铜管在羧酸环境下的腐蚀行为和腐蚀机理研究

作     者：李海红 秦世腾 王忠琦 李德山 刘晓 王松伟 LI Haihong;QIN Shiteng;WANG Zhongqi;LI Deshan;LIU Xiao;WANG Songwei

作者机构：烟台大学核装备与核工程学院山东烟台264005 烟台先进材料与绿色制造山东省实验室山东烟台265500 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 

出 版 物：《铜业工程》 (Copper Engineering)

年 卷 期：2024年第1期

页      面：29-37页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山东省自然科学基金项目(ZR2018ME005)资助 

主　　题：铜管 羧酸 蚁穴腐蚀 电化学腐蚀 金相组织 

摘      要：铜管是空调及制冷行业用热交换器的核心部件,在服役过程中常由于蚁穴腐蚀导致设备提前失效。本文采用蒸气腐蚀、电化学腐蚀方法研究了铜管在羧酸环境下的腐蚀行为,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)观察和分析了表面腐蚀形貌和腐蚀产物的结构,通过接触角测量仪研究了羧酸与铜管的界面行为。结果表明,与CH_(3)COOH蒸气腐蚀相比,铜管在HCOOH蒸气环境下的腐蚀速度慢,腐蚀产物更致密。在HCOOH蒸气环境下,铜管容易出现蚁穴腐蚀。铜管表面的腐蚀产物主要由羧酸铜和氧化亚铜组成。蚁穴腐蚀属于电化学腐蚀,腐蚀机理复杂。腐蚀初期,表面氧化膜被聚集在铜管表面的羧酸溶解,暴露的铜基体作为微观阳极,之后,腐蚀坑内产生的微裂纹的尖端作为微观阳极,使腐蚀加速,直至贯穿管壁。