Nghiên cứu ăn mòn cục bộ kim loại bằng phương pháp nhiễu điện hóa

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.05 MB, 157 trang )

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
—————————-

NGUYỄN VĂN CHIẾN

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ĂN MÒN CỤC BỘ KIM LOẠI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU ĐIỆN HÓA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội – 2016

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
—————————-

NGUYỄN VĂN CHIẾN

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU ĂN MÒN CỤC BỘ KIM LOẠI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU ĐIỆN HÓA
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý
Mã số: 62 44 01 19
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS, Lê Văn Cường
2. TS, Nguyễn Trọng Tĩnh

Hà Nội – 2016

LỜI CAM ĐOAN
Các kết quả trình bày trong luận án là công trình nghiên cứu
của riêng tôi và được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của PGS,TS.
Lê Văn Cường và TS. Nguyễn Trọng Tĩnh.
Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và
chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin chịu trách nhiệm về những lời cam đoan trên của mình.
Tác giả luận án

Nguyễn Văn Chiến

ii

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành nhất tới
PGS,TS. Lê Văn Cường và TS. Nguyễn Trọng Tĩnh là hai thầy đã
tận tình hướng dẫn, chỉ ra những nội dung cần giải quyết và đóng
góp những ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn thành bản luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Kỹ thuật nhiệt đới và
các đồng nghiệp đã luôn tạo điều kiện, động viên, quan tâm và giúp
đỡ tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo cùng tập thể phòng Ăn
mòn và bảo vệ kim loại đã quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình
thực hiện luận án.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể gia đình và bè

bạn đã luôn thông cảm, động viên, giúp đỡ và chia sẻ với tôi trong
suốt thời gian thực hiện luận án.
Tác giả luận án

Nguyễn Văn Chiến

iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt

AC

Alternating Current

Dòng xoay chiều

CN

Current Noise

Nhiễu dòng

CWT

Continuous Wavelet Transform

Biến đổi sóng nhỏ liên tục

DC

Direct Current

Dòng một chiều

DFT

Discrete Fourier Transform

Biến đổi Fourier rời rạc

DWT

Discrete WaveletTransform

Biến đổi sóng nhỏ rời rạc

EIS

Electro Impedance Spectroscopy

Phổ tổng trở điện hóa

EN

Electrochemical Noise

Nhiễu điện hóa

ENA

Electrochemical Noise Analysis

Phân tích nhiễu điện hóa

ENM

Electrochemical Noise Measurement

Đo nhiễu điện hóa

ESD

Energy Spectral Density

Mật độ phổ năng lượng

FFT

Fast Fourier Transform

Biến đổi nhanh Fourier

JTFA

Joint Time – Frequency Analysis

Phân tích phổ tần số – thời gian

LPR

Linear Polarization Resistance

Điện trở phân cực tuyến tính

MEM

Maximum Entropy Method

MRA

Multi resolution analysis

Phương pháp tối đa dữ liệu
ngẫu nhiên
Phân tích đa phân giải

OPC

Opent Potential Cirurt

Thế mạch hở

PI (LI)

Pitting index (Local index)

Chỉ số lỗ (Chỉ số cục bộ)

PN

Potential Noise

Nhiễu điện thế

PR

Polarization Resistance

Điện trở phân cực

PSD

Power Spectral Density

Mật độ phổ công suất

SCE

Saturated calomel electrode

Điện cực calomel bão hòa

STFT

Short-Time Fourier Transform

Biến đổi Fourier thời gian ngắn

WT

Wavelet Transform

Biến đổi sóng nhỏ

ZRA

Zero resistance ammeter

Đo dòng mạch điện trở bằng
không

iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Ký hiệu

Tên gọi

Ký hiệu

Tên gọi

Rn

Điện trở nhiễu, Ω

R

Hằng số khí

Rp

Điện trở phân cực, Ω

f

Băng thông

n

Tổng trở nhiễu

kB

Hằng số Boltmann

Vn

Điện thế nhiễu, V

T

Nhiệt độ tuyệt đối

In

Dòng nhiễu, A

e

Điện tích

Tốc độ ăn mòn, mm/năm

B

Độ rộng dải tần đo

Công suất

f

Tần số

Tập tín hiệu/ Hàm tín hiệu

I

Dòng trung bình

Hàm tỉ lệ

E

Thế trung bình

CR
P
x(n)/ f(x)
Φ(x)

h(n), g(n) Hàm đáp ứng

s

Hàm liên hiệp phức

Hàm sóng nhỏ
D

dj

j2

Kích thước phân đoạn sóng
nhỏ (chỉ số cấu trúc)

b
sj

Đơn vị cơ bản chi tiết thứ j

(hoặc Aj)

Phương sai của đơn vị cơ
bản chi tiết thứ j
Năng lượng liên kết với
mỗi đơn vị cơ bản chi tiết

I r. m. s

= 1/f : Nghịch đảo tần số

Căn bậc hai trung bình bình
phương của dòng nhiễu


E, I

Hệ số dịch chuyển đặc
trưng vị trí
Đơn vị xấp xỉ thứ j
Độ dốc của đường
Độ lệch chuẩn của thế,
dòng nhiễu
Căn bậc hai trung bình

Er .m.s

bình

phương

của

nhiễu

cg

Hằng số hàm sóng nhỏ

N

Tổng số điểm dữ liệu

Ig

Dòng galvanic

Eg

Thế galvanic

v

thế

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………………….. – 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN …………………………………………………………… – 4 1.1. Tổng quan về ăn mòn kim loại……………………………………………………- 4 1.1.1. Khái niệm ăn mòn kim loại ………………………………………………… – 4 1.1.2. Các dạng ăn mòn cục bộ kim loại ……………………………………….. – 9 1.2. Các phương pháp điện hóa trong nghiên cứu ăn mòn kim loại … – 11 1.2.1. Giới thiệu chung ……………………………………………………………… – 11 1.2.2. Nhiễu điện hóa trong nghiên cứu ăn mòn kim loại ………………. – 13 1.3. Các phương pháp phân tích dữ liệu nhiễu điện hóa …………………. – 27 1.3.1. Các tìm kiếm cơ bản trên tín hiệu nhiễu điện hóa ……………….. – 29 1.3.2. Phát hiện đáng chú ý về xác định tốc độ ăn mòn bằng ENA …. – 30 1.3.3. Phát hiện đáng chú ý về xác định ăn mòn cục bộ bằng ENA … – 32 1.3.4. Các bước xử lý tín hiệu nhiễu điện hóa ……………………………… – 33 1.3.5. Các phát triển mới trong lý thuyết và kĩ thuật ENA……………… – 44 1.4. Phép biến đổi sóng nhỏ (WT) ………………………………………………….. – 46 1.4.1. Phép biến đổi sóng nhỏ liên tục (CWT) ……………………………… – 46 1.4.2. Phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc (DWT) và phân tích đa phân giải .. 50 1.4.3. Ứng dụng của phép biến đổi sóng nhỏ trong nghiên cứu đột biến … 52 1.4.4. Ứng dụng biến đổi sóng nhỏ trong nghiên cứu ăn mòn ………… – 53 CHƯƠNG 2. ĐIỀU KIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM. – 56 2.1. Điều kiện thiết lập hệ đo nhiễu dòng và thế điện hóa ……………….. – 56 2.2. Vật liệu và Môi trường thử nghiệm…………………………………………. – 57 2.2.1. Vật liệu thử nghiệm. ………………………………………………………… – 57 2.2.2. Môi trường thử nghiệm ……………………………………………………. – 59 2.2.3 Chế độ thử nghiệm và thiết bị đo đạc …………………………………. – 60 2.3. Phương pháp phân tích kết quả dữ liệu nhiễu điện hóa …………… – 62 –

vi

2.3.1. Phân tích mật độ phổ công suất dữ liệu nhiễu điện hóa bằng FFT. 62 2.3.2. Phân tích mật độ phổ năng lượng dữ liệu nhiễu điện hóa bằng biến
đổi sóng nhỏ ……………………………………………………………………………. – 63 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ………………………………….. – 68 3.1. Khảo sát nhiễu của hệ thiết bị sử dụng trong nghiên cứu…………. – 68 3.1.1. Phân tích đánh giá các điều kiện đo đạc thu thập dữ liệu …….. – 68 3.1.2. Phân tích thống kê dữ liệu ……………………………………………….. – 70 3.2. Sử dụng kĩ thuật và phân tích dữ liệu nhiễu điện hóa nghiên cứu ăn
mòn cho thép cacbon thấp …………………………………………………………….. – 72 3.2.1. Đặc tính nhiễu điện hóa ăn mòn đều của thép cacbon thấp ….. – 72 3.2.2. Đặc tính nhiễu điện hóa quá trình thụ động và ăn mòn cục bộ của
thép cacbon thấp trong môi trường pH cao có chứa ion Cl – ………….. – 80 3.2.3. Đặc tính nhiễu điện hóa ăn mòn hỗn hợp của thép cacbon thấp- 95
3.2.4. Các thông số điện hóa đặc trưng của thép cacbon thấp trong các
môi trường thử nghiệm ăn mòn ………………………………………………… – 100 3.2.5. Mối quan hệ của một số thông số điện hóa của phương pháp nhiễu
điện hóa và phương pháp điện hóa thông thường ………………………. – 102 3.3. Ăn mòn cục bộ của thép hợp kim 304 ……………………………………. – 104 3.3.1. Ăn mòn lỗ …………………………………………………………………….. – 104 3.3.2. Ăn mòn khe …………………………………………………………………… – 114 3.3.3. Các đặc trưng tín hiệu nhiễu điện hóa cho một số dạng ăn mòn ….. 123 KẾT LUẬN CHUNG ………………………………………………………………….. – 127 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ………………………………. – 128 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ………………………. – 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………… – 130 –

vii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1. Một số dạng ăn mòn trên vật liệu kim loại. …………………………… – 6 Hình 1-2. Nhiễu thế cho các điều kiện ăn mòn đều của thép cacbon thấp trong
dung dịch natri clorua……………………………………………………………….. – 19 Hình 1-3. Nhiễu thế – dòng ăn mòn của thép cacbon thấp trong NaCl. …. – 20 Hình 1-4. Mối liên hệ dòng và thế ở thời gian ngắn với lỗ chưa ổn định. – 21 Hình 1-5. Lỗ giả bền và lỗ bền…………………………………………………………. – 21 Hình 1-6. Nhiễu thế và dòng khi ăn mòn khe bắt đầu ổn định. …………….. – 22 Hình 1-7. Nhiễu thế điện hóa của thép không gỉ 304L trong 3,5% NaCl. – 23 Hình 1-8. Sơ đồ thiết lập đo nhiễu điện hóa dòng và thế đơn giản. ………. – 24 Hình 1-9. Kiểu mật độ phổ công suất thế của EN. ……………………………… – 39 Hình 1-10. Dữ liệu ENP và ECN trong vùng tần số của thép cacbon ngâm
trong dung dịch NaCl 0,5M trong 24 giờ. ……………………………………. – 40 Hình 1-11. PSDV thép cacbon trong NaHCO3 0,1 M phân tích bằng FFT.- 41
Hình 1-12. So sánh sự sai khác phổ PSD của thép 316 SS trong dung dịch
NaCl 0,5M phân tích bằng FFT và MEM. ……………………………………. – 43 Hình 1-13. Ba dạng sóng nhỏ cơ bản. ………………………………………………. – 47 Hình 1-14. Phân tích đa phân giải sử dụng biến đổi sóng nhỏ rời rạc. …. – 50 Hình 1-15. Phân tích sóng nhỏ cho tín hiệu trong vùng thời gian. ……….. – 53 Hình 1-16. (a) Tín hiệu dòng EN của mẫu thép 304 SS sau 10h nhúng ngập
trong dung dịch FeCl3 10-3 M, (b) PSD của EN và (c) EDP của EN… – 55 Hình 2-1. Hình ảnh mẫu kim loại và các phụ kiện sử dụng trong nghiên cứu.. 58 Hình 2-2. Sơ đồ mạch tương đương (a); Hệ đo thực nghiệm (b). …………. – 62 Hình 2-3. Sơ đồ chung các bước thu thập và phân tích dữ liệu nhiễu điện hóa.
– 67 viii

Hình 3-1. Phổ dữ liệu tín hiệu nhiễu trắng của thiết bị hp 34401A. ……… – 68 Hình 3-2. Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu trắng của thiết bị hp34401A.
– 69 Hình 3-3. Phân bố tín hiệu nhiễu dòng trắng. ……………………………………. – 70 Hình 3-4. Độ lệch chuẩn nhiễu dòng. ……………………………………………….. – 71 Hình 3-5. Biểu hiện thế và dòng nhiễu điện hóa của thép cacbon thấp theo
thời gian trong các môi trường ăn mòn khác nhau. ………………………. – 73 Hình 3-6. Phổ biên độ nhiễu dòng ăn mòn thép cacbon thấp ở thời gian ngắn
(1024 điểm cuối 2 giờ thử nghiệm) trong khoảng thời gian 2 giờ thử
nghiệm. ……………………………………………………………………………………. – 74 Hình 3-7. Hình ảnh (100) bề mặt mẫu thép cacbon thấp sau khảo sát ăn mòn
bằng kĩ thuật nhiễu điện hóa. ……………………………………………………… – 74 Hình 3-8. Biên độ nhiễu thế và dòng ăn mòn đều của thép các bon thấp trong
hai môi trường thử nghiệm phân tách WT ở bậc 5. ……………………….. – 75 Hình 3-9. Mật độ phổ công suất của thế và dòng nhiễu của thép cacbon thấp
ăn mòn đều hai giờ trong môi trường thử nghiệm phân tách WT bậc 5.- 76

Hình 3-10. Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu dòng ăn mòn đều trong hai
môi trường thử nghiệm………………………………………………………………. – 78 Hình 3-11. Phổ phân bố ESD và các hệ số phân chia cơ bản Dj tín hiệu nhiễu
dòng ăn mòn đều sau hai giờ trong hai môi trường thử nghiệm. …….. – 79 Hình 3-12. Phổ dữ liệu nhiễu dòng – thế của thép cacbon thấp theo thời gian
trong dung dịch 0,1M Ca(OH)2 + NaCl (1:1). ……………………………… – 81 Hình 3-13. Phổ biên độ nhiễu dòng của thép cacbon thấp trong dung dịch
0,1M Ca(OH)2 + NaCl (1:1). ……………………………………………………… – 82 Hình 3-14. Mật độ phổ công suất thế và dòng nhiễu của thép cacbon thấp thụ
động trong dung dịch 0,1M Ca(OH)2 + NaCl (1:1). ……………………… – 84 Hình 3-15. Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu dòng theo thời gian…. – 85 ix

Hình 3-16. Phổ phân bố ESD và các hệ số phân chia cơ bản Dj thiết lập với
hai giai đoạn thụ động khác nhau……………………………………………….. – 86 Hình 3-17. Phổ dữ liệu biên độ nhiễu dòng và thế của thép cacbon thấp theo
thời gian trong dung dịch 0,1M Ca(OH)2 + NaCl (1:1). ……………….. – 88 Hình 3-18. Mật độ phổ công suất thế và dòng nhiễu của thép cacbon thấp thụ
động trong dung dịch 0,1M Ca(OH)2+NaCl 1:1 (1024 điểm sau 15.600
giây)………………………………………………………………………………………… – 89 Hình 3-19. Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu dòng theo thời gian và
phân bố ESD với các hệ số phân chia cơ bản Dj. ………………………….. – 91 Hình 3-20. Hình ảnh (100) bề mặt thép cacbon thấp trong và sau khảo sát
nhiễu điện hóa ăn mòn cục bộ trong dung dịch 0,1M Ca(OH)2+NaCl
(1:1). ……………………………………………………………………………………….. – 92 Hình 3-21. Hình ảnh (100) một lỗ điển hình trên bề mặt thép và cơ chế rỗ. .. 93 Hình 3-22. Phổ dữ liệu nhiễu dòng – thế của thép cacbon thấp theo thời gian
trong dung dịch NaCl 3,5%. ………………………………………………………. – 96 Hình 3-23. Phổ dữ liệu nhiễu điện hóa ở thời gian ngắn ban đầu (1042 điểm).
– 97 Hình 3-24. Biên độ nhiễu điện hóa ở thời gian dài ứng với mật độ phổ công
suất dòng và thế nhiễu tách mức (2 giờ thử nghiệm). ……………………. – 98 Hình 3-25. Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu dòng ăn mòn sau 2 giờ thử
nghiệm. ……………………………………………………………………………………. – 99 Hình 3-26. Phổ phân bố ESD và các hệ số phân chia cơ bản Dj. …………. – 99 Hình 3-27. Hình ảnh (100) bề mặt thép cacbon thấp sau khảo sát nhiễu điện
hóa ăn mòn trong dung dịch NaCl 3,5% sau 16 giờ thử nghiệm. ….. – 100 Hình 3-28. Đường cong phân cực điện hóa của thép cacbon thấp trong các
dung dịch ăn mòn thử nghiệm. ………………………………………………….. – 101 –

x

Hình 3-29. Mối tương quan giữa Rp – Rn…………………………………………. – 103 Hình 3-30. Dòng và thế nhiễu của mẫu thép 304 trong dung dịch FeCl3.- 105
Hình 3-31. Phổ biên độ EN của mẫu thép 304 trong dung dịch FeCl3. .. – 106 Hình 3-32. Lỗ giả bền (a) và lỗ bền (b). ………………………………………….. – 107 Hình 3-33. Biên độ dao động của tín hiệu nhiễu và mật độ phổ công suất
dòng của thép 304 ăn mòn lỗ hai giờ trong môi trường thử nghiệm. – 109 Hình 3-34. Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu dòng ăn mòn lỗ sau 2 giờ
thử nghiệm. …………………………………………………………………………….. – 110 Hình 3-35. Phổ phân bố ESD và các hệ số phân chia cơ bản Dj. ……….. – 111 Hình 3-36. Đường phân cực của thép không gỉ 304 trong dung dịch FeCl3….. 112 Hình 3-37. Hình ảnh các lỗ phát triển trên bề mặt của mẫu thép 304. … – 113 Hình 3-38. Dòng và thế nhiễu theo thời gian của thép 304 ăn mòn khe 15 giờ

thử nghiệm. …………………………………………………………………………….. – 115 Hình 3-39. Biên độ dao động nhiễu thế và dòng ăn mòn khe của thép 304
trong môi trường thử nghiệm FeCl3 tại 30 C. ……………………………. – 116 Hình 3-40. biên độ dòng nhiễu của vùng 2 mẫu thép 304 ăn mòn khe trong
dung dịch FeCl3………………………………………………………………………. – 117 Hình 3-41. Mật độ phổ công suất và biên độ dao động nhiễu thế và dòng của
thép 304 ăn mòn khe 2 giờ trong môi trường thử nghiệm. ……………. – 118 Hình 3-42. Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu dòng ăn mòn khe sau hai
giờ thử nghiệm. ………………………………………………………………………. – 119 Hình 3-43. Phổ phân bố ESD và các hệ số phân chia cơ bản Dj. ……….. – 120 Hình 3-44. Hình ảnh của mẫu thử nghiệm ăn mòn khe trong dung dịch FeCl3.
– 121 Hình 3-45. Phổ PSD đặc trưng của một số dạng ăn mòn…………………… – 126 Hình 3-46. Phổ ESD đặc trưng của một số dạng ăn mòn…………………… – 126 xi

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1: Phân loại loại ăn mòn tương quan đến chỉ số lỗ PI. ……………. – 38 Bảng 2-1: Thành phần nguyên tố các mẫu thử nghiệm (% khối lượng). … – 57 Bảng 2-2: Môi trường thử nghiệm ăn mòn. ……………………………………….. – 59 Bảng 2-3: Quy trình chuẩn bị và xử lý bề mặt mẫu. ……………………………. – 60 Bảng 2-4: Thiết bị đo điện hóa sử dụng trong nghiên cứu. ………………….. – 61 Bảng 2-5: Khoảng tần số và thời gian cho j = 7 và fs = 2 Hz. ……………… – 65 Bảng 3-1: Giá trị phổ PSDi (FFT) và PSDi (WT-FFT) trong khoảng 2.350 đến
2.850 giây trong các môi trường thử nghiệm (1024 điểm dữ liệu). …. – 77 Bảng 3-2: Các thông số điện hóa của thép cacbon thấp từ phân cực điện thế. 102 Bảng 3-3: Thông số Rp – Rn và PI. …………………………………………………… – 102 Bảng 3-4: Các thông số điện hóa từ đường cong phân cực của thép 304 trong
dung dịch FeCl3………………………………………………………………………. – 112 –

xii

MỞ ĐẦU

Nghiên cứu ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn vật liệu kim loại có tầm
quan trọng và liên quan đến hầu hết các ngành kinh tế cũng như an ninh quốc
phòng. Theo những đánh giá mới nhất, tổn thất do ăn mòn kim loại, hợp kim
ước tính khoảng 4% tổng giá trị sản phẩm của các nước công nghiệp phát
triển [1]. Trong các dạng ăn mòn kim loại, ăn mòn cục bộ là dạng ăn mòn
nguy hiểm nhất bởi là dạng ăn mòn rất phổ biến, rất khó phát hiện trước khi
xảy ra sự cố. Vì thế, nguy cơ phá hủy vật liệu, thiết bị kim loại do ăn mòn cục
bộ là rất lớn và là lý do phải nâng cao, thậm chí phải hoàn thiện các phương
pháp truyền thống đồng thời xây dựng các phương pháp mới để phát hiện,
theo dõi nhằm mục đích kiểm soát ngăn ngừa các sự cố về ăn mòn [2-7].
Các phương pháp điện hóa truyền thống áp dụng trong nghiên cứu ăn
mòn là đo trực tiếp, tổng thể các mối nguy hiểm ăn mòn. Tốc độ ăn mòn tức

thời hay tốc độ ăn mòn trung bình có thể được chấp nhận từ các phép đo trực
tiếp này [2, 8-9]. Các phương pháp điện hóa này hoạt động dựa trên cơ sở
“trạng thái ổn định”; mặc dù phần lớn các quá trình ăn mòn xảy ra không
đồng đều, xuất phát từ đặc điểm sự cấu tạo pha hạt không tuân theo các điều
kiện chuẩn. Vì thế các phương pháp truyền thống như tổng trở điện hóa (EIS)
hoặc các kĩ thuật Tafel trong nghiên cứu các quá trình ăn mòn không đồng
đều của kim loại không cung cấp những thông tin thật sự có giá trị, bởi tín
hiệu đo được sẽ ngày càng bị nhiễu. Trong trường hợp số lượng các nhiễu này
ứng với các sự kiện ăn mòn rời rạc sẽ gây nhiễu loạn trong các phương pháp
đo liên tục.
Hạn chế chung của các phương pháp điện hóa nêu trên là không có khả
năng xác định ăn mòn trực tiếp trên đối tượng đang hoạt động, cũng như nhận

-1-

biết các dạng ăn mòn khác nhau và tỷ phần của chúng trong từng giai đoạn
của quá trình ăn mòn vật liệu kim loại.
Phương pháp đo nhiễu điện hóa được đề xuất để bổ sung và giải quyết
các vấn đề tồn tại trong nghiên cứu ăn mòn của phương pháp đo lường điện
hóa. Phương pháp nhiễu điện hóa có thể đo trực tiếp mức độ ăn mòn của kim
loại trong môi trường xâm thực với điều kiện có hoặc không có bảo vệ chống
ăn mòn, cả quá trình chuyển từ trạng thái thụ động sang trạng thái hoạt động
ăn mòn và ngược lại. Đặc trưng và ưu thế của việc đo nhiễu điện hóa là phát
hiện các tín hiệu bất thường và là rất điển hình trong các quá trình thay đổi
trạng thái [4, 10-11].
Như vậy vấn đề đặt ra là:
 Làm thế nào có thể đo được tín hiệu nhiễu và có thể so sánh với các
phương pháp đo tin cậy khác.
 Khả năng đo được các thông số gì và định hướng các quá trình là rất

cần thiết để có một cơ sở đo đạc vững chắc.
 Làm thế nào có thể phân tích hiệu quả nhất dữ liệu và giải thích đáng
tin cậy.
 Triển vọng ứng dụng của tín hiệu nhiễu vào thực tiễn là gì.
Ưu điểm của phương pháp đo nhiễu điện hóa trong nghiên cứu ăn mòn
kim loại:
– Đơn giản bởi là phương pháp không phá hủy; ghi và phân tích tín hiệu
liên tục hay rời rạc nên có thể phân biệt các hiện tượng và quá trình ăn mòn
khác nhau trong các môi trường khác nhau.
– Dữ liệu nhiễu điện hóa với đặc trưng nghèo thông tin đầu vào nhưng
qua phân tích đem lại nhiều thông số giá trị.

-2-

– Phương pháp đo nhiễu điện hóa có thể áp dụng nghiên cứu trực tiếp
với đối tượng đang làm việc nên có ý nghĩa thực tiễn lớn.
Phương pháp nhiễu điện hóa là phương pháp đo và phân tích tín hiệu
điện hóa nâng cao, yêu cầu phải sử dụng các phương pháp phân tích các tín
hiệu như biến đổi nhanh Fourier (FFT), entropy cực đại (MEM), phương pháp
phân tích phổ vùng tần số – thời gian (JTFA) và đặc biệt là phương pháp biến
đổi sóng nhỏ (WT) và biểu diễn bằng mật độ phổ công suất hay năng lượng
theo tần số – thời gian…[12-16].
Nhờ những ưu điểm nêu trên, nghiên cứu và ứng dụng của phương
pháp nhiễu điện hóa cho mục đích khác nhau đã và đang giành được mối quan
tâm phổ biến của nhiều nhà khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu vật liệu mới.
Trong đề tài luận án này, chúng tôi xác định các mục tiêu sau:
i) Thiết lập hệ đo nhiễu điện hóa cho cả dòng và điện thế trong quá
trình ăn mòn điện hóa của thép cacbon thấp và thép không gỉ 304.
ii) Tập trung phân tích tín hiệu nhiễu dòng điện hóa cho một số dạng ăn

mòn (nhất là ăn mòn cục bộ) bằng cách áp dụng thuật toán biến đổi sóng nhỏ
với hàm tự tương quan.
iii) Định lượng hóa các thông số phân tích được cho các quá trình ăn
mòn điện hóa cho các nghiên cứu thực nghiệm.

-3-

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về ăn mòn kim loại
1.1.1. Khái niệm ăn mòn kim loại
a. Định nghĩa
Ăn mòn kim loại là khái niệm dùng để chỉ quá trình tự diễn biến phá
huỷ vật liệu kim loại do tương tác hóa – lý với môi trường xung quanh [2, 6-7,
17].
b. Phân loại ăn mòn kim loại
Ăn mòn kim loại là quá trình tương tác hóa – lý phức tạp, xảy ra với
nhiều loại vật liệu kim loại khác nhau trong những môi trường xâm thực đa
dạng, luôn thay đổi và thường là không thể kiểm soát được. Vì thế, để dễ nắm
bắt và giải quyết vấn đề chống ăn mòn kim loại, người ta thường phân loại
các quá trình ăn mòn kim loại dưới những góc độ khác nhau, thí dụ phân loại
theo cơ chế, theo hình dạng bề mặt bị ăn mòn, theo môi trường xâm thực…
Dưới đây là một số phân loại ăn mòn kim loại thông dụng nhất.
 Phân loại ăn mòn kim loại theo cơ chế:
Ăn mòn hoá học: là quá trình phá huỷ vật liệu kim loại do tác dụng hóa
học của môi trường xung quanh. Các phản ứng hoá học phá huỷ kim loại xảy
ra khi kim loại nằm trong môi trường các chất không điện li dạng lỏng và khí
khô. Sản phẩm ăn mòn nằm ngay trên bề mặt tiếp xúc của kim loại và môi
trường.
Ăn mòn điện hoá: là quá trình phá huỷ vật liệu kim loại do tương tác

của chúng với môi trường điện li xung quanh. Còn dạng ăn mòn vi sinh xảy ra
dưới tác động của của các chất thải do vi sinh vật tiết ra thường được coi là
dạng đặc biệt của ăn mòn điện hóa.
-4-

Sự khác nhau cơ bản giữa cơ chế ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá
là trong phản ứng ăn mòn hoá học, phản ứng tổng quát chỉ xảy ra ở một nơi
và một giai đoạn; trong khi đó, ở ăn mòn điện hoá, phản ứng tổng quát xảy ra
ở hai khu vực khác nhau và trong nhiều giai đoạn. Ăn mòn điện hóa nhìn
nhận đơn giản là ăn mòn kim loại xảy ra kèm với sự trao đổi điện tử, cùng với
nó là xuất hiện dòng điện được gọi với tên khoa học là dòng ăn mòn.
Ăn mòn điện hóa xảy ra rất đa dạng, phụ thuộc nhiều vào các điều kiện
như: bản chất vật liệu kim loại và bản chất môi trường ăn mòn…. Giá trị tổn
thất do ăn mòn thực tế có thể thống kê từ các ngành công nghiệp phát triển
cùng với biến đổi môi trường và các điều kiện vận hành. Các môi trường
nhúng ngập có thể dẫn đến nhiều dạng ăn mòn nguy hiểm khác nhau.
 Phân loại ăn mòn kim loại theo hình dạng bề mặt ăn mòn:
Theo hình dạng bề mặt bị ăn mòn (hình 1-1), ăn mòn kim loại được
chia thành hai loại chính: ăn mòn đều và ăn mòn cục bộ.


Ăn mòn đều [8-10]: là quá trình ăn mòn xảy ra trên toàn bộ bề mặt

và có thể dự đoán và định lượng bằng tốc độ ăn mòn. Trong ăn mòn đều, vật
liệu kim loại bị ăn mòn như nhau trên toàn bề mặt kim loại.
Để xảy ra ăn mòn đều, môi trường ăn mòn phải tác động như nhau trên
hầu hết bề mặt, và bản thân kim loại cũng phải đồng nhất về cấu trúc cũng
như thành phần. Trong thực tế, yếu tố này thường khó thỏa mãn, nên người ta
chấp nhận sự không đồng đều ở một mức độ nào đó. Thí dụ ăn mòn thép

trong khí quyển, thép trong môi trường axít, ôxy hoá ở nhiệt độ cao, v.v…
thường được coi là ăn mòn đồng đều. Theo quan điểm kĩ thuật, ăn mòn đồng
đều thường được chấp nhận sử dụng cho việc tính toán và thiết kế.


Ăn mòn cục bộ [6, 18]: là các kiểu ăn mòn khác nhau tập trung trên

một hay một số diện tích rất nhỏ của toàn bộ bề mặt kim loại tiếp xúc với môi
-5-

trường gây ăn mòn. Đặc trưng ăn mòn cục bộ là phát triển của chúng rất khó
nhận biết. Chính vì tốc độ ăn mòn chung rất nhỏ nên các phương pháp xác
điện hóa thông thường không đủ khả năng xác định quá trình và định lượng
tốc độ ăn mòn của chúng.
Ăn mòn đều

Ăn mòn Galvanic

Ăn mòn nứt

Va đập cơ học

MỘT SỐ
DẠNG ĂN
MÒN TRÊN
KIM LOẠI
Ăn mòn lỗ

Ăn mòn mài mòn

Ăn mòn tróc mảng Ăn mòn chọn lọc Ăn mòn ven tinh thể Ăn mòn nứt ứng lực

Hình 1-1. Một số dạng ăn mòn trên vật liệu kim loại.
Các phương pháp điện hóa được sử dụng phổ biến nhất để nghiên cứu
và giải thích ăn mòn. Kim loại và môi trường mà chúng tiếp xúc tạo thành
một hệ điện hóa. Quá trình chuyển điện tích giữa kim loại và môi trường bao
gồm hai phản ứng, đó là phản ứng oxi hóa và phản ứng khử. Kết quả là một
lượng kim loại bị tan vào môi trường.
 Phân loại ăn mòn kim loại theo môi trường ăn mòn:
Theo phân loại này, ăn mòn kim loại thường được phân thành ăn mòn
trong môi trường tự nhiên (khí quyển, nước biển và trong đất) và môi trường
công nghiệp.


Ăn mòn trong môi trường tự nhiên
 Ăn mòn khí quyển

Ăn mòn trong môi trường khí quyển là dạng ăn mòn phổ biến nhất. Có
khoảng 80% máy móc, thiết bị hoặc kết cấu kim loại làm việc trong môi
-6-

trường khí quyển, vì vậy có rất nhiều công trình nghiên cứu ăn mòn vật liệu
kim loại trong môi trường khí quyển được tiến hành trên thế giới [19-21]
cũng như ở Việt Nam [6, 22-24]. Những yếu tố quyết định cơ chế và tốc độ ăn
mòn kim loại trong môi trường khí quyển là mức độ ẩm trên bề mặt kim loại
tiếp xúc với không khí và hàm lượng chất xâm thực. Có thể chia ra làm 3 loại
ăn mòn trong môi trường khí quyển:
* Ăn mòn trong không khí ướt: là dạng ăn mòn xảy ra khi có một lớp

màng nước mỏng bao phủ bề mặt kim loại có thể trông thấy bằng mắt thường.
Quá trình này xảy ra khi bề mặt kim loại bị nước mưa rơi trực tiếp hay hơi
nước ngưng tụ trên bề mặt kim loại khi độ ẩm tương đối của không khí đến
100%. Ăn mòn dạng này tuân theo cơ chế ăn mòn điện hoá.
* Ăn mòn trong không khí ẩm: là dạng ăn mòn xảy ra khi có màng nước
mỏng không trông thấy được bằng mắt thường bao phủ bề mặt kim loại. Quá
trình này xảy ra do sự ngưng tụ hấp phụ và ngưng tụ hoá học khi độ ẩm tương
đối của không khí nhỏ hơn 100%. Ăn mòn dạng này tuân theo cơ chế điện
hoá.
* Ăn mòn trong không khí khô: ăn mòn dạng này tuân theo cơ chế hoá
học.
Sự phân loại các dạng ăn mòn nói chung chỉ là quy ước, bởi vì trong
thực tế dạng ăn mòn này có thể chuyển thành dạng ăn mòn khác tuỳ theo điều
kiện của môi trường. Đối với nghiên cứu ăn mòn khí quyển, người ta thường
quan tâm đến những yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm tương đối, thời gian lưu ẩm
hay thời gian thấm ướt bề mặt (TOW), lượng mưa, tần suất mưa, sương, độ
nhiễm bẩn khí quyển [25]. Thông thường, người ta chia môi trường khí quyển
ra thành các vùng khí quyển công nghiệp, thành phố, biển, nông thôn, biển
nhiệt đới và xây dựng những bản đồ ăn mòn của từng quốc gia, từng khu vực
hay từng thành phố [22].
-7-

 Ăn mòn trong môi trường nước biển, nước sông, nước hồ
Các kết cấu thép của các công trình thuỷ lợi; thuỷ điện; giao thông vận
tải; xây dựng… vận hành trong môi trường biển, sông hồ thường bị ăn mòn
dẫn đến những thiệt hại to lớn cho nền kinh tế, an ninh quốc phòng…. Có rất
nhiều công trình nghiên cứu ăn mòn vật liệu kim loại trong những môi trường
này đã được tiến hành trên thế giới cũng như ở Việt Nam từ trước đến nay
[26-27]. Ăn mòn trong môi trường này tuân theo cơ chế điện hoá.

Khi nghiên cứu ăn mòn trong môi trường nước, các nhà nhiên cứu quan
tâm đến các yếu tố như: thành phần các muối khoáng hoà tan trong nước (Cl-,
SO42-, CO32-, Br-… và các cation Na+, K+, Mg2+, Ca2+…); chu kỳ thấm ướt
kim loại; sự phân bố ôxy trong nước; tốc độ dòng chảy và nhiệt độ của nước;
tác dụng của ứng suất cơ học và hình dạng cũng như cấu trúc của kết cấu kim
loại [28-29].
 Ăn mòn trong môi trường đất
Các thiết bị, các kết cấu kim loại chôn ngầm trong đất như các ống dẫn
nước, dẫn dầu… bị ăn mòn rất mạnh. Nhiều công trình nghiên cứu ăn mòn
trong môi trường đất đã được tiến hành từ rất lâu [23, 30-32]. Quá trình ăn
mòn kim loại trong đất về bản chất là một quá trình ăn mòn điện hoá, vì môi
trường đất là môi trường điện li. Khi nghiên cứu ăn mòn trong môi trường
đất, người ta quan tâm đến điện trở suất, nhiệt độ, độ ẩm của đất, độ pH và
thành phần muối hòa tan trong đất [32].
 Ăn mòn trong môi trường công nghiệp
Ăn mòn trong môi trường công nghiệp rất đa dạng và phức tạp, nó phá
huỷ từ các sản phẩm theo thời gian vận hành cũng như thời gian nghỉ, từ ôtô,
máy móc tới các công trình và thiết bị công nghiệp như đường ống dẫn dầu,
dẫn khí, dẫn nước, các dây chuyền sản xuất của nhà máy hoá chất, nhà máy
-8-

điện… Nó bao gồm các dạng ăn mòn và các cơ chế ăn mòn (hoá học, điện
hoá, ứng suất, mài mòn…). Chính vì thế nên có rất nhiều công trình nghiên
cứu ăn mòn trong môi trường công nghiệp đã được công bố mà ta có thể gặp
ở bất cứ một hội nghị ăn mòn quốc gia hay quốc tế nào [24, 33-34]. Vấn đề
đang được đặt ra là làm thế nào để theo dõi và kiểm soát ăn mòn trong các
môi trường này đơn giản, hiệu quả và kinh tế nhất.
1.1.2. Các dạng ăn mòn cục bộ kim loại
Trong đề mục này, ăn mòn cục bộ kim loại ở đây được nhìn dưới góc

độ ăn mòn điện hoá [2, 6, 35-37] và được giới thiệu một cách tổng quát. Các
biểu hiện ăn mòn cục bộ được giới thiệu để có được mối liên hệ khi nghiên
cứu chúng bằng kĩ thuật điện hóa truyền thống và nhiễu điện hóa. Các biểu
hiện của từng loại ăn mòn cục bộ xác định bằng phương pháp điện hóa và
nhiễu điện hóa được trình bày trong phần 1.2 và 1.3.
 Ăn mòn lỗ:
Ăn mòn lỗ là dạng ăn mòn cục bộ trong khi phần lớn bề mặt có thể
không bị ăn mòn, các lỗ ăn mòn rất bé được hình thành. Các lỗ này có thể
xuyên rất sâu vào kim loại nền và phá hủy độ bền các thiết bị máy móc. Ngoài
các dạng ăn mòn thông thường trên các vật liệu kim loại, ăn mòn lỗ có thể do
ẩm ướt cục bộ hoặc các vết (điểm) sai hỏng trong thép cacbon thấp hay của
lớp phủ bảo vệ. Các sản phẩm ăn mòn thường hút ẩm và các chất gây ăn mòn
khác tăng cường tấn công. Ăn mòn lỗ thường xuất hiện ở các kim loại có
màng thụ động. Một kim loại thụ động là quá trình hình thành tự nhiên (hay
nhân tạo) một lớp bảo vệ được gọi là màng thụ động (như thép không gỉ,
nhôm…). Sự có mặt ion Cl- thường gây ăn mòn lỗ của các màng thụ động.
Một lỗ được hình thành khi màng thụ động bị phá vỡ cục bộ hay khuyết tật
của màng thụ động. Nó có thể là nguyên nhân chính gây nguy hiểm cho kết
-9-

cấu kim loại do tính không đồng nhất, bị lạnh cục bộ của kim loại, đọng chất
bẩn hoặc các thành phần khác nhau của môi trường.
 Ăn mòn khe:
Các vùng khác nhau trong thành phần cấu tạo có thể dẫn đến các điện
thế khác nhau trên các vị trí bề mặt kim loại: ví dụ sự khác nhau về diện tích,
khi mà ở đó nồng độ ôxy thay đổi. Đặc biệt là các phần kim loại bị che lấp bởi
những tấm lót, đệm, vòng nối, đinh tán… là vùng nhạy cảm với ăn mòn khe.
 Ăn mòn chọn lọc:
Các hợp kim là sự kết hợp của nhiều kim loại khác nhau. Trong một

vài hợp kim, các hợp phần có thể bị hòa tan rời khỏi các hợp phần khác. Ví dụ
phổ biến nhất là kẽm bị ăn mòn chọn lọc tan ra khỏi hợp kim đồng kẽm.
Ăn mòn xuyên tinh thể: Kim loại bao gồm rất nhiều các hợp phần các
hạt kích thước nhỏ phân bố ngẫu nhiên. Ăn mòn xuyên tinh thể xuất hiện khi
có sự kết dính chặt chẽ giữa các thành phần hợp phần. Tốc độ ăn mòn thường
rất thấp nhưng kết quả tổn thất giữa các thành phần hợp phần làm phân rã kim
loại. Chúng thường xuất hiện ở các thép trắng đơn giản. Đây là kiểu ăn mòn
chọn lọc crôm gần biên giới hạt.
Ăn mòn giữa các tinh thể là ăn mòn cục bộ theo các biên giới hạt, nó
diễn ra giống như ăn mòn lỗ nhưng chủ yếu dọc theo các đường biên hạt do
sự khác nhau rất nhỏ trong tính chất luyện kim.
 Ăn mòn nứt gẫy và mỏi:
Là dạng ăn mòn phát sinh do các thành phần trọng tâm bị căng ra khi
chịu tải trọng đồng thời bị tác động của môi trường ăn mòn. Nứt gẫy có thể
xảy ra khi tinh thể bị trượt hoặc vỡ; nhưng trong cả hai trường hợp trên gần
vuông góc với thành phần trọng tâm. Chỉ khi các vật liệu, kết cấu kim loại

– 10 –

hoạt động trong môi trường điện li gây ăn mòn dạng này theo cơ chế điện hóa
mới được quan tâm nghiên cứu bằng các phương pháp điện hóa.
 Ăn mòn mài mòn và tác động của các va chạm:
Ăn mòn mài mòn xuất hiện khi vật liệu kim loại tiếp xúc với chất lỏng
có tốc độ chảy cao hoặc có chứa những vật liệu mài mòn ngăn cản việc tái tạo
màng bảo vệ. Đặc điểm của ăn mòn mài mòn là tạo thành rãnh có hướng. Các
quá trình ăn mòn mài mòn thường gặp ở chân vịt tàu thủy, tua bin hay bơm ly
tâm của các nhà máy thủy điện…và chúng gây rất nhiều tổn thất.
1.2. Các phương pháp điện hóa trong nghiên cứu ăn mòn kim loại
1.2.1. Giới thiệu chung

Ăn mòn kim loại đa dạng về cơ chế, về môi trường xâm thực cũng như
về hình dạng bề mặt bị ăn mòn (như đã đề cập ở trên), với một số kim loại bị
ăn mòn cục bộ, độ bền ăn mòn của chúng không phụ thuộc nhiều vào giá trị
tốc độ ăn mòn mà phụ thuộc vào các thông số ăn mòn cục bộ như độ sâu, mật
độ ăn mòn lỗ. Vì thế, một nhu cầu cấp bách được đặt ra là xây dựng các
phương pháp nghiên cứu hiện đại để nghiên cứu cơ chế ăn mòn cục bộ kim
loại, đặc biệt là các phương pháp không phá hủy vật liệu và có thể tiến hành
trực tiếp ngay tại hiện trường. Cho nên, nghiên cứu ăn mòn kim loại cũng
phải đa dạng từ phương pháp luận, trang thiết bị, điều kiện…để có thể cung
cấp một khái niệm đầy đủ nhất, dễ hiểu nhất và xác thực nhất có thể về quá
trình tương tác hóa – lý phức tạp này. Vấn đề đầu tiên đặt ra cho nghiên cứu
ăn mòn là xác định nguyên nhân gây ăn mòn, dạng và tốc độ ăn mòn. Giá trị
tốc độ ăn mòn kim loại cho chúng ta đánh giá tổng thể về độ bền chống ăn
mòn của một loạt vật liệu kim loại, từ đó, cho phép chúng ta lựa chọn được
loại vật liệu có độ bền ăn mòn cao nhất, phù hợp nhất và nếu có thể rẻ tiền
nhất cho các mục đích và yêu cầu sử dụng (xây lắp, chế tạo, sửa chữa…).
– 11 –

Ăn mòn kim loại, về bản chất chủ yếu là một quá trình điện hóa được
nghiên cứu bằng các phương pháp điện hóa. Nhiều kĩ thuật đã được phát triển
nhằm nghiên cứu tỉ mỉ nguyên nhân và cơ chế của các quá trình ăn mòn, xác
định môi trường ăn mòn và đánh giá khả năng chống ăn mòn của vật liệu kim
loại… So sánh với các kĩ thuật khác, các kĩ thuật điện hóa có nhiều lợi thế rất
rõ ràng là: có kết quả trong thời gian ngắn; độ chính xác cao và có khả năng
định lượng ăn mòn liên tục [38-43]. Ứng dụng phổ biến nhất của chúng là để
xác định tốc độ ăn mòn kim loại bởi tốc độ ăn mòn kim loại là một trong các
thông số quan trọng nhất để xác định khả năng phá hủy của môi trường, trong
sự lựa chọn các kĩ thuật bảo vệ chống ăn mòn và đánh giá lại ăn mòn của các
vật liệu kim loại… Các kĩ thuật điện hóa thông thường có khả năng đánh giá

nhanh, liên tục và tự động xác định tốc độ ăn mòn. Đo tốc độ ăn mòn tương
đương thực tế để xác định động học của các quá trình ăn mòn.
Các phương pháp điện hóa là các phương pháp nghiên cứu ăn mòn trực
tiếp. Các phương pháp điện hóa sử dụng nghiên cứu ăn mòn dựa trên tiền đề
ăn mòn là một quá trình điện hóa và có thể xác định thông qua các phép đo
mối liên hệ giữa thế – dòng và điện trở phân cực, các thông số này đặc trưng
cho quá trình ăn mòn. Kĩ thuật này bị giới hạn trong một vài hệ pha
(khí/dầu/nước) và không thể sử dụng trong môi trường không điện li.
So sánh kĩ thuật phân cực tuyến tính DC với kĩ thuật EIS thì EIS thực
sự đáng tin cậy hơn bởi nó có thể cho thấy các quá trình ăn mòn điện hóa
riêng rẽ khác nhau và có thể loại trừ các lỗi đo do điện trở dung dịch và điện
trở màng bề mặt.
 Phương pháp điện trở phân cực (PR) hoặc điện trở phân cực tuyến tính
(LPR), từ điện trở phân cực xác định tốc độ ăn mòn hoặc xác định bằng
ngoại suy Tafel (phương pháp phá hủy).

– 12 –

TP.HN – 2016L ỜI CAM ĐOANCác hiệu quả trình diễn trong luận án là khu công trình nghiên cứucủa riêng tôi và được hoàn thành xong dưới sự hướng dẫn của PGS, TS.Lê Văn Cường và TS. Nguyễn Trọng Tĩnh. Các số liệu, hiệu quả điều tra và nghiên cứu trong luận án là trung thực vàchưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin chịu nghĩa vụ và trách nhiệm về những lời cam kết trên của mình. Tác giả luận ánNguyễn Văn ChiếniiLỜI CẢM ƠNTrước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành nhất tớiPGS, TS. Lê Văn Cường và TS. Nguyễn Trọng Tĩnh là hai thầy đãtận tình hướng dẫn, chỉ ra những nội dung cần xử lý và đónggóp những quan điểm quý báu để tôi hoàn toàn có thể triển khai xong bản luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn chỉ huy Viện Kỹ thuật nhiệt đới gió mùa vàcác đồng nghiệp đã luôn tạo điều kiện kèm theo, động viên, chăm sóc và giúpđỡ tôi triển khai xong luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo cùng tập thể phòng Ănmòn và bảo vệ sắt kẽm kim loại đã chăm sóc giúp sức tôi trong quá trìnhthực hiện luận án. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể mái ấm gia đình và bèbạn đã luôn thông cảm, động viên, trợ giúp và san sẻ với tôi trongsuốt thời hạn thực thi luận án. Tác giả luận ánNguyễn Văn ChiếniiiDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTKý hiệuTiếng AnhTiếng ViệtACAlternating CurrentDòng xoay chiềuCNCurrent NoiseNhiễu dòngCWTContinuous Wavelet TransformBiến đổi sóng nhỏ liên tụcDCDirect CurrentDòng một chiềuDFTDiscrete Fourier TransformBiến đổi Fourier rời rạcDWTDiscrete WaveletTransformBiến đổi sóng nhỏ rời rạcEISElectro Impedance SpectroscopyPhổ tổng trở điện hóaENElectrochemical NoiseNhiễu điện hóaENAElectrochemical Noise AnalysisPhân tích nhiễu điện hóaENMElectrochemical Noise MeasurementĐo nhiễu điện hóaESDEnergy Spectral DensityMật độ phổ năng lượngFFTFast Fourier TransformBiến đổi nhanh FourierJTFAJoint Time – Frequency AnalysisPhân tích phổ tần số – thời gianLPRLinear Polarization ResistanceĐiện trở phân cực tuyến tínhMEMMaximum Entropy MethodMRAMulti resolution analysisPhương pháp tối đa dữ liệungẫu nhiênPhân tích đa phân giảiOPCOpent Potential CirurtThế mạch hởPI ( LI ) Pitting index ( Local index ) Chỉ số lỗ ( Chỉ số cục bộ ) PNPotential NoiseNhiễu điện thếPRPolarization ResistanceĐiện trở phân cựcPSDPower Spectral DensityMật độ phổ công suấtSCESaturated calomel electrodeĐiện cực calomel bão hòaSTFTShort-Time Fourier TransformBiến đổi Fourier thời hạn ngắnWTWavelet TransformBiến đổi sóng nhỏZRAZero resistance ammeterĐo dòng mạch điện trở bằngkhôngivDANH MỤC CÁC KÝ HIỆUKý hiệuTên gọiKý hiệuTên gọiRnĐiện trở nhiễu, ΩHằng số khíRpĐiện trở phân cực, Ω  fBăng thông  nTổng trở nhiễukBHằng số BoltmannVnĐiện thế nhiễu, VNhiệt độ tuyệt đốiInDòng nhiễu, AĐiện tíchTốc độ ăn mòn, mm / nămĐộ rộng dải tần đoCông suấtTần sốTập tín hiệu / Hàm tín hiệuDòng trung bìnhHàm tỉ lệThế trung bìnhCRx ( n ) / f ( x ) Φ ( x ) h ( n ), g ( n ) Hàm đáp ứngHàm liên hiệp phứcHàm sóng nhỏdj  j2Kích thước phân đoạn sóngnhỏ ( chỉ số cấu trúc ) sjĐơn vị cơ bản chi tiết cụ thể thứ j ( hoặc Aj ) Phương sai của đơn vị chức năng cơbản chi tiết cụ thể thứ jNăng lượng link vớimỗi đơn vị chức năng cơ bản chi tiếtI r. m. s = 1 / f : Nghịch đảo tần sốCăn bậc hai trung bình bìnhphương của dòng nhiễu  E, IHệ số di dời đặctrưng vị tríĐơn vị giao động thứ jĐộ dốc của đườngĐộ lệch chuẩn của thế, dòng nhiễuCăn bậc hai trung bìnhEr. m. sbìnhphươngcủanhiễucgHằng số hàm sóng nhỏTổng số điểm dữ liệuIgDòng galvanicEgThế galvanicthếMỤC LỤCMỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………………….. – 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN …………………………………………………………… – 4 1.1. Tổng quan về ăn mòn sắt kẽm kim loại …………………………………………………… – 4 1.1.1. Khái niệm ăn mòn sắt kẽm kim loại ………………………………………………… – 4 1.1.2. Các dạng ăn mòn cục bộ sắt kẽm kim loại ……………………………………….. – 9 1.2. Các chiêu thức điện hóa trong nghiên cứu và điều tra ăn mòn sắt kẽm kim loại … – 11 1.2.1. Giới thiệu chung ……………………………………………………………… – 11 1.2.2. Nhiễu điện hóa trong nghiên cứu và điều tra ăn mòn sắt kẽm kim loại ………………. – 13 1.3. Các chiêu thức nghiên cứu và phân tích tài liệu nhiễu điện hóa …………………. – 27 1.3.1. Các tìm kiếm cơ bản trên tín hiệu nhiễu điện hóa ……………….. – 29 1.3.2. Phát hiện đáng quan tâm về xác lập vận tốc ăn mòn bằng ENA …. – 30 1.3.3. Phát hiện đáng chú ý quan tâm về xác lập ăn mòn cục bộ bằng ENA … – 32 1.3.4. Các bước giải quyết và xử lý tín hiệu nhiễu điện hóa ……………………………… – 33 1.3.5. Các tăng trưởng mới trong triết lý và kĩ thuật ENA. …………….. – 44 1.4. Phép biến hóa sóng nhỏ ( WT ) ………………………………………………….. – 46 1.4.1. Phép đổi khác sóng nhỏ liên tục ( CWT ) ……………………………… – 46 1.4.2. Phép biến hóa sóng nhỏ rời rạc ( DWT ) và nghiên cứu và phân tích đa phân giải .. 50 1.4.3. Ứng dụng của phép đổi khác sóng nhỏ trong nghiên cứu và điều tra đột biến … 52 1.4.4. Ứng dụng biến hóa sóng nhỏ trong nghiên cứu và điều tra ăn mòn ………… – 53 CHƯƠNG 2. ĐIỀU KIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM. – 56 2.1. Điều kiện thiết lập hệ đo nhiễu dòng và thế điện hóa ……………….. – 56 2.2. Vật liệu và Môi trường thử nghiệm …………………………………………. – 57 2.2.1. Vật liệu thử nghiệm. ………………………………………………………… – 57 2.2.2. Môi trường thử nghiệm ……………………………………………………. – 59 2.2.3 Chế độ thử nghiệm và thiết bị đo đạc …………………………………. – 60 2.3. Phương pháp nghiên cứu và phân tích hiệu quả tài liệu nhiễu điện hóa …………… – 62 – vi2. 3.1. Phân tích tỷ lệ phổ hiệu suất tài liệu nhiễu điện hóa bằng FFT. 62 2.3.2. Phân tích tỷ lệ phổ nguồn năng lượng tài liệu nhiễu điện hóa bằng biếnđổi sóng nhỏ ……………………………………………………………………………. – 63 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ………………………………….. – 68 3.1. Khảo sát nhiễu của hệ thiết bị sử dụng trong nghiên cứu và điều tra …………. – 68 3.1.1. Phân tích đánh giá những điều kiện kèm theo đo đạc thu thập dữ liệu …….. – 68 3.1.2. Phân tích thống kê tài liệu ……………………………………………….. – 70 3.2. Sử dụng kĩ thuật và nghiên cứu và phân tích tài liệu nhiễu điện hóa điều tra và nghiên cứu ănmòn cho thép cacbon thấp …………………………………………………………….. – 72 3.2.1. Đặc tính nhiễu điện hóa ăn mòn đều của thép cacbon thấp ….. – 72 3.2.2. Đặc tính nhiễu điện hóa quy trình thụ động và ăn mòn cục bộ củathép cacbon thấp trong môi trường tự nhiên pH cao có chứa ion Cl – ………….. – 80 3.2.3. Đặc tính nhiễu điện hóa ăn mòn hỗn hợp của thép cacbon thấp – 953.2.4. Các thông số kỹ thuật điện hóa đặc trưng của thép cacbon thấp trong cácmôi trường thử nghiệm ăn mòn ………………………………………………… – 100 3.2.5. Mối quan hệ của 1 số ít thông số kỹ thuật điện hóa của giải pháp nhiễuđiện hóa và giải pháp điện hóa thường thì ………………………. – 102 3.3. Ăn mòn cục bộ của thép hợp kim 304 ……………………………………. – 104 3.3.1. Ăn mòn lỗ …………………………………………………………………….. – 104 3.3.2. Ăn mòn khe …………………………………………………………………… – 114 3.3.3. Các đặc trưng tín hiệu nhiễu điện hóa cho 1 số ít dạng ăn mòn ….. 123 KẾT LUẬN CHUNG ………………………………………………………………….. – 127 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ………………………………. – 128 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH Đà CÔNG BỐ ………………………. – 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………… – 130 – viiDANH MỤC HÌNHHình 1-1. Một số dạng ăn mòn trên vật tư sắt kẽm kim loại. …………………………… – 6 Hình 1-2. Nhiễu thế cho những điều kiện kèm theo ăn mòn đều của thép cacbon thấp trongdung dịch natri clorua ……………………………………………………………….. – 19 Hình 1-3. Nhiễu thế – dòng ăn mòn của thép cacbon thấp trong NaCl. …. – 20 Hình 1-4. Mối liên hệ dòng và thế ở thời hạn ngắn với lỗ chưa không thay đổi. – 21 Hình 1/5. Lỗ giả bền và lỗ bền …………………………………………………………. – 21 Hình 1-6. Nhiễu thế và dòng khi ăn mòn khe mở màn không thay đổi. …………….. – 22 Hình 1-7. Nhiễu thế điện hóa của thép không gỉ 304L trong 3,5 % NaCl. – 23 Hình 1-8. Sơ đồ thiết lập đo nhiễu điện hóa dòng và thế đơn thuần. ………. – 24 Hình 1-9. Kiểu tỷ lệ phổ hiệu suất thế của EN. ……………………………… – 39 Hình 1-10. Dữ liệu ENP và ECN trong vùng tần số của thép cacbon ngâmtrong dung dịch NaCl 0,5 M trong 24 giờ. ……………………………………. – 40 Hình 1-11. PSDV thép cacbon trong NaHCO3 0,1 M nghiên cứu và phân tích bằng FFT. – 41H ình 1-12. So sánh sự sai khác phổ PSD của thép 316 SS trong dung dịchNaCl 0,5 M nghiên cứu và phân tích bằng FFT và MEM. ……………………………………. – 43 Hình 1-13. Ba dạng sóng nhỏ cơ bản. ………………………………………………. – 47 Hình 1-14. Phân tích đa phân giải sử dụng biến hóa sóng nhỏ rời rạc. …. – 50 Hình 1-15. Phân tích sóng nhỏ cho tín hiệu trong vùng thời hạn. ……….. – 53 Hình 1-16. ( a ) Tín hiệu dòng EN của mẫu thép 304 SS sau 10 h nhúng ngậptrong dung dịch FeCl3 10-3 M, ( b ) PSD của EN và ( c ) EDP của EN. .. – 55 Hình 2-1. Hình ảnh mẫu sắt kẽm kim loại và những phụ kiện sử dụng trong điều tra và nghiên cứu. . 58 Hình 2-2. Sơ đồ mạch tương tự ( a ) ; Hệ đo thực nghiệm ( b ). …………. – 62 Hình 2-3. Sơ đồ chung những bước tích lũy và nghiên cứu và phân tích tài liệu nhiễu điện hóa. – 67 viiiHình 3-1. Phổ dữ liệu tín hiệu nhiễu trắng của thiết bị hp 34401A. ……… – 68 Hình 3-2. Bảy bậc tách ( Dj – db4 ) tín hiệu nhiễu trắng của thiết bị hp34401A. – 69 Hình 3-3. Phân bố tín hiệu nhiễu dòng trắng. ……………………………………. – 70 Hình 3-4. Độ lệch chuẩn nhiễu dòng. ……………………………………………….. – 71 Hình 3-5. Biểu hiện thế và dòng nhiễu điện hóa của thép cacbon thấp theothời gian trong những thiên nhiên và môi trường ăn mòn khác nhau. ………………………. – 73 Hình 3-6. Phổ biên độ nhiễu dòng ăn mòn thép cacbon thấp ở thời hạn ngắn ( 1024 điểm cuối 2 giờ thử nghiệm ) trong khoảng chừng thời hạn 2 giờ thửnghiệm. ……………………………………………………………………………………. – 74 Hình 3-7. Hình ảnh (  100 ) mặt phẳng mẫu thép cacbon thấp sau khảo sát ăn mònbằng kĩ thuật nhiễu điện hóa. ……………………………………………………… – 74 Hình 3-8. Biên độ nhiễu thế và dòng ăn mòn đều của thép những bon thấp tronghai thiên nhiên và môi trường thử nghiệm phân tách WT ở bậc 5. ……………………….. – 75 Hình 3-9. Mật độ phổ hiệu suất của thế và dòng nhiễu của thép cacbon thấpăn mòn đều hai giờ trong thiên nhiên và môi trường thử nghiệm phân tách WT bậc 5. – 76H ình 3-10. Bảy bậc tách ( Dj – db4 ) tín hiệu nhiễu dòng ăn mòn đều trong haimôi trường thử nghiệm ………………………………………………………………. – 78 Hình 3-11. Phổ phân bổ ESD và những thông số phân loại cơ bản Dj tín hiệu nhiễudòng ăn mòn đều sau hai giờ trong hai môi trường tự nhiên thử nghiệm. …….. – 79 Hình 3-12. Phổ dữ liệu nhiễu dòng – thế của thép cacbon thấp theo thời giantrong dung dịch 0,1 M Ca ( OH ) 2 + NaCl ( 1 : 1 ). ……………………………… – 81 Hình 3-13. Phổ biên độ nhiễu dòng của thép cacbon thấp trong dung dịch0, 1M Ca ( OH ) 2 + NaCl ( 1 : 1 ). ……………………………………………………… – 82 Hình 3-14. Mật độ phổ hiệu suất thế và dòng nhiễu của thép cacbon thấp thụđộng trong dung dịch 0,1 M Ca ( OH ) 2 + NaCl ( 1 : 1 ). ……………………… – 84 Hình 3-15. Bảy bậc tách ( Dj – db4 ) tín hiệu nhiễu dòng theo thời hạn …. – 85 ixHình 3-16. Phổ phân bổ ESD và những thông số phân loại cơ bản Dj thiết lập vớihai tiến trình thụ động khác nhau ……………………………………………….. – 86 Hình 3-17. Phổ dữ liệu biên độ nhiễu dòng và thế của thép cacbon thấp theothời gian trong dung dịch 0,1 M Ca ( OH ) 2 + NaCl ( 1 : 1 ). ……………….. – 88 Hình 3-18. Mật độ phổ hiệu suất thế và dòng nhiễu của thép cacbon thấp thụđộng trong dung dịch 0,1 M Ca ( OH ) 2 + NaCl 1 : 1 ( 1024 điểm sau 15.600 giây ) ………………………………………………………………………………………… – 89 Hình 3-19. Bảy bậc tách ( Dj – db4 ) tín hiệu nhiễu dòng theo thời hạn vàphân bố ESD với những thông số phân loại cơ bản Dj. ………………………….. – 91 Hình 3-20. Hình ảnh (  100 ) mặt phẳng thép cacbon thấp trong và sau khảo sátnhiễu điện hóa ăn mòn cục bộ trong dung dịch 0,1 M Ca ( OH ) 2 + NaCl ( 1 : 1 ). ……………………………………………………………………………………….. – 92 Hình 3-21. Hình ảnh (  100 ) một lỗ nổi bật trên mặt phẳng thép và chính sách rỗ. .. 93 Hình 3-22. Phổ dữ liệu nhiễu dòng – thế của thép cacbon thấp theo thời giantrong dung dịch NaCl 3,5 %. ………………………………………………………. – 96 Hình 3-23. Phổ dữ liệu nhiễu điện hóa ở thời hạn ngắn khởi đầu ( 1042 điểm ). – 97 Hình 3-24. Biên độ nhiễu điện hóa ở thời hạn dài ứng với tỷ lệ phổ côngsuất dòng và thế nhiễu tách mức ( 2 giờ thử nghiệm ). ……………………. – 98 Hình 3-25. Bảy bậc tách ( Dj – db4 ) tín hiệu nhiễu dòng ăn mòn sau 2 giờ thửnghiệm. ……………………………………………………………………………………. – 99 Hình 3-26. Phổ phân bổ ESD và những thông số phân loại cơ bản Dj. …………. – 99 Hình 3-27. Hình ảnh (  100 ) mặt phẳng thép cacbon thấp sau khảo sát nhiễu điệnhóa ăn mòn trong dung dịch NaCl 3,5 % sau 16 giờ thử nghiệm. ….. – 100 Hình 3-28. Đường cong phân cực điện hóa của thép cacbon thấp trong cácdung dịch ăn mòn thử nghiệm. ………………………………………………….. – 101 – Hình 3-29. Mối đối sánh tương quan giữa Rp – Rn …………………………………………. – 103 Hình 3-30. Dòng và thế nhiễu của mẫu thép 304 trong dung dịch FeCl3. – 105H ình 3-31. Phổ biên độ EN của mẫu thép 304 trong dung dịch FeCl3. .. – 106 Hình 3-32. Lỗ giả bền ( a ) và lỗ bền ( b ). ………………………………………….. – 107 Hình 3-33. Biên độ xê dịch của tín hiệu nhiễu và tỷ lệ phổ công suấtdòng của thép 304 ăn mòn lỗ hai giờ trong môi trường tự nhiên thử nghiệm. – 109 Hình 3-34. Bảy bậc tách ( Dj – db4 ) tín hiệu nhiễu dòng ăn mòn lỗ sau 2 giờthử nghiệm. …………………………………………………………………………….. – 110 Hình 3-35. Phổ phân bổ ESD và những thông số phân loại cơ bản Dj. ……….. – 111 Hình 3-36. Đường phân cực của thép không gỉ 304 trong dung dịch FeCl3 ….. 112 Hình 3-37. Hình ảnh những lỗ tăng trưởng trên mặt phẳng của mẫu thép 304. … – 113 Hình 3-38. Dòng và thế nhiễu theo thời hạn của thép 304 ăn mòn khe 15 giờthử nghiệm. …………………………………………………………………………….. – 115 Hình 3-39. Biên độ xê dịch nhiễu thế và dòng ăn mòn khe của thép 304 trong thiên nhiên và môi trường thử nghiệm FeCl3 tại 30  C. ……………………………. – 116 Hình 3-40. biên độ dòng nhiễu của vùng 2 mẫu thép 304 ăn mòn khe trongdung dịch FeCl3 ………………………………………………………………………. – 117 Hình 3-41. Mật độ phổ hiệu suất và biên độ giao động nhiễu thế và dòng củathép 304 ăn mòn khe 2 giờ trong môi trường tự nhiên thử nghiệm. ……………. – 118 Hình 3-42. Bảy bậc tách ( Dj – db4 ) tín hiệu nhiễu dòng ăn mòn khe sau haigiờ thử nghiệm. ………………………………………………………………………. – 119 Hình 3-43. Phổ phân bổ ESD và những thông số phân loại cơ bản Dj. ……….. – 120 Hình 3-44. Hình ảnh của mẫu thử nghiệm ăn mòn khe trong dung dịch FeCl3. – 121 Hình 3-45. Phổ PSD đặc trưng của một số ít dạng ăn mòn …………………… – 126 Hình 3-46. Phổ ESD đặc trưng của một số ít dạng ăn mòn …………………… – 126 xiDANH MỤC BẢNGBảng 1-1 : Phân loại loại ăn mòn đối sánh tương quan đến chỉ số lỗ PI. ……………. – 38 Bảng 2-1 : Thành phần nguyên tố những mẫu thử nghiệm ( % khối lượng ). … – 57 Bảng 2-2 : Môi trường thử nghiệm ăn mòn. ……………………………………….. – 59 Bảng 2-3 : Quy trình sẵn sàng chuẩn bị và giải quyết và xử lý mặt phẳng mẫu. ……………………………. – 60 Bảng 2-4 : Thiết bị đo điện hóa sử dụng trong nghiên cứu và điều tra. ………………….. – 61 Bảng 2-5 : Khoảng tần số và thời hạn cho j = 7 và fs = 2 Hz. ……………… – 65 Bảng 3-1 : Giá trị phổ PSDi ( FFT ) và PSDi ( WT-FFT ) trong khoảng chừng 2.350 đến2. 850 giây trong những thiên nhiên và môi trường thử nghiệm ( 1024 điểm tài liệu ). …. – 77 Bảng 3-2 : Các thông số kỹ thuật điện hóa của thép cacbon thấp từ phân cực điện thế. 102 Bảng 3-3 : Thông số Rp – Rn và PI. …………………………………………………… – 102 Bảng 3-4 : Các thông số kỹ thuật điện hóa từ đường cong phân cực của thép 304 trongdung dịch FeCl3 ………………………………………………………………………. – 112 – xiiMỞ ĐẦUNghiên cứu ăn mòn và bảo vệ chống ăn mòn vật tư sắt kẽm kim loại có tầmquan trọng và tương quan đến hầu hết những ngành kinh tế tài chính cũng như bảo mật an ninh quốcphòng. Theo những đánh giá mới nhất, tổn thất do ăn mòn sắt kẽm kim loại, hợp kimước tính khoảng chừng 4 % tổng giá trị mẫu sản phẩm của những nước công nghiệp pháttriển [ 1 ]. Trong những dạng ăn mòn sắt kẽm kim loại, ăn mòn cục bộ là dạng ăn mònnguy hiểm nhất bởi là dạng ăn mòn rất phổ cập, rất khó phát hiện trước khixảy ra sự cố. Vì thế, rủi ro tiềm ẩn tàn phá vật tư, thiết bị sắt kẽm kim loại do ăn mòn cụcbộ là rất lớn và là nguyên do phải nâng cao, thậm chí còn phải hoàn thành xong những phươngpháp truyền thống lịch sử đồng thời kiến thiết xây dựng những chiêu thức mới để phát hiện, theo dõi nhằm mục đích mục tiêu trấn áp ngăn ngừa những sự cố về ăn mòn [ 2-7 ]. Các giải pháp điện hóa truyền thống lịch sử vận dụng trong nghiên cứu và điều tra ănmòn là đo trực tiếp, toàn diện và tổng thể những mối nguy hại ăn mòn. Tốc độ ăn mòn tứcthời hay vận tốc ăn mòn trung bình hoàn toàn có thể được đồng ý từ những phép đo trựctiếp này [ 2, 8-9 ]. Các giải pháp điện hóa này hoạt động giải trí dựa trên cơ sở “ trạng thái không thay đổi ” ; mặc dầu hầu hết những quy trình ăn mòn xảy ra khôngđồng đều, xuất phát từ đặc thù sự cấu trúc pha hạt không tuân theo những điềukiện chuẩn. Vì thế những chiêu thức truyền thống cuội nguồn như tổng trở điện hóa ( EIS ) hoặc những kĩ thuật Tafel trong nghiên cứu và điều tra những quy trình ăn mòn không đồngđều của sắt kẽm kim loại không phân phối những thông tin thật sự có giá trị, bởi tínhiệu đo được sẽ ngày càng bị nhiễu. Trong trường hợp số lượng những nhiễu nàyứng với những sự kiện ăn mòn rời rạc sẽ gây nhiễu loạn trong những phương phápđo liên tục. Hạn chế chung của những giải pháp điện hóa nêu trên là không có khảnăng xác lập ăn mòn trực tiếp trên đối tượng người tiêu dùng đang hoạt động giải trí, cũng như nhận-1-biết những dạng ăn mòn khác nhau và tỷ phần của chúng trong từng giai đoạncủa quy trình ăn mòn vật tư sắt kẽm kim loại. Phương pháp đo nhiễu điện hóa được yêu cầu để bổ trợ và giải quyếtcác yếu tố sống sót trong điều tra và nghiên cứu ăn mòn của chiêu thức đo lường và thống kê điệnhóa. Phương pháp nhiễu điện hóa hoàn toàn có thể đo trực tiếp mức độ ăn mòn của kimloại trong thiên nhiên và môi trường xâm thực với điều kiện kèm theo có hoặc không có bảo vệ chốngăn mòn, cả quy trình chuyển từ trạng thái thụ động sang trạng thái hoạt độngăn mòn và ngược lại. Đặc trưng và lợi thế của việc đo nhiễu điện hóa là pháthiện những tín hiệu không bình thường và là rất nổi bật trong những quy trình thay đổitrạng thái [ 4, 10-11 ]. Như vậy yếu tố đặt ra là :  Làm thế nào hoàn toàn có thể đo được tín hiệu nhiễu và hoàn toàn có thể so sánh với cácphương pháp đo an toàn và đáng tin cậy khác.  Khả năng đo được những thông số kỹ thuật gì và xu thế những quy trình là rấtcần thiết để có một cơ sở đo đạc vững chãi.  Làm thế nào hoàn toàn có thể nghiên cứu và phân tích hiệu suất cao nhất tài liệu và lý giải đángtin cậy.  Triển vọng ứng dụng của tín hiệu nhiễu vào thực tiễn là gì. Ưu điểm của giải pháp đo nhiễu điện hóa trong nghiên cứu và điều tra ăn mònkim loại : – Đơn giản bởi là giải pháp không tàn phá ; ghi và nghiên cứu và phân tích tín hiệuliên tục hay rời rạc nên hoàn toàn có thể phân biệt những hiện tượng kỳ lạ và quy trình ăn mònkhác nhau trong những môi trường tự nhiên khác nhau. – Dữ liệu nhiễu điện hóa với đặc trưng nghèo thông tin đầu vào nhưngqua nghiên cứu và phân tích đem lại nhiều thông số kỹ thuật giá trị. – 2 — Phương pháp đo nhiễu điện hóa hoàn toàn có thể vận dụng điều tra và nghiên cứu trực tiếpvới đối tượng người tiêu dùng đang thao tác nên có ý nghĩa thực tiễn lớn. Phương pháp nhiễu điện hóa là giải pháp đo và nghiên cứu và phân tích tín hiệuđiện hóa nâng cao, nhu yếu phải sử dụng những chiêu thức nghiên cứu và phân tích những tínhiệu như đổi khác nhanh Fourier ( FFT ), entropy cực lớn ( MEM ), phương phápphân tích phổ vùng tần số – thời hạn ( JTFA ) và đặc biệt quan trọng là giải pháp biếnđổi sóng nhỏ ( WT ) và màn biểu diễn bằng tỷ lệ phổ hiệu suất hay năng lượngtheo tần số – thời hạn … [ 12-16 ]. Nhờ những ưu điểm nêu trên, điều tra và nghiên cứu và ứng dụng của phươngpháp nhiễu điện hóa cho mục tiêu khác nhau đã và đang giành được mối quantâm phổ cập của nhiều nhà khoa học trong nghành nghề dịch vụ điều tra và nghiên cứu vật tư mới. Trong đề tài luận án này, chúng tôi xác lập những tiềm năng sau : i ) Thiết lập hệ đo nhiễu điện hóa cho cả dòng và điện thế trong quátrình ăn mòn điện hóa của thép cacbon thấp và thép không gỉ 304.ii ) Tập trung nghiên cứu và phân tích tín hiệu nhiễu dòng điện hóa cho 1 số ít dạng ănmòn ( nhất là ăn mòn cục bộ ) bằng cách vận dụng thuật toán đổi khác sóng nhỏvới hàm tự tương quan.iii ) Định lượng hóa những thông số kỹ thuật nghiên cứu và phân tích được cho những quy trình ănmòn điện hóa cho những nghiên cứu và điều tra thực nghiệm. – 3 – CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN1. 1. Tổng quan về ăn mòn kim loại1. 1.1. Khái niệm ăn mòn kim loạia. Định nghĩaĂn mòn sắt kẽm kim loại là khái niệm dùng để chỉ quá trình tự diễn biến pháhuỷ vật tư sắt kẽm kim loại do tương tác hóa – lý với môi trường tự nhiên xung quanh [ 2, 6-7, 17 ]. b. Phân loại ăn mòn kim loạiĂn mòn sắt kẽm kim loại là quy trình tương tác hóa – lý phức tạp, xảy ra vớinhiều loại vật tư sắt kẽm kim loại khác nhau trong những môi trường tự nhiên xâm thực đadạng, luôn biến hóa và thường là không hề trấn áp được. Vì thế, để dễ nắmbắt và xử lý yếu tố chống ăn mòn sắt kẽm kim loại, người ta thường phân loạicác quy trình ăn mòn sắt kẽm kim loại dưới những góc nhìn khác nhau, thí dụ phân loạitheo chính sách, theo hình dạng mặt phẳng bị ăn mòn, theo thiên nhiên và môi trường xâm thực … Dưới đây là một số ít phân loại ăn mòn sắt kẽm kim loại thông dụng nhất.  Phân loại ăn mòn sắt kẽm kim loại theo chính sách : Ăn mòn hoá học : là quy trình phá huỷ vật tư sắt kẽm kim loại do công dụng hóahọc của môi trường tự nhiên xung quanh. Các phản ứng hoá học phá huỷ sắt kẽm kim loại xảyra khi sắt kẽm kim loại nằm trong môi trường tự nhiên những chất không điện li dạng lỏng và khíkhô. Sản phẩm ăn mòn nằm ngay trên mặt phẳng tiếp xúc của sắt kẽm kim loại và môitrường. Ăn mòn điện hoá : là quy trình phá huỷ vật tư sắt kẽm kim loại do tương táccủa chúng với thiên nhiên và môi trường điện li xung quanh. Còn dạng ăn mòn vi sinh xảy radưới tác động ảnh hưởng của của những chất thải do vi sinh vật tiết ra thường được coi làdạng đặc biệt quan trọng của ăn mòn điện hóa. – 4 – Sự khác nhau cơ bản giữa chính sách ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoálà trong phản ứng ăn mòn hoá học, phản ứng tổng quát chỉ xảy ra ở một nơivà một tiến trình ; trong khi đó, ở ăn mòn điện hoá, phản ứng tổng quát xảy raở hai khu vực khác nhau và trong nhiều tiến trình. Ăn mòn điện hóa nhìnnhận đơn thuần là ăn mòn sắt kẽm kim loại xảy ra kèm với sự trao đổi điện tử, cùng vớinó là Open dòng điện được gọi với tên khoa học là dòng ăn mòn. Ăn mòn điện hóa xảy ra rất phong phú, phụ thuộc vào nhiều vào những điều kiệnnhư : thực chất vật tư sắt kẽm kim loại và thực chất thiên nhiên và môi trường ăn mòn …. Giá trị tổnthất do ăn mòn trong thực tiễn hoàn toàn có thể thống kê từ những ngành công nghiệp phát triểncùng với đổi khác thiên nhiên và môi trường và những điều kiện kèm theo quản lý và vận hành. Các môi trườngnhúng ngập hoàn toàn có thể dẫn đến nhiều dạng ăn mòn nguy hại khác nhau.  Phân loại ăn mòn sắt kẽm kim loại theo hình dạng mặt phẳng ăn mòn : Theo hình dạng mặt phẳng bị ăn mòn ( hình 1-1 ), ăn mòn sắt kẽm kim loại đượcchia thành hai loại chính : ăn mòn đều và ăn mòn cục bộ. Ăn mòn đều [ 8-10 ] : là quy trình ăn mòn xảy ra trên hàng loạt bề mặtvà hoàn toàn có thể Dự kiến và định lượng bằng vận tốc ăn mòn. Trong ăn mòn đều, vậtliệu sắt kẽm kim loại bị ăn mòn như nhau trên toàn mặt phẳng sắt kẽm kim loại. Để xảy ra ăn mòn đều, môi trường tự nhiên ăn mòn phải ảnh hưởng tác động như nhau trênhầu hết mặt phẳng, và bản thân sắt kẽm kim loại cũng phải như nhau về cấu trúc cũngnhư thành phần. Trong thực tiễn, yếu tố này thường khó thỏa mãn nhu cầu, nên người tachấp nhận sự không đồng đều ở một mức độ nào đó. Thí dụ ăn mòn théptrong khí quyển, thép trong thiên nhiên và môi trường axít, ôxy hoá ở nhiệt độ cao, v.v… thường được coi là ăn mòn đồng đều. Theo quan điểm kĩ thuật, ăn mòn đồngđều thường được đồng ý sử dụng cho việc thống kê giám sát và phong cách thiết kế. Ăn mòn cục bộ [ 6, 18 ] : là những kiểu ăn mòn khác nhau tập trung chuyên sâu trênmột hay một số ít diện tích quy hoạnh rất nhỏ của hàng loạt mặt phẳng sắt kẽm kim loại tiếp xúc với môi-5-trường gây ăn mòn. Đặc trưng ăn mòn cục bộ là tăng trưởng của chúng rất khónhận biết. Chính vì vận tốc ăn mòn chung rất nhỏ nên những chiêu thức xácđiện hóa thường thì không đủ năng lực xác lập quy trình và định lượngtốc độ ăn mòn của chúng. Ăn mòn đềuĂn mòn GalvanicĂn mòn nứtVa đập cơ họcMỘT SỐDẠNG ĂNMÒN TRÊNKIM LOẠIĂn mòn lỗĂn mòn mài mònĂn mòn tróc mảng Ăn mòn tinh lọc Ăn mòn ven tinh thể Ăn mòn nứt ứng lựcHình 1-1. Một số dạng ăn mòn trên vật tư sắt kẽm kim loại. Các giải pháp điện hóa được sử dụng phổ cập nhất để nghiên cứuvà lý giải ăn mòn. Kim loại và thiên nhiên và môi trường mà chúng tiếp xúc tạo thànhmột hệ điện hóa. Quá trình chuyển điện tích giữa sắt kẽm kim loại và thiên nhiên và môi trường baogồm hai phản ứng, đó là phản ứng oxi hóa và phản ứng khử. Kết quả là mộtlượng sắt kẽm kim loại bị tan vào thiên nhiên và môi trường.  Phân loại ăn mòn sắt kẽm kim loại theo thiên nhiên và môi trường ăn mòn : Theo phân loại này, ăn mòn sắt kẽm kim loại thường được phân thành ăn mòntrong môi trường tự nhiên tự nhiên ( khí quyển, nước biển và trong đất ) và môi trườngcông nghiệp. Ăn mòn trong thiên nhiên và môi trường tự nhiên  Ăn mòn khí quyểnĂn mòn trong môi trường tự nhiên khí quyển là dạng ăn mòn thông dụng nhất. Cókhoảng 80 % máy móc, thiết bị hoặc cấu trúc sắt kẽm kim loại thao tác trong môi-6-trường khí quyển, thế cho nên có rất nhiều khu công trình nghiên cứu và điều tra ăn mòn vật liệukim loại trong môi trường tự nhiên khí quyển được triển khai trên quốc tế [ 19-21 ] cũng như ở Nước Ta [ 6, 22-24 ]. Những yếu tố quyết định hành động chính sách và vận tốc ănmòn sắt kẽm kim loại trong thiên nhiên và môi trường khí quyển là mức độ ẩm trên mặt phẳng kim loạitiếp xúc với không khí và hàm lượng chất xâm thực. Có thể chia ra làm 3 loạiăn mòn trong thiên nhiên và môi trường khí quyển : * Ăn mòn trong không khí ướt : là dạng ăn mòn xảy ra khi có một lớpmàng nước mỏng mảnh bao trùm mặt phẳng sắt kẽm kim loại hoàn toàn có thể trông thấy bằng mắt thường. Quá trình này xảy ra khi mặt phẳng sắt kẽm kim loại bị nước mưa rơi trực tiếp hay hơinước ngưng tụ trên mặt phẳng sắt kẽm kim loại khi nhiệt độ tương đối của không khí đến100 %. Ăn mòn dạng này tuân theo chính sách ăn mòn điện hoá. * Ăn mòn trong không khí ẩm : là dạng ăn mòn xảy ra khi có màng nướcmỏng không trông thấy được bằng mắt thường bao trùm mặt phẳng sắt kẽm kim loại. Quátrình này xảy ra do sự ngưng tụ hấp phụ và ngưng tụ hoá học khi nhiệt độ tươngđối của không khí nhỏ hơn 100 %. Ăn mòn dạng này tuân theo chính sách điệnhoá. * Ăn mòn trong không khí khô : ăn mòn dạng này tuân theo chính sách hoáhọc. Sự phân loại những dạng ăn mòn nói chung chỉ là quy ước, do tại trongthực tế dạng ăn mòn này hoàn toàn có thể chuyển thành dạng ăn mòn khác tuỳ theo điềukiện của thiên nhiên và môi trường. Đối với điều tra và nghiên cứu ăn mòn khí quyển, người ta thườngquan tâm đến những yếu tố như nhiệt độ, nhiệt độ tương đối, thời hạn lưu ẩmhay thời hạn thấm ướt mặt phẳng ( TOW ), lượng mưa, tần suất mưa, sương, độnhiễm bẩn khí quyển [ 25 ]. Thông thường, người ta chia môi trường tự nhiên khí quyểnra thành những vùng khí quyển công nghiệp, thành phố, biển, nông thôn, biểnnhiệt đới và thiết kế xây dựng những map ăn mòn của từng vương quốc, từng khu vựchay từng thành phố [ 22 ]. – 7 –  Ăn mòn trong môi trường tự nhiên nước biển, nước sông, nước hồCác cấu trúc thép của những khu công trình thuỷ lợi ; thuỷ điện ; giao thông vận tải vậntải ; thiết kế xây dựng … quản lý và vận hành trong môi trường tự nhiên biển, sông hồ thường bị ăn mòndẫn đến những thiệt hại to lớn cho nền kinh tế tài chính, bảo mật an ninh quốc phòng …. Có rấtnhiều khu công trình điều tra và nghiên cứu ăn mòn vật tư sắt kẽm kim loại trong những môi trườngnày đã được triển khai trên quốc tế cũng như ở Nước Ta từ trước đến nay [ 26-27 ]. Ăn mòn trong thiên nhiên và môi trường này tuân theo chính sách điện hoá. Khi điều tra và nghiên cứu ăn mòn trong thiên nhiên và môi trường nước, những nhà nhiên cứu quantâm đến những yếu tố như : thành phần những muối khoáng hoà tan trong nước ( Cl -, SO42 -, CO32 -, Br – … và những cation Na +, K +, Mg2 +, Ca2 + … ) ; chu kỳ luân hồi thấm ướtkim loại ; sự phân bổ ôxy trong nước ; vận tốc dòng chảy và nhiệt độ của nước ; công dụng của ứng suất cơ học và hình dạng cũng như cấu trúc của cấu trúc kimloại [ 28-29 ].  Ăn mòn trong môi trường tự nhiên đấtCác thiết bị, những cấu trúc sắt kẽm kim loại chôn ngầm trong đất như những ống dẫnnước, dẫn dầu … bị ăn mòn rất mạnh. Nhiều khu công trình nghiên cứu và điều tra ăn mòntrong môi trường tự nhiên đất đã được triển khai từ rất lâu [ 23, 30-32 ]. Quá trình ănmòn sắt kẽm kim loại trong đất về thực chất là một quy trình ăn mòn điện hoá, vì môitrường đất là thiên nhiên và môi trường điện li. Khi nghiên cứu và điều tra ăn mòn trong môi trườngđất, người ta chăm sóc đến điện trở suất, nhiệt độ, nhiệt độ của đất, độ pH vàthành phần muối hòa tan trong đất [ 32 ].  Ăn mòn trong môi trường tự nhiên công nghiệpĂn mòn trong thiên nhiên và môi trường công nghiệp rất phong phú và phức tạp, nó pháhuỷ từ những loại sản phẩm theo thời hạn quản lý và vận hành cũng như thời hạn nghỉ, từ ôtô, máy móc tới những khu công trình và thiết bị công nghiệp như đường ống dẫn dầu, dẫn khí, dẫn nước, những dây chuyền sản xuất sản xuất của nhà máy sản xuất hoá chất, nhà máy-8-điện … Nó gồm có những dạng ăn mòn và những chính sách ăn mòn ( hoá học, điệnhoá, ứng suất, mài mòn … ). Chính vì vậy nên có rất nhiều khu công trình nghiêncứu ăn mòn trong môi trường tự nhiên công nghiệp đã được công bố mà ta hoàn toàn có thể gặpở bất kể một hội nghị ăn mòn vương quốc hay quốc tế nào [ 24, 33-34 ]. Vấn đềđang được đặt ra là làm thế nào để theo dõi và trấn áp ăn mòn trong cácmôi trường này đơn thuần, hiệu suất cao và kinh tế tài chính nhất. 1.1.2. Các dạng ăn mòn cục bộ kim loạiTrong đề mục này, ăn mòn cục bộ sắt kẽm kim loại ở đây được nhìn dưới gócđộ ăn mòn điện hoá [ 2, 6, 35-37 ] và được ra mắt một cách tổng quát. Cácbiểu hiện ăn mòn cục bộ được ra mắt để có được mối liên hệ khi nghiêncứu chúng bằng kĩ thuật điện hóa truyền thống cuội nguồn và nhiễu điện hóa. Các biểuhiện của từng loại ăn mòn cục bộ xác lập bằng giải pháp điện hóa vànhiễu điện hóa được trình diễn trong phần 1.2 và 1.3.  Ăn mòn lỗ : Ăn mòn lỗ là dạng ăn mòn cục bộ trong khi phần nhiều mặt phẳng có thểkhông bị ăn mòn, những lỗ ăn mòn rất bé được hình thành. Các lỗ này có thểxuyên rất sâu vào sắt kẽm kim loại nền và hủy hoại độ bền những thiết bị máy móc. Ngoàicác dạng ăn mòn thường thì trên những vật tư sắt kẽm kim loại, ăn mòn lỗ hoàn toàn có thể doẩm ướt cục bộ hoặc những vết ( điểm ) sai hỏng trong thép cacbon thấp hay củalớp phủ bảo vệ. Các loại sản phẩm ăn mòn thường hút ẩm và những chất gây ăn mònkhác tăng cường tiến công. Ăn mòn lỗ thường Open ở những sắt kẽm kim loại cómàng thụ động. Một sắt kẽm kim loại thụ động là quy trình hình thành tự nhiên ( haynhân tạo ) một lớp bảo vệ được gọi là màng thụ động ( như thép không gỉ, nhôm … ). Sự xuất hiện ion Cl – thường gây ăn mòn lỗ của những màng thụ động. Một lỗ được hình thành khi màng thụ động bị phá vỡ cục bộ hay khuyết tậtcủa màng thụ động. Nó hoàn toàn có thể là nguyên do chính gây nguy khốn cho kết-9-cấu sắt kẽm kim loại do tính không như nhau, bị lạnh cục bộ của sắt kẽm kim loại, đọng chấtbẩn hoặc những thành phần khác nhau của môi trường tự nhiên.  Ăn mòn khe : Các vùng khác nhau trong thành phần cấu trúc hoàn toàn có thể dẫn đến những điệnthế khác nhau trên những vị trí mặt phẳng sắt kẽm kim loại : ví dụ sự khác nhau về diện tích quy hoạnh, khi mà ở đó nồng độ ôxy biến hóa. Đặc biệt là những phần sắt kẽm kim loại bị che lấp bởinhững tấm lót, đệm, vòng nối, đinh tán … là vùng nhạy cảm với ăn mòn khe.  Ăn mòn tinh lọc : Các kim loại tổng hợp là sự phối hợp của nhiều sắt kẽm kim loại khác nhau. Trong mộtvài kim loại tổng hợp, những hợp phần hoàn toàn có thể bị hòa tan rời khỏi những hợp phần khác. Ví dụphổ biến nhất là kẽm bị ăn mòn tinh lọc tan ra khỏi kim loại tổng hợp đồng kẽm. Ăn mòn xuyên tinh thể : Kim loại gồm có rất nhiều những hợp phần cáchạt size nhỏ phân bổ ngẫu nhiên. Ăn mòn xuyên tinh thể Open khicó sự kết dính ngặt nghèo giữa những thành phần hợp phần. Tốc độ ăn mòn thườngrất thấp nhưng hiệu quả tổn thất giữa những thành phần hợp phần làm phân rã kimloại. Chúng thường Open ở những thép trắng đơn thuần. Đây là kiểu ăn mònchọn lọc crôm gần biên giới hạt. Ăn mòn giữa những tinh thể là ăn mòn cục bộ theo những biên giới hạt, nódiễn ra giống như ăn mòn lỗ nhưng đa phần dọc theo những đường biên giới hạt dosự khác nhau rất nhỏ trong đặc thù luyện kim.  Ăn mòn nứt gẫy và mỏi : Là dạng ăn mòn phát sinh do những thành phần trọng tâm bị căng ra khichịu tải trọng đồng thời bị ảnh hưởng tác động của môi trường tự nhiên ăn mòn. Nứt gẫy có thểxảy ra khi tinh thể bị trượt hoặc vỡ ; nhưng trong cả hai trường hợp trên gầnvuông góc với thành phần trọng tâm. Chỉ khi những vật tư, cấu trúc sắt kẽm kim loại – 10 – hoạt động giải trí trong môi trường tự nhiên điện li gây ăn mòn dạng này theo chính sách điện hóamới được chăm sóc điều tra và nghiên cứu bằng những giải pháp điện hóa.  Ăn mòn mài mòn và tác động ảnh hưởng của những va chạm : Ăn mòn mài mòn Open khi vật tư sắt kẽm kim loại tiếp xúc với chất lỏngcó vận tốc chảy cao hoặc có chứa những vật tư mài mòn ngăn cản việc tái tạomàng bảo vệ. Đặc điểm của ăn mòn mài mòn là tạo thành rãnh có hướng. Cácquá trình ăn mòn mài mòn thường gặp ở chân vịt tàu thủy, tua bin hay bơm lytâm của những xí nghiệp sản xuất thủy điện … và chúng gây rất nhiều tổn thất. 1.2. Các giải pháp điện hóa trong điều tra và nghiên cứu ăn mòn kim loại1. 2.1. Giới thiệu chungĂn mòn sắt kẽm kim loại phong phú về chính sách, về môi trường tự nhiên xâm thực cũng nhưvề hình dạng mặt phẳng bị ăn mòn ( như đã đề cập ở trên ), với 1 số ít sắt kẽm kim loại bịăn mòn cục bộ, độ bền ăn mòn của chúng không phụ thuộc vào nhiều vào giá trịtốc độ ăn mòn mà nhờ vào vào những thông số kỹ thuật ăn mòn cục bộ như độ sâu, mậtđộ ăn mòn lỗ. Vì thế, một nhu yếu cấp bách được đặt ra là thiết kế xây dựng cácphương pháp điều tra và nghiên cứu hiện đại để nghiên cứu và điều tra chính sách ăn mòn cục bộ kimloại, đặc biệt quan trọng là những giải pháp không tàn phá vật tư và hoàn toàn có thể tiến hànhtrực tiếp ngay tại hiện trường. Cho nên, nghiên cứu và điều tra ăn mòn sắt kẽm kim loại cũngphải phong phú từ phương pháp luận, trang thiết bị, điều kiện kèm theo … để hoàn toàn có thể cungcấp một khái niệm rất đầy đủ nhất, dễ hiểu nhất và xác nhận nhất hoàn toàn có thể về quátrình tương tác hóa – lý phức tạp này. Vấn đề tiên phong đặt ra cho nghiên cứuăn mòn là xác lập nguyên do gây ăn mòn, dạng và vận tốc ăn mòn. Giá trịtốc độ ăn mòn sắt kẽm kim loại cho tất cả chúng ta đánh giá tổng thể và toàn diện về độ bền chống ănmòn của một loạt vật tư sắt kẽm kim loại, từ đó, được cho phép tất cả chúng ta lựa chọn đượcloại vật tư có độ bền ăn mòn cao nhất, tương thích nhất và nếu hoàn toàn có thể rẻ tiềnnhất cho những mục tiêu và nhu yếu sử dụng ( xây lắp, sản xuất, sửa chữa thay thế … ). – 11 – Ăn mòn sắt kẽm kim loại, về thực chất hầu hết là một quy trình điện hóa đượcnghiên cứu bằng những chiêu thức điện hóa. Nhiều kĩ thuật đã được phát triểnnhằm nghiên cứu và điều tra tỉ mỉ nguyên do và chính sách của những quy trình ăn mòn, xácđịnh môi trường tự nhiên ăn mòn và đánh giá năng lực chống ăn mòn của vật tư kimloại … So sánh với những kĩ thuật khác, những kĩ thuật điện hóa có nhiều lợi thế rấtrõ ràng là : có hiệu quả trong thời hạn ngắn ; độ đúng mực cao và có khả năngđịnh lượng ăn mòn liên tục [ 38-43 ]. Ứng dụng phổ cập nhất của chúng là đểxác định vận tốc ăn mòn sắt kẽm kim loại bởi vận tốc ăn mòn sắt kẽm kim loại là một trong cácthông số quan trọng nhất để xác lập năng lực tàn phá của thiên nhiên và môi trường, trongsự lựa chọn những kĩ thuật bảo vệ chống ăn mòn và đánh giá lại ăn mòn của cácvật liệu sắt kẽm kim loại … Các kĩ thuật điện hóa thường thì có năng lực đánh giánhanh, liên tục và tự động hóa xác lập vận tốc ăn mòn. Đo vận tốc ăn mòn tươngđương trong thực tiễn để xác lập động học của những quy trình ăn mòn. Các chiêu thức điện hóa là những giải pháp điều tra và nghiên cứu ăn mòn trựctiếp. Các giải pháp điện hóa sử dụng nghiên cứu và điều tra ăn mòn dựa trên tiền đềăn mòn là một quy trình điện hóa và hoàn toàn có thể xác lập trải qua những phép đomối liên hệ giữa thế – dòng và điện trở phân cực, những thông số kỹ thuật này đặc trưngcho quy trình ăn mòn. Kĩ thuật này bị số lượng giới hạn trong một vài hệ pha ( khí / dầu / nước ) và không hề sử dụng trong thiên nhiên và môi trường không điện li. So sánh kĩ thuật phân cực tuyến tính DC với kĩ thuật EIS thì EIS thựcsự đáng an toàn và đáng tin cậy hơn bởi nó hoàn toàn có thể cho thấy những quy trình ăn mòn điện hóariêng rẽ khác nhau và hoàn toàn có thể loại trừ những lỗi đo do điện trở dung dịch và điệntrở màng mặt phẳng.  Phương pháp điện trở phân cực ( PR ) hoặc điện trở phân cực tuyến tính ( LPR ), từ điện trở phân cực xác lập vận tốc ăn mòn hoặc xác lập bằngngoại suy Tafel ( chiêu thức hủy hoại ). – 12 –

Source: https://mix166.vn
Category: Đánh Giá Mix166