微區(qū)電化學測量技術在金屬電偶腐蝕中的應用

王 通，李長光，李兆斌

(北京遙感設備研究所，北京 100854)

0 前 言

電偶腐蝕，也稱接觸腐蝕，是一種常見的局部腐蝕，廣泛分布在航空、船舶、建筑等行業(yè)[1，2]。在實際工程中，基于對系統設備性能和功能以及成本的要求，人們常常利用焊接、鉚接、螺栓緊固等方法將異種材料的結構件組合成連接件使用[3，4]。然而，當金屬與異種金屬或導電非金屬連接時，會發(fā)生電偶腐蝕，并給系統設備的安全運行帶來巨大隱患[5]。

電化學測量技術是目前實驗室中研究電偶腐蝕的最廣泛手段，主要分為傳統電化學測量技術和微區(qū)電化學測量技術[6]。其中，傳統電化學測量技術依據電信號的激勵及響應，來獲取材料表面平均的腐蝕狀況，即表征金屬宏觀電偶腐蝕行為。值得注意的是，電偶腐蝕往往發(fā)生在異種金屬接觸的界面，而利用傳統電化學測量技術卻無法系統準確地反映接觸界面處金屬微觀電偶腐蝕行為及其相關機理[7]。為此，近年來，越來越多用于研究局部區(qū)域電化學過程的微區(qū)電化學測量技術如絲束電極技術(WBE)、局部電化學阻抗譜技術(LEIS)、掃描振動電極技術(SVET)、掃描電化學顯微技術(SECM)、掃描開爾文探針技術(SKP)等在金屬電偶腐蝕領域中得到應用，并取得了顯著的研究成果[8，9]。以下就相關微區(qū)電化學測量技術在金屬電偶腐蝕領域中的應用進行綜述，以期為設備中異種金屬連接件的設計及其腐蝕與防護提供參考。

1 金屬電偶腐蝕原理及其影響因素

1.1 金屬電偶腐蝕原理

異種金屬間電偶腐蝕基本原理可用圖1 表示，在腐蝕介質中，電位較低的金屬M1和電位較高的金屬M2接觸并形成宏觀腐蝕原電池。……