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  2. 動態(tài)浸泡
    2016-05-30 16:22:22

    在強腐蝕體系中,由于腐蝕劑消耗過快或腐蝕產(chǎn)物積累過多;或者在緩慢腐蝕的體系中,由于一些重要的微量組分濃度發(fā)生變化;或者為了模擬實際情況,考察腐蝕介質(zhì)和金屬材料間相對運動及充氣、去氣等對腐蝕的影響,要求試驗過程中不斷更新溶液或使試樣/溶液界面產(chǎn)生相對運動。為此發(fā)展了多種動態(tài)浸泡試驗。

    總體概況

           在強腐蝕體系中,由于腐蝕劑消耗過快或腐蝕產(chǎn)物積累過多;或者在緩慢腐蝕的體系中,由于一些重要的微量組分濃度發(fā)生變化;或者為了模擬實際情況,考察腐蝕介質(zhì)和金屬材料間相對運動及充氣、去氣等對腐蝕的影響,要求試驗過程中不斷更新溶液或使試樣/溶液界面產(chǎn)生相對運動。為此發(fā)展了多種動態(tài)浸泡試驗。

    詳細介紹

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    一般流動溶液試驗
     

           使試樣和介質(zhì)間產(chǎn)生相對運動的最簡單的方法,是固定試樣而攪動溶液。攪動溶液可采用各種類型的攪拌器,如葉輪式攪拌器、管式攪拌器、偏心輪攪拌器和電磁攪拌器。對溶液充氣也是一種不用攪拌器或機械泵而使溶液運動的方法,這種充氣攪拌措施還可達到對溶液充氧或除氧的目的。為了達到均勻攪拌和均勻充氣(去氣)的目的,可使用帶有小孔的螺旋形玻璃導(dǎo)管或由燒結(jié)玻璃、燒結(jié)陶瓷制成的多孔過濾器,使氣體成彌散狀態(tài)通入溶液。

           循環(huán)流動溶液試驗

          
    為了計量試樣表面的溶液流速,往往把試樣固定在管道中,或者直接用試驗材料制成管路系統(tǒng)中的一段管子,利用泵使溶液在其中循環(huán)流過。當只能用有限量溶液進行較長時間試驗時,也經(jīng)常采用循環(huán)溶液的試驗。最簡單的方法是用注流泵使溶液循環(huán)流動。注流泵在運行時,空氣泡隨同試驗溶液一起被吸入低壓容器中,從而使溶液不斷充氣。這種情況適用于中性或弱酸性敞開溶液體系,它可以不改變腐蝕過程的機理而加速腐蝕。循環(huán)溶液試驗需注意,如果溶液流速太大,可能會由于流體吸收了泵的攪動能而使液溫顯著升高;而且在泵的轉(zhuǎn)子、流量閥及法蘭處也容易產(chǎn)生空泡腐蝕。

           高速流動溶液試驗

           由于海水的高速沖刷,或金屬結(jié)構(gòu)件(如艦艇)在海水中高速運動,經(jīng)常會遇到高速流動溶液造成的腐蝕破壞,其他腐蝕介質(zhì)也有這種情況。高速轉(zhuǎn)動金屬試樣的試驗只能實現(xiàn)試樣與溶液之間的高速相對運動,但其表面腐蝕形態(tài)甚至腐蝕機理都可能與縱向液流引起的結(jié)果不同。

           轉(zhuǎn)動金屬試樣的試驗

           轉(zhuǎn)動金屬試樣的試驗使用緊湊而容易操作的裝置,可以獲得很高的相對速度,在有限的試驗溶液中就可實現(xiàn)高流速試驗。這種試驗有兩類裝置試樣的結(jié)構(gòu),其一是把試樣安裝在可以高速轉(zhuǎn)動的圓盤周沿,其二是旋轉(zhuǎn)圓盤裝置。所謂的旋轉(zhuǎn)圓盤裝置是指試樣與驅(qū)動軸垂直配置,并與心軸作同心圓周運動的裝置。根據(jù)轉(zhuǎn)動軸和溶液液面的相對位置,兩類裝置試樣的結(jié)構(gòu)都可分為水平軸和垂直軸兩種情況。對于把試樣安裝在圓盤周沿的情況,水平軸轉(zhuǎn)輪往往用于間浸試驗,通過改變軸線與液面的距離調(diào)整大氣暴露與浸入時間的比例;垂直軸轉(zhuǎn)輪可用于間浸和全浸試驗,由蝸輪蝸桿來調(diào)整干濕比。兩者都通過改變轉(zhuǎn)速來控制各個循環(huán)周期的總暴露時間。對于旋轉(zhuǎn)圓盤試樣,借高速轉(zhuǎn)動的心軸,可在圓盤端面距中心不同距離處得到不同的相對運動速度。改變旋轉(zhuǎn)速度和圓盤直徑可在圓盤試樣上建立一系列不同的圓周速度。因此圓盤的旋轉(zhuǎn)角速度及圓盤直徑對試驗結(jié)果有顯著影響。角速度可影響溶液在周向和徑向的流動,而離心力則影響到腐蝕產(chǎn)物的狀態(tài)。但是,腐蝕破壞與旋轉(zhuǎn)半徑和角速度所決定的運動速度之間并無簡單的定量關(guān)系。

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