不銹鋼表面電鍍鈀在高溫非氧化性酸中的耐蝕性研究.pdf

1、不銹鋼含有Cr、 Ni等合金元素，使其具有很好的物理和化學性能，如良好的機械性能，耐蝕性能等。但是不銹鋼在高溫還原性酸性介質中，比如在高溫稀硫酸，不銹鋼的鈍化膜很容易發(fā)生溶解，同時，由于介質中缺乏氧氣，不銹鋼鈍化膜不能再修復，從而造成不銹鋼嚴重腐蝕。粘膠纖維的酸浴體系與維綸生產中的醛化液體系均是典型的高溫還原性酸性體系，不銹鋼在以上兩種介質的腐蝕非常嚴重，針對這一問題，實際生產中也提出了很多解決方案，但效果均不理想。對不銹鋼進行表面改性

2、可以顯著提高其在高溫酸性條件下的耐蝕性。鈀作為一種惰性金屬，在高溫酸性條件下具有良好的穩(wěn)定性，因此可以將鈀作為陰極性材料對不銹鋼進行表面改性來提高不銹鋼的表面電位，從而提高不銹鋼的耐蝕性能。
　　 本文對316L不銹鋼表面電鍍鈀處理，研究其在粘膠纖維生產中的酸浴體系與維綸生產中的醛化液體系中的耐蝕行為。采用浸泡實驗的方法對鍍鈀樣與不銹鋼樣在粘膠體系與10 wt.％H2SO4中的耐蝕性進行了研究與評價，運用電化學方法（極化曲線和交

3、流阻抗）對不銹鋼與鍍鈀樣的鈍化機理與耐蝕性進行了分析。通過研究發(fā)現，在10 wt.％H2SO4+250 g/L Na2SO4+16 g/L ZnSO4與10wt.％H2SO4體系中，由于 SO42-的存在，對于不銹鋼起到了一定的緩蝕作用，不銹鋼的腐蝕速率均隨著氯離子濃度(100-500 ppm)的增加表現出了下降的規(guī)律，結合掃描電鏡(SEM)及X光電子能譜(XPS)的分析發(fā)現，不銹鋼的腐蝕形態(tài)有了明顯的變化，由均勻腐蝕逐漸變?yōu)榫植靠孜g的

4、特征，而當Cl-濃度(1000-5000 ppm)變化時，孔蝕的特征更為明顯，不銹鋼的表面成分中Fe2O3與Cr2O3成分隨著氯離子的增加而明顯增多，鈍化成分明顯增加。結果表明，不銹鋼表面進行鍍鈀處理后，其在粘膠體系中的腐蝕速率下降了三個數量級，耐蝕性能有了明顯地提升。同進研究了兩種體系中加入不同濃度氯離子后對鍍鈀樣與不銹鋼樣耐蝕性的影響，結果表明，在較高濃度的Cl-（2000 ppm以下）中，鍍鈀樣的腐蝕速率相比于不銹鋼降低了至少三個

5、數量級，氯離子的加入對鍍鈀的耐蝕性能沒有很大的影響，同時通過研究發(fā)現，在有大量SO42-(250g/L)存在的條件下，鍍鈀樣在相對較高的氯離子(2000 ppm)條件下仍然具有較好的耐蝕性，而在10 wt.％ H2SO4體系中，鍍鈀樣在氯離子濃度為1000 ppm條件下即已發(fā)生破壞，說明大量SO42-的存在有利于提高鈀的耐氯離子的能力。
　　 采用浸泡實驗與電化學測試方法研究了316L不銹鋼樣與鍍鈀試樣在維綸醛化液與225 g/

6、L H2SO4+65 g/L Na2SO4體系中的腐蝕規(guī)律，并進一步探討了不同濃度的氯離子對不銹鋼與鍍鈀樣的腐蝕的影響。研究發(fā)現，鍍鈀樣在上述兩種體系中的腐蝕電位均提高了600mV以上，阻抗值相比于不銹鋼有明顯的提高，腐蝕速率下降了四個數量級，氯離子會加速不銹鋼的腐蝕行為，并且會與甲醛產生負協(xié)同作用加速不銹鋼的腐蝕，鍍鈀樣在含一定濃度氯離子(100-500 ppm)的條件下，腐蝕速率下降了五個數量級，耐蝕性能有了明顯提升。