SO₄^2-与直流杂散电流对3种接地网材料的腐蚀影响

来源期刊：材料保护2019年第7期

论文作者：朱志平 石纯 张俞 刘志峰 陈鑫林

文章页码：67 - 163

关键词：接地网材料;SO₄^2-浓度;直流杂散电流;传质;阻抗分析;

摘    要：目前,对接地网材料在直流杂散电流和含SO₄^2-土壤联合作用下腐蚀行为的研究鲜见报道。通过失重法、电化学试验、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱分析仪（EDS）等,研究了SO₄^2-浓度为0.05%、0.10%、0.20%、0.50%与直流杂散电流为10,25,40 m A时3种接地网材料（铜、Q235镀锌扁钢、Q235扁钢）在土壤中的腐蚀特性。交流阻抗谱表明直流杂散电流的大小影响金属电极材料阴、阳极反应的传质方式和响应频率,土壤中SO₄^2-含量的大小只影响电极材料阴、阳极的传质速率。直流杂散电流产生的电场能使SO₄^2-定向迁移,杂散电流越大,扩散过程增强,接地网材料失重速率也越大,且与SO₄^2-含量呈近似对数关系,3种材料的耐蚀性排序为:铜>Q235镀锌扁钢>Q235扁钢,其中Q235镀锌扁钢随着杂散电流的增大会快速发生电解腐蚀而降低其镀锌层的防腐蚀性能。最强腐蚀条件下30 d后,Q235扁钢的腐蚀产物主要是Fe₃O₄和Fe₂（SO₄）₃,Q235镀锌扁钢表面生成Zn（OH）₂、ZnO和ZnFe（SO₄）₂OH·7H₂O,铜腐蚀产生CuO、Cu₂O、Cu₄（SO₄）₂（OH）₆和CuSO₄·H₂O。