铜和钢是比较常用的工业材料,当其暴露在腐蚀性环境中时,会发生严重的腐蚀,进而造成严重的经济损失。因而研究金属在腐蚀初期阶段的腐蚀过程、缓蚀剂性能和缓蚀机理具有重大意义。目前,研究金属腐蚀动力学的电化学方法主要为电化学阻抗(EIS)和极化等,其缺陷都是会对被测体系施加了或大或小的外界扰动,不能方便地对腐蚀过程实施原位无损地监测。电化学噪声技术虽已被广泛用于腐蚀研究领域,但其尚未见从电化学噪声能量的角度来研究腐蚀过程、缓蚀剂保护效果及其作用机制的报道。本论文主要采用电化学噪声技术,联用EIS、SEM、XPS、QCM等技术,研究了典型金属在含有侵蚀性粒子Cl-的大气、海洋、工业环境下的初期腐蚀规律,并探讨了腐蚀电化学噪声能量演化特征,扩展了电化学噪声技术的应用。论文的研究主要分为以下部分:论文第三章主要通过电化学噪声采样频率对腐蚀电化学噪声经FWT和MEM分析得到的RP-EDP、PSD谱图的影响,来确定体系的最佳采样频率。当测试频率高于8 Hz后,RP-EDP图和PSD谱图形状不再变化。另外,通过快速小波分析技术引出了电化学噪声腐蚀能量Ec。在研究金属铜在大气、薄液膜、本体溶液中的腐蚀过程时,均得到了腐蚀能量Ec与腐蚀速率之间的平行关系。因此,电化学噪声技术可以有效地原位无损在线监测金属的腐蚀程度。论文第四章主要研究了在海洋性大气环境下,金属铜的薄液膜腐蚀规律。结果表明在25 ℃,70%RH的大气环境下,表面沉积了 NaCl的铜会吸收空气中的水分和氧气,进而发生很严重的腐蚀。铜的腐蚀程度、表面粗造度随着NaCl沉积量的增大或时间的延长而增加,且沉积量在15～60μg·cm-2范围内,得到的腐蚀产物在1h内均为Cu2O。通过快速小波分析,推断出了腐蚀能量Ec不仅与失重腐蚀速率成直线关系,而且与[C1-]2成正比关系。一定程度上,腐蚀能量Ec可以用来判定金属的腐蚀行为或机理。论文第五章主要研究了缓蚀剂BTAH对金属铜的缓蚀效果,并通过实验现象和理论推断了缓蚀剂的作用机理。结果表明BTAH是通过形成Cu-N键的方式,化学吸附在铜的表面,并通过反应过程的理论计算和实验表征,确定是形成[Cu(I)BTA]n分子膜,进而采用电化学阻抗的方式推断了铜在缓蚀剂BTAH预膜前后的反应历程。同时,腐蚀的速率受到扩散控制,并随着薄液膜厚度的增加而减小。论文第六章主要研究了缓蚀剂HPAA和KPP对Q235钢的缓蚀效果及防护机理。结果表明在60 ℃的模拟地层水中,缓蚀剂HPAA和KPP分别以化学成键和物理吸附的方式覆盖在Q235钢的表面。将HPAA和KPP混合后,KPP与Q235的物理吸附速率要快于HPAA,但在15 min后HPAA与Q235的化学吸附成为主要方式。此外,Ej谱图的差异区域,也许可以区分缓蚀剂的化学吸附或物理吸附。最后,EIS技术得到Rct值的变化趋势正好与电化学噪声技术得到的Df值相反,拓展了电化学噪声技术的应用。