.Hōʻike ka 10 i ka morphology a me ka hohonu o ka lua o kahi laʻana 2205 DSS i polarized me kahi kiʻekiʻe kiʻekiʻe o ka microscope digital optical kiʻekiʻe.Mai fig.Hōʻike ka 10a ua ʻike ʻia nā lua ʻino liʻiliʻi a puni nā lua nui, e hōʻike ana ua luku ʻia ke kiʻiʻoniʻoni passivating ma ka ʻili hoʻohālike me ka hoʻokumu ʻana o nā lua ʻino ma kahi mānoanoa o kēia manawa, a ʻo 12.9 µm ka hohonu o ka lua.e like me ka hoike ana ma ke Kii 10b.
Hōʻike ka DSS i ka pale ʻana i ka corrosion maikaʻi, ʻo ke kumu nui ʻo ke kiʻi i hana ʻia ma ka ʻili o ke kila ua pale maikaʻi ʻia i ka hoʻonā, Mott-Schottky, e like me nā hopena XPS ma luna a me nā palapala pili 13,56,57,58, ʻo ke kiʻi nui. e hele ana ma keia mau mea keia ke ka'ina o ka ho'ohāhā 'ana o Fe a me Cr.
Hoʻoheheʻe a hoʻoheheʻe ʻo Fe2+ ma ke kikowaena 53 ma waena o ke kiʻiʻoniʻoni a me ka hopena, a penei ke kaʻina hana cathodic:
I loko o ke kūlana corroded, ua hoʻokumu ʻia kahi kiʻi ʻoniʻoni ʻelua-layer, ka mea nui i loko o kahi papa o loko o ka hao a me ka chromium oxides a me kahi papa hydroxide waho, a ulu pinepine nā ion i nā pores o ka kiʻiʻoniʻoni.ʻO ka hui kemika o ka kiʻiʻoniʻoni passivating e pili ana i kona mau waiwai semiconductor, e like me ka mea i hōʻike ʻia e ka Mott-Schottky curve, e hōʻike ana i ka haku ʻana o ka kiʻiʻoniʻoni passivating he n+p-type a he mau hiʻohiʻona bipolar.Hōʻike nā hualoaʻa XPS i ka papa o waho o ka kiʻiʻoniʻoni passivating ka nui o nā Fe oxides a me nā hydroxides e hōʻike ana i nā waiwai semiconductor n-type, a ʻo ka papa o loko ka nui o nā Cr oxides a me nā hydroxides e hōʻike ana i nā waiwai semiconductor p-type.
2205 DSS he ki'eki'e ke kū'ē'ē ma muli o kona ki'eki'e Cr17.54 ma'i'o a hō'ike i nā 'ano o ka lua ma muli o ka microscopic galvanic corrosion55 ma waena o nā hale duplex.ʻO ka corrosion lua kekahi o nā ʻano ʻino maʻamau ma DSS, a ʻo ka mahana kekahi o nā mea nui e hoʻohuli ai i ka ʻano o ka pitting corrosion a he hopena i nā kaʻina thermodynamic a kinetic o ka reaction DSS60,61.ʻO ka mea maʻamau, i loko o kahi hopena i hoʻohālikelike ʻia me kahi kiʻekiʻe o ka Cl– a me ka saturated CO2, pili pū ka mahana i ka hoʻokumu ʻana o ka lua a me ka hoʻomaka ʻana o nā māwae i ka wā o ka haʻihaʻi ʻana o ke koʻikoʻi ma lalo o ka haʻihaʻi koʻikoʻi, a ua hoʻoholo ʻia ka mahana koʻikoʻi o ka lua e loiloi. ka pale ʻana i ka corrosion.DSS.ʻO ka mea, e hōʻike ana i ka naʻau o ka matrix metala i ka mahana, hoʻohana mau ʻia ma ke ʻano he kuhikuhi koʻikoʻi i ke koho ʻana i nā mea i nā noi ʻenekinia.ʻO ka 66.9°C ka awelika o ka wela koʻikoʻi koʻikoʻi o 2205 DSS, ʻo ia ka 25.6°C kiʻekiʻe ma mua o ko Super 13Cr stainless steel me 3.5% NaCl, akā ʻo ka hohonu pitting kiʻekiʻe i hiki i 12.9 µm62.Ua hōʻoia hou nā hualoaʻa electrochemical i nā ʻāpana ākea o ka huina a me ke alapine (frequency) me ka piʻi ʻana o ka mahana, a i ka emi ʻana o ke kihi ʻāpana mai 79° a 58°, ʻo ka waiwai o ka |Z|emi mai ka 1.26×104 a i ka 1.58×103 Ω cm2.uku hoʻoili kū'ē Rct emi mai 2.958 1014 i 2.541 103 Ω cm2, hoʻonā kū'ē kū'ē i emi mai 2.953 i 2.469 Ω cm2, film kū'ē Rf emi mai 5.430 10-4 cm2 i 1.147 10-3 cm2.Hoʻonui ka conductivity o ka hopena hoʻonāukiuki, emi ke kūpaʻa o ka papa kiʻiʻoniʻoni metala matrix, hoʻoheheʻe a maʻalahi.Ua hoʻonui ʻia ka nui o ka ʻino ponoʻī mai ka 1.482 a i ka 2.893 × 10-6 A cm-2, a ua emi iho ka hiki ke hoʻoheheʻe iā ia iho mai -0.532 a -0.621V.Hiki keʻikeʻia ka hoʻololiʻana o ka mahana e pili ana i ka pono a me ka nui o ka papa kiʻiʻoniʻoni.
ʻO ka mea ʻē aʻe, kahi kiʻekiʻe kiʻekiʻe o Cl- a me kahi hopena saturated o CO2 e hoʻonui mālie i ka hiki adsorption o Cl- ma ka ʻili o ka kiʻiʻoniʻoni passivating me ka piʻi ʻana o ka mahana, lilo ka paʻa o ka passivation film i mea paʻa, a me ka hopena pale ma ka e nāwaliwali ka substrate a piʻi ka maʻalahi o ka lua.I kēia hihia, piʻi ka hana o nā ion corrosive i loko o ka hopena, e emi ana ka ʻike o ka oxygen, a paʻakikī ke kiʻi ʻoniʻoni o ka mea corrosive e hoʻihoʻi koke, e hana ana i nā kūlana maikaʻi loa no ka adsorption hou o nā ion corrosive ma ka ʻili.Hoemi waiwai63.Robinson et al.[64] hōʻike ʻo ia me ka piʻi ʻana o ka wela o ka hoʻonā, ʻoi aku ka wikiwiki o ka ulu ʻana o nā lua, a piʻi pū ka wikiwiki o ka hoʻopuehu ʻana o nā ion i loko o ka hopena.Ke piʻi ka mahana a hiki i 65 °C, ʻo ka hoʻoheheʻe ʻana o ka oxygen i loko o kahi hopena i loaʻa nā Cl-ions e hoʻolohi i ke kaʻina hana cathodic, hoʻemi ʻia ka pitting.Ua noiʻi ʻo Han20 i ka hopena o ka wela ma ke ʻano corrosion o 2205 duplex stainless steel i loko o kahi kaiapuni CO2.Ua hōʻike nā hopena i ka piʻi ʻana o ka mahana i hoʻonui i ka nui o nā huahana corrosion a me ka wahi o nā lua shrinkage ma ka ʻili o ka mea.Pēlā nō, i ka piʻi ʻana o ka mahana i 150°C, haki ke kiʻi ʻoniʻoni ma luna o ka ʻili, a ʻo ka nui o nā lua ke kiʻekiʻe loa.Ua noiʻi ʻo Lu4 i ka hopena o ka wela ma ka hana ʻino o 2205 duplex stainless steel mai ka passivation a hiki i ka hoʻāla ʻana i loko o kahi kaiapuni geothermal i loaʻa CO2.Hōʻike kā lākou hopena i ka mahana hoʻāʻo ma lalo o 150 ° C, ʻo ka kiʻiʻoniʻoni i hoʻokumu ʻia he ʻano amorphous hiʻohiʻona, a ʻo ka ʻaoʻao i loko kahi papa waiwai nickel, a ma kahi mahana o 300 °C, ʻo ka huahana corrosion i loaʻa kahi ʻano nanoscale. .-polycrystalline FeCr2O4, CrOOH a me NiFe2O4.
Ma ka fig.ʻO 11 kahi kiʻi o ke kaʻina hana ʻino a me ka hana kiʻiʻoniʻoni o 2205 DSS.Ma mua o ka hoʻohana ʻana, hana ʻo 2205 DSS i kahi kiʻiʻoniʻoni passivating i ka lewa.Ma hope o ka hoʻokomo ʻia ʻana i loko o kahi kaiapuni e hoʻohālikelike ana i kahi hopena i loaʻa nā hopena me kahi maʻiʻo kiʻekiʻe o Cl- a me CO2, ua hoʻopuni koke ʻia kona ʻili e nā ion hoʻonāukiuki like ʻole (Cl-, CO32-, etc.).).J. Banas 65 hiki mai i ka hopena i loko o kahi kaiapuni kahi CO2 i ka manawa like, ka paʻa o ka passivating kiʻiʻoniʻoni ma luna o ka ili o ka mea e emi me ka manawa, a me ka carbonic acid i hanaʻia e hoʻonui i ka conductivity o nā ion i loko o ka passivating. papa.kiʻiʻoniʻoni a me ka wikiwiki o ka hemo ʻana o nā ion i loko o kahi kiʻiʻoniʻoni passivating.kiʻiʻoniʻoni passivating.No laila, ʻo ka papa kiʻiʻoniʻoni ma ka ʻili hoʻohālike aia i kahi pae kaulike o ka hoʻoheheʻe ʻana a me ka repassivation66, ʻo Cl- hoʻemi i ka wikiwiki o ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka papa kiʻiʻoniʻoni ili, a ʻike ʻia nā lua liʻiliʻi liʻiliʻi ma kahi e pili ana i ka ʻili kiʻi, e like me hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 3. Hōʻike.E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 11a a me b, ʻike ʻia nā lua ʻino liʻiliʻi paʻa ʻole i ka manawa like.Ke piʻi aʻe ka mahana, piʻi ka hana o nā ion corrosive i loko o ka hopena ma ka papa kiʻiʻoniʻoni, a piʻi ka hohonu o nā lua liʻiliʻi paʻa ʻole a hiki i ke komo ʻana o ka papa kiʻiʻoniʻoni e ka mea alohilohi, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 11c.Me ka hoʻonui hou ʻana i ka mahana o ka mea hoʻoheheʻe ʻia, e wikiwiki ana ka ʻike o ka CO2 i hoʻoheheʻe ʻia i ka hopena, e alakaʻi ana i ka emi ʻana o ka waiwai pH o ka hopena, kahi hoʻonui i ka nui o nā lua corrosion liʻiliʻi liʻiliʻi loa ma ka ʻili SPP. , hoʻonui a hohonu ka hohonu o nā lua corrosion mua, a ʻo ke kiʻiʻoniʻoni passivating ma ka ʻaoʻao hāpana I ka emi ʻana o ka mānoanoa, ʻoi aku ka maikaʻi o ka passivating o ke kiʻi i ka lua e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 11d.A ua hōʻoia hou nā hopena electrochemical i ka hoʻololi ʻana o ka mahana i kekahi hopena i ka pono a me ka paʻa o ke kiʻiʻoniʻoni.No laila, hiki ke ʻike ʻia ʻo ka corrosion i loko o nā hāʻina i hoʻopiha ʻia me CO2 i loaʻa nā kiʻekiʻe kiʻekiʻe o Cl- he ʻokoʻa loa ia mai ka corrosion i loko o nā haʻina haʻahaʻa o Cl-67,68.
Kaʻina hana corrosion 2205 DSS me ka hoʻokumu ʻana a me ka luku ʻana i kahi kiʻiʻoniʻoni hou.(a) Kaʻina 1, (b) Kaʻina 2, (c) Kaʻina 3, (d) Kaʻina 4.
ʻO ka awelika nui o ka pitting wela o 2205 DSS i loko o kahi hopena i hoʻohālikelike ʻia me ka 100 g/l Cl- a me ka saturated CO2 he 66.9 ℃, a ʻo ka hohonu pitting kiʻekiʻe he 12.9 µm, e hōʻemi ana i ke kūpaʻa corrosion o 2205 DSS a hoʻonui i ka naʻau i ka pitting .piʻi wela.
Ka manawa hoʻouna: Feb-16-2023