Luận án tiến sĩ nghiên cứu ăn mòn cục bộ kim loại bằng phương pháp nhiễu điện hóa

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN VĂN CHIẾN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĂN MÒN CỤC BỘ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU ĐIỆN HÓA LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2016 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN VĂN CHIẾN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĂN MÒN CỤC BỘ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU ĐIỆN HÓA LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 62 44 01 19 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS, Lê Văn Cường TS, Nguyễn Trọng Tĩnh Hà Nội – 2016 LỜI CAM ĐOAN Các kết trình bày luận án cơng trình nghiên cứu riêng tơi hồn thành hướng dẫn PGS,TS Lê Văn Cường TS Nguyễn Trọng Tĩnh Các số liệu, kết nghiên cứu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin chịu trách nhiệm lời cam đoan Tác giả luận án Nguyễn Văn Chiến ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành tới PGS,TS Lê Văn Cường TS Nguyễn Trọng Tĩnh hai thầy tận tình hướng dẫn, nội dung cần giải đóng góp ý kiến q báu để tơi hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Kỹ thuật nhiệt đới đồng nghiệp tạo điều kiện, động viên, quan tâm giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo tập thể phòng Ăn mòn bảo vệ kim loại quan tâm giúp đỡ tơi q trình thực luận án Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn tồn thể gia đình bè bạn ln thông cảm, động viên, giúp đỡ chia sẻ với suốt thời gian thực luận án Tác giả luận án Nguyễn Văn Chiến iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt AC Alternating Current Dòng xoay chiều CN Current Noise Nhiễu dòng CWT Continuous Wavelet Transform Biến đổi sóng nhỏ liên tục DC Direct Current Dòng chiều DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc DWT Discrete WaveletTransform Biến đổi sóng nhỏ rời rạc EIS Electro Impedance Spectroscopy Phổ tổng trở điện hóa EN Electrochemical Noise Nhiễu điện hóa ENA Electrochemical Noise Analysis Phân tích nhiễu điện hóa ENM Electrochemical Noise Measurement Đo nhiễu điện hóa ESD Energy Spectral Density Mật độ phổ lượng FFT Fast Fourier Transform Biến đổi nhanh Fourier JTFA Joint Time - Frequency Analysis Phân tích phổ tần số - thời gian LPR Linear Polarization Resistance Điện trở phân cực tuyến tính MEM Maximum Entropy Method MRA Multi resolution analysis Phương pháp tối đa liệu ngẫu nhiên Phân tích đa phân giải OPC Opent Potential Cirurt Thế mạch hở PI (LI) Pitting index (Local index) Chỉ số lỗ (Chỉ số cục bộ) PN Potential Noise Nhiễu điện PR Polarization Resistance Điện trở phân cực PSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất SCE Saturated calomel electrode Điện cực calomel bão hòa STFT Short-Time Fourier Transform Biến đổi Fourier thời gian ngắn WT Wavelet Transform Biến đổi sóng nhỏ ZRA Zero resistance ammeter Đo dịng mạch điện trở khơng iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Tên gọi Ký hiệu Tên gọi Rn Điện trở nhiễu, Ω R Hằng số khí Rp Điện trở phân cực, Ω f Băng thông n Tổng trở nhiễu kB Hằng số Boltmann Vn Điện nhiễu, V T Nhiệt độ tuyệt đối In Dòng nhiễu, A e Điện tích Tốc độ ăn mịn, mm/năm B Độ rộng dải tần đo Công suất f Tần số Tập tín hiệu/ Hàm tín hiệu I Dịng trung bình Hàm tỉ lệ E Thế trung bình CR P x(n)/ f(x) Φ(x) h(n), g(n) Hàm đáp ứng s Hàm liên hiệp phức Hàm sóng nhỏ D dj j2 Kích thước phân đoạn sóng nhỏ (chỉ số cấu trúc) b sj Đơn vị chi tiết thứ j (hoặc Aj) Phương sai đơn vị chi tiết thứ j Năng lượng liên kết với đơn vị chi tiết I r m s = 1/f : Nghịch đảo tần số Căn bậc hai trung bình bình phương dịng nhiễu  E, I Hệ số dịch chuyển đặc trưng vị trí Đơn vị xấp xỉ thứ j Độ dốc đường Độ lệch chuẩn thế, dịng nhiễu Căn bậc hai trung bình Er m.s bình phương nhiễu cg Hằng số hàm sóng nhỏ N Tổng số điểm liệu Ig Dòng galvanic Eg Thế galvanic v MỤC LỤC MỞ ĐẦU - CHƯƠNG TỔNG QUAN - 1.1 Tổng quan ăn mòn kim loại - 1.1.1 Khái niệm ăn mòn kim loại - 1.1.2 Các dạng ăn mòn cục kim loại - 1.2 Các phương pháp điện hóa nghiên cứu ăn mòn kim loại - 11 1.2.1 Giới thiệu chung - 11 1.2.2 Nhiễu điện hóa nghiên cứu ăn mịn kim loại - 13 1.3 Các phương pháp phân tích liệu nhiễu điện hóa - 27 1.3.1 Các tìm kiếm tín hiệu nhiễu điện hóa - 29 1.3.2 Phát đáng ý xác định tốc độ ăn mòn ENA - 30 1.3.3 Phát đáng ý xác định ăn mòn cục ENA - 32 1.3.4 Các bước xử lý tín hiệu nhiễu điện hóa - 33 1.3.5 Các phát triển lý thuyết kĩ thuật ENA - 44 1.4 Phép biến đổi sóng nhỏ (WT) - 46 1.4.1 Phép biến đổi sóng nhỏ liên tục (CWT) - 46 1.4.2 Phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc (DWT) phân tích đa phân giải 50 1.4.3 Ứng dụng phép biến đổi sóng nhỏ nghiên cứu đột biến 52 1.4.4 Ứng dụng biến đổi sóng nhỏ nghiên cứu ăn mòn - 53 CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM - 56 2.1 Điều kiện thiết lập hệ đo nhiễu dòng điện hóa - 56 2.2 Vật liệu Mơi trường thử nghiệm - 57 2.2.1 Vật liệu thử nghiệm - 57 2.2.2 Môi trường thử nghiệm - 59 2.2.3 Chế độ thử nghiệm thiết bị đo đạc - 60 2.3 Phương pháp phân tích kết liệu nhiễu điện hóa - 62 - vi 2.3.1 Phân tích mật độ phổ cơng suất liệu nhiễu điện hóa FFT 62 2.3.2 Phân tích mật độ phổ lượng liệu nhiễu điện hóa biến đổi sóng nhỏ - 63 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN - 68 3.1 Khảo sát nhiễu hệ thiết bị sử dụng nghiên cứu - 68 3.1.1 Phân tích đánh giá điều kiện đo đạc thu thập liệu - 68 3.1.2 Phân tích thống kê liệu - 70 3.2 Sử dụng kĩ thuật phân tích liệu nhiễu điện hóa nghiên cứu ăn mịn cho thép cacbon thấp - 72 3.2.1 Đặc tính nhiễu điện hóa ăn mòn thép cacbon thấp - 72 3.2.2 Đặc tính nhiễu điện hóa q trình thụ động ăn mịn cục thép cacbon thấp mơi trường pH cao có chứa ion Cl - - 80 3.2.3 Đặc tính nhiễu điện hóa ăn mịn hỗn hợp thép cacbon thấp- 95 3.2.4 Các thông số điện hóa đặc trưng thép cacbon thấp mơi trường thử nghiệm ăn mịn - 100 3.2.5 Mối quan hệ số thơng số điện hóa phương pháp nhiễu điện hóa phương pháp điện hóa thơng thường - 102 3.3 Ăn mòn cục thép hợp kim 304 - 104 3.3.1 Ăn mòn lỗ - 104 3.3.2 Ăn mòn khe - 114 3.3.3 Các đặc trưng tín hiệu nhiễu điện hóa cho số dạng ăn mòn 123 KẾT LUẬN CHUNG - 127 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - 128 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ - 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 130 - vii DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Một số dạng ăn mòn vật liệu kim loại - Hình 1-2 Nhiễu cho điều kiện ăn mòn thép cacbon thấp dung dịch natri clorua - 19 Hình 1-3 Nhiễu - dòng ăn mòn thép cacbon thấp NaCl - 20 Hình 1-4 Mối liên hệ dịng thời gian ngắn với lỗ chưa ổn định - 21 Hình 1-5 Lỗ giả bền lỗ bền - 21 Hình 1-6 Nhiễu dịng ăn mịn khe bắt đầu ổn định - 22 Hình 1-7 Nhiễu điện hóa thép khơng gỉ 304L 3,5% NaCl - 23 Hình 1-8 Sơ đồ thiết lập đo nhiễu điện hóa dịng đơn giản - 24 Hình 1-9 Kiểu mật độ phổ công suất EN - 39 Hình 1-10 Dữ liệu ENP ECN vùng tần số thép cacbon ngâm dung dịch NaCl 0,5M 24 - 40 Hình 1-11 PSDV thép cacbon NaHCO3 0,1 M phân tích FFT.- 41 Hình 1-12 So sánh sai khác phổ PSD thép 316 SS dung dịch NaCl 0,5M phân tích FFT MEM - 43 Hình 1-13 Ba dạng sóng nhỏ - 47 Hình 1-14 Phân tích đa phân giải sử dụng biến đổi sóng nhỏ rời rạc - 50 Hình 1-15 Phân tích sóng nhỏ cho tín hiệu vùng thời gian - 53 Hình 1-16 (a) Tín hiệu dịng EN mẫu thép 304 SS sau 10h nhúng ngập dung dịch FeCl3 10-3 M, (b) PSD EN (c) EDP EN - 55 Hình 2-1 Hình ảnh mẫu kim loại phụ kiện sử dụng nghiên cứu 58 Hình 2-2 Sơ đồ mạch tương đương (a); Hệ đo thực nghiệm (b) - 62 Hình 2-3 Sơ đồ chung bước thu thập phân tích liệu nhiễu điện hóa - 67 viii Hình 3-1 Phổ liệu tín hiệu nhiễu trắng thiết bị hp 34401A - 68 Hình 3-2 Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu trắng thiết bị hp34401A - 69 Hình 3-3 Phân bố tín hiệu nhiễu dịng trắng - 70 Hình 3-4 Độ lệch chuẩn nhiễu dòng - 71 Hình 3-5 Biểu dịng nhiễu điện hóa thép cacbon thấp theo thời gian mơi trường ăn mịn khác - 73 Hình 3-6 Phổ biên độ nhiễu dịng ăn mòn thép cacbon thấp thời gian ngắn (1024 điểm cuối thử nghiệm) khoảng thời gian thử nghiệm - 74 Hình 3-7 Hình ảnh (100) bề mặt mẫu thép cacbon thấp sau khảo sát ăn mịn kĩ thuật nhiễu điện hóa - 74 Hình 3-8 Biên độ nhiễu dịng ăn mịn thép bon thấp hai mơi trường thử nghiệm phân tách WT bậc - 75 Hình 3-9 Mật độ phổ cơng suất dịng nhiễu thép cacbon thấp ăn mịn hai mơi trường thử nghiệm phân tách WT bậc 5.- 76 Hình 3-10 Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu dịng ăn mịn hai mơi trường thử nghiệm - 78 Hình 3-11 Phổ phân bố ESD hệ số phân chia Dj tín hiệu nhiễu dịng ăn mịn sau hai hai mơi trường thử nghiệm - 79 Hình 3-12 Phổ liệu nhiễu dòng - thép cacbon thấp theo thời gian dung dịch 0,1M Ca(OH)2 + NaCl (1:1) - 81 Hình 3-13 Phổ biên độ nhiễu dòng thép cacbon thấp dung dịch 0,1M Ca(OH)2 + NaCl (1:1) - 82 Hình 3-14 Mật độ phổ cơng suất dịng nhiễu thép cacbon thấp thụ động dung dịch 0,1M Ca(OH)2 + NaCl (1:1) - 84 Hình 3-15 Bảy bậc tách (Dj – db4) tín hiệu nhiễu dịng theo thời gian - 85 ix TÀI LIỆU THAM KHẢO Yang, L., Techniques for corrosion monitoring 2008, Cambridge England: Woodhead Publishing Limited Gellings, P.J Introduction to Corrosion Prevention and Control, The Nether Lands: Delft University Press (1985) Advances in electrochemical applications of impedance spectroscopy Issued © by ZAHNER-elektrik GmbH & Co KG, (1996) Mansfeld, F., Kearns, J.R., Scully, J.R., Roberge, P.R., et al Electrochemical noise measurements for corrosion applications, ASTM STP 1277, Philadelphia, (1996) G.L.Edgemon Electrochemical Noise Based Corrosion Monitoring at the Hanford Site: Third Generation System Development, Design, and Data, CORROSION, NACE, Houston, TX, (2001) 01282 Vũ Đình Cự (chủ biên), Cơ sở kỹ thuật nhiệt đới 2003: Nhà xuất Văn hóa Thơng tin, Hà Nội Shaw, B and Kelly, R.G., What is Corrosion The Electrochemical Society Interface 2006: Spring 24 - 26 Christensen, P.A and Hamnett, A., Techniques and Mechanisms in Electrochemistry Department of Chemistry University of Newcastle upon Tyne 1994: Kluwer Academic Publishers Stephen, W and Tait, P.D An Introduction to Electrochemical Corrosion Testing for Practicing Engineers & Scientists, Pair O Docs Pubns edition, (1994) 10 Kearns, J.R., Scully, J.R., Roberge, P.R., Reichet, J.L., et al., Electrochemical Noise Measurement For Corrosion Aplycation 1996: USA 11 Beaunier, L., R.Kearns, J., J.R.Scully, P.R.Roberge, et al Comparison of Spectral Analysis with Fast Fourier Transform and Maximum Entropy Method Application to the Role of Molybdenum Implantation on Localized - 130 - Corrosion of Type 304 Stainless Steel, ASTM STP 1277, Philadelphia, (1996) 114-128 12 Zahner Nois for Corrosion Monitoring Add on module for IM5/6 impedance spectrum analyzers MesstechnikGmbH&Co.KG, (1997) 13 Mabbutt, S., Mills, D.J., and Woodcock, C Devolopment of the Electrochemical Noise method (ENM) for more practical assessment of anti corrosion coatings, Progress in Organic Coatings 59(3) (2007) 192-196 14 Pujar, M.G., Anita, T., Shaikh, H., Dayal, R.K., et al Analysis of Electrochemical Noise (EN) Data Using MEM for Pitting Corrosion of 316 SS in Chloride Solution, Int J Electrochem Sci (2007) 301 - 310 15 STP1506 Corrosion Monitoring Measurement, ASTM International, (2009) 16 ASTM-G199-2009 Standard Guide for Electrochemical Noise Measurement, Journal of ASTM International, (2009) 17 ISO-8044-99 Corrosion of metals and alloys, Basic terms and definitions, (1999) 18 Trịnh Xuân Sén, Điện hóa học ed 2004: Nhà xuất đại học Quốc Gia Hà Nội 19 Cordner, R.J Atmospheric Corrosion Survey of New Zealand, Corrosion Science 25(2) (1990) 115 20 Dean, S.W Analyses of Four Years of Exposure Data from th USA Contribution of ISO CORRAG Program, ASTM STP 1239, Atmospheric Corrosion, Philadelphia, (1995) 21 Lichtman, J.Z., Kallas, D.H., and Rufolo, A Evaluating Erosion (Cavatation) Damage Handbook on Corrosion Testing and Evaluation, John Wiley and sons, Inc, Newyork-London-Sydney-Toronto, (1971) 453-476 22 Phạm Thy San, N.V.H., Lê Thị Hồng Liên, Atmospheric Corrosion Map of Cacbon Steel in one year for the North of Vietnam, Proc of the 9th APCCC, Kaoshing, TaiWan, (1995) - 131 - 23 Ngô Quốc Long and Lê Văn Cường Study Corrosion Process of Carbon Steel and Metallic Coatings in Vietnamese Soils Conditions – Results of Field Exposure, Proc of the 11th APCCC, Hochiminh City, Vietnam, (1999) 24 Hồ Sỹ Thoảng Vietnam Oil and Gas Sector and Corrosion, Proc of the 11th APCCC, Hochiminh City, Vietnam, (1999) 25 Dean, S.W and Reiser, D.B Time of Wetness and Dew Formation: A Model of Atmospheric Heat Transfer, ASTM STP 1239, Atmospheric Corrosion, Philadelphia, (1995) 26 Rezakhami, D and Zhaam, A.A The Effects of Temperature, Dissolved Oxygen and Velocity of Sewater on the Corrosion Behavious of Condenser Alloy, 15th ICC, Barcelona, (2002) 645 27 Zhu, X and Huang, G A Study on the Corrosion Peak of Carbon Steel in Marine Splash Zone, 13th ICC, Australia, (1996) 389 28 Kenneth, G.C Seawater Test, Handbook on Corrosion Testing and Evaluation, John Wiley and sons, Inc, Newyork-London-Sydney-Toronto, (1971) 507-529 29 Vũ Đình Huy and Nguyễn Ngọc Bình Nghiên cứu q trình ăn mịn số kim loại ( thép CT3, thép C45, kẽm, lớp mạ kẽm cadmi, điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm Việt nam, Báo cáo giám định đề tài cấp nhà nước 48.08.01, (1986) 30 Kajiyama, K., Koyama, Y., and Nakamura, Y Corrosion of Ductile Iron Pipes in Soil A Summary of Research Activities Performed during the Last Decade, 13th ICC, Australia, (1996) 438 31 Erik, S Corrosion on Steel – Vertically Located – in Soil, A Report from about twenty test Places 1954-1985, 10th Scandinavian Corrosion Congress, Stockholm, (1986) 313-316 32 Iverson, W.P Tests in Soils, Handbook on Corrosion Testing and Evaluation, John Wiley and sons, Inc, Newyork-London-Sydney-Toronto, (1971) 575-597 - 132 - 33 Bardal, E Erosion and Corrosion in Oil & Gas Production Systems, Proc of the 11th APCCC, Hochiminh City, Vietnam, (1999) 34 Otero, E., Pardo, A., Perez, F.J., Perosanz, F.J., et al Corrosion of Several Steels After Their Exposure at High Temperature to Oxygen and Sulfur Mixtures, 13th ICC, Australia, (1996) 259 35 Gabrielli, C., Heut, F., Keddam, M., and Oltra, R A review o f the probabilistic aspects of localized corrosion, Corrosion science 46(4) (1990) 266-278 36 Kruger, J and Rhyne, K Current understanding of pitting and crevice corrosion and its application to test methods for determining the corrosion susceptibility of nuclear waste metallic containers, Nuclear and Chemical Waste Management 3(4) (1982) 205-227 37 Revie, R.W., Uhlig's Corrosion Handbook Second ed 2000: John Wiley & Sons Inc 38 Aksüt, A.A., Lorenz, W.J., and Mansfeld, F The determination of corrosion rates by electrochemical d.c and a.c methods — II Systems with discontinuous steady state polarization behavior Corrosion Science 22(7) (1982) 611-619 39 ASTM-G59-97 Standard Test Method for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance Measurements, (2009) 40 Phan Lương Cầm and Schultze, W.A Ăn mòn bảo vệ kim loại Trường ĐHBKHN Trường ĐHKT Delft - Hàlan, (1985) 226tr 41 Trương Ngọc Liên, Điện hóa lý thuyết 2000: Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 42 Trần Hiệp Hải, Các phản ứng điện hóa ứng dụng 2002: Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 43 Bard, A.J and Faulkner, L.R., Electrochemical Methods Fundamentals and Applications 2nd Ed ed 2001, New York: Wiley - 133 - 44 Kearns, J.R., Scully, J.R., Roberge, P.R., Reichert, D.L., et al Electrochemical noise measurements for corrosion applications, ASTM STP 1277, Philadelphia, (1996) 45 G199-2009 Standard Guide for Electrochemical Noise Measurement, ASTM International, (2009) 46 W.P.Iverson, G.J.Olson, and L.F.Heverly The Role of Phosphorus and Hydrogen Sulfide in the Anaerobic Corrosion of Iron and the Possible Detection of This Corrosion by an Electrochemical Noise Technique, Biologically Induced Corrosion, Gaithersburg, Maryland, 10-12 June 1985 (National Association of Corrosion Engineers, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas 77084, USA), (1986) 154-161 47 Iverson, W.P Transient Voltage Changes Produced in Corroding Metals and Alloys, Electrochemical Society 115(6) (1968) 617-619 48 D.A.Eden, K.Hladky, D.G.John, and J.L.Dawson Electrochemical Noise Simultaneous monitoring of potential and current noise signals from corroding electrodes, Procceeding corrosion, National Association of Corrosion Engineers, (1986) 49 Hladky, K and Dawson, J.L The measurement of localized corrosion using electrochemical noise, Corrosion Science 21(4) (1981) 317-322 50 Mansfeld, F and al Electrochemical Noise Analysis of Iron Exposed to NaCl Solutions of Different Corrosivity, Electrochemical Society 141(5) (1994) 1402-1404 51 Gusmano, G., Montesperelli, G., Pacetti, S., Petitti, A., et al Electrochemical Noise Resistance as a Tool for Corrosion Rate Prediction, Corrosion 53(11) (1997) 860-868 52 Loto, C.A Electrochemical Noise Measurement Technique in Corrosion Research, Int J Electrochem Sci (2012) 9248 - 9270 53 Macdonald, D.D The Point Defect Model for the Passive State, Electrochemical Society 139(12) (1992) 3434-3449 - 134 - 54 Zeil, A.V.d Noise sources, Characterization, Measurement, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, (1970) 55 Nyquist, H Thermal Agitation of Electric Charge in Conductors, Physics Revue, the theory 32 (1928) 110 56 www.rfic.co.uk Noise tutorial, cited, November, (2009 ) 57 Haartman, M.v Low-frequency noise characterization, evaluation and modeling of advanced Si- and SiGe-based CMOS transistors Doctoral Thesis of the School of Information and Communication Technology (ICT), Stockholm, Sweden (2006 ) 58 Tan, Y., Bailey, S., and Kinsella, B The monitoring of the formation and destruction of corrosion inhibitor films using electrochemical noise analysis (ENA) Corrosion Science 38(10) (1996 ) 1681-1695 59 Barker, G.C Noise connected with electrode processes, Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry 21(1) (1969) 127-136 60 Hooge, F.N 1/f noise is no surface effect, Physics letters 29(3) (1969) 139140 61 Okada, T A theoretical analysis of the electrochemical noise during the induction period of pitting corrosion in passive metals: Part The current noise associated with the adsorption/desorption processes of halide ions on the passive film surface, Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry 297 (1991) 349-359 62 Hashimoto, M., Miyajima, S., and Murata, T A stochastic analysis of potential fluctuation during passive film breakdown and repair on iron, Corrosion science 33(6) (1992) 885-904 63 Hashimoto, M., Miyajima, S., and Murata, T An experimental study of potential fluctuation during passive film breakdown and repair on iron, Corrosion science 33(6) (1992) 905-915 64 Dawson, J.L Electrochemical Noise Measurement: The Definitive In-situ Technique for Corrosion Applycation?, ASTM STP 1277, Philadelphia, (1996) - 35 - 135 - 65 Shaglouf, M., Effect of flow on Electrochemical Noise generation, in Ph.D These of The University of Manchester 2010 66 Hladky, K and Dawson, J.L The Measurement of Localized Corrosion using Electrochemical Moise, Corrosion Science 21(4) (1980) 317-322 67 Legat, A and Dolecek, V Corrosion Monitoring System Based on Measurement and Analysis of Electrochemical Noise, Corrosion 51(4) (1995) 295-300 68 A.Legat and C.Zevnik The electrochemical noise of mild and stainless steel in various water solution, Corrosion Science 35(5-8) (1993) 1661-1666 69 Leban, M., Legat, A., Dolecek, V., and Kuhar, V Electrochemical noise as a possible method for detecting Stress-Corrosion Cracking, Materials Science Forum, (1998) 157-162 70 Cottis, R.A Sources of Electrochemical Noise in Corroding Systems, Russian Journal of Electrochemistry 42(5) (2006) 497-505 71 Dawson, J.L., Hladky, K., and Eden, D.A Electrochemical Noise – Some New Developments in Corrosion Monitoring, UK Corrosion 83 – Proceedings of the Conference, Birmingham UK, (1983) 99-108 72 Al-Ansari, A The effects of reduced sulphur species in the localized corrosion of stainless steels, Ph.D Thesis of UMIST: Manchester, (1997) 73 Simões, A.M.P and Ferreira, M.G.S Crevice Corrosion Studies on Stainless Steel Using Electrochemical Noise Measurements, British Corrosion 22(1) (1987) 21-25 74 Wood, R.J.K., Wharton, J.A., Speyer, A.J., and Tan, K.S Investigation of errosion corrosion processes using electrochemical noise measurements, J Tribology Interntational 35 (2002) 631-641 75 Hladky, K and Dawson, J.L The measurement of corrosion using electrochemical 1/f noise, Corrosion Science 22(3) (1982) 231-237 76 Mansfeld, F and Xiao, H Electrochemical noise analysis of iron exposed to NaCl solutions of different corrosivity, Electrochemical Society 140(8) (1993) 2205-2209 - 136 - 77 Zhou, X.Y., Lvov, S.N., Wei, X.J., Benning, L.G., et al Quantitative evaluation of general corrosion of Type 304 stainless steel in subcritical and supercritical aqueous solutions via electrochemical noise analysis, Corrosion Science 44(4) (2002) 841-860 78 Schmitt, G and Plagemann, P Investigations on the applicability of electrochemical noise analysis to study the corrosion behaviour of copper tubes in potable water installations, Materials and Corrosion 49(9) (1998) 677-683 79 Choi, H.J and Cepulis, R.L Inhibitor Film Persistence Measurement by Electrochemical Techniques, SPE Journal 2(4) (1987) 325-330 80 Zhou, X and Jepson, W.P Corrosion in Three-Phase Oil/Water/Gas Slug Flow in Horizontal Pipes, NACE Corrosion International: Houston, Tx, (1994) 81 Gopal, M., Kaul, A., and Jepson, W.P Mechanisms contributing to enhanced corrosion in horizontal three phase slug flow, NACE Corrosion International: Houston, Tx, (1995) 82 Cheng, Y.F., A Fundamental Understanding of the Electrochemical Noise Related to Pitting Corrosion of Carbon Steel, in Ph.D Thesis of Department of Chernical and Materials Engineering, University of Alberta: Edmonton 2000 83 Rothwell, A.N and Eden, D.A Electrochemical Noise Data: Analysis, Interpretation and Presentation, Corosion 92 Conference, NACE, Houston, (1992) 223 84 Tan, Y Electrochemical Studies on Carbon Dioxide Corrosion ad Its Inhibition, Ph.D Thesis of the Curtin University of Technology, (1996) 85 Blanc, G., Gabrielli, C., Ksouri, M., and Wiart, R Experimental Study of the Relationships Between the Electrochemical Noise and the Structure of the Electrodeposits of Metals, Electrochim Acta 23(4) (1978) 337-340 86 Epelboin, I., Gabrielli, C., Keddam, M., and Raillon, L Measurement of the power spectral density of electrochemical noise: direct two-channel method, - 137 - Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry 105(2) (1979) 389-395 87 Bertocci, U and Kruger, J Studies of passive film breakdown by detection and analysis of electrochemical noise, Surface Science 101(1-3) (1980) 608-618 88 Chen, J.F and Bogaerts, W.F The physcial maining of noise resistance, Corrosion Science 37(11) (1995) 1839-1842 89 Searson, P.C and Dawson, J.L Analysis of electrochemical noise generated by corroding electrodes under open-circuit conditions, Electrochemical Society 135(8) (1988) 1908-1915 90 Bendat, J.S and Piersol(1986), A.G Random Data: Analysis and Measurement Procedures, second, revised and expanded, Wiley, New York First edition, (1971) 91 Uruchurtu, J.C and Dawson, J.L Noise analysis of pure aluminum under different pitting conditions, Corrosion 43(1) (1987) 19–26 92 Cottis, R.A and Turgoose, S Electrochemical Impedance and Noise Corrosion testing made easy, NACE International, B.C Syrett, Editor: Houston/Tx., USA, (1999) 93 Press, W.H., Teukolsky, S.A., Vetterling, W.T., and Flannery, B.P Numerical Recipes in C, Cambridge University Press: Cambridge,UK, (1993) 94 Cottis, R.A Interpretation of electrochemical noise data, Corrosion 57(3) (2001) 265–284 95 Barr, E.E., Goodfellow, R., and Rosenthal, L.M Noise monitoring at Canada’s Simonette sour oil processing facility, Orlando, Fl, NACE Corrosion International, (2000) 96 Kelly, R.G., Inman, M.E., and Hudson, J.L Analysis of Electrochemical Noise for Type 410 Stainless Steel in Chloride Solutions, ASTM STP 1277, Philadelphia, (1996) 101-113 - 138 - 97 Mansfeld, F., Sun, Z., and Hsu, C.H Electrochemical noise analysis (ENA) for active and passive systems in chloride media, Electrochimica Acta 46(24-25) (2001) 3651-3664 98 Harris, R.W and Ledwidge, T.J Random noise theory Pion (London), Last edited on 2002, (1974) 102 99 Haruna, T., Morikawa, Y., Fujimoto, S., and Shibata, T Electrochemical noise analysis for estimation of corrosion rate of carbon steel in bicarbonate solution, Corrosion Science 45 (2003) 2093-2104 100 www.matlab.com The documentation for pwelch in the Matlab signal processing toolbox, [cited October], (2009) 101 Burg, J.P Modern Spectrum Analysis, ed D.G Childers, New York: IEEE Press, (1978) 102 Hu, Q., Zhang, G., Qiu, Y., and Guo, X The crevice corrosion behaviour of stainless steel in sodium chloride solution, Corrosion Science 53 (2011) 4065–4072 103 Planinšič, P and Petek, A., Wavelets in Electrochemical Noise Analysis in Discrete Wavelet Transforms - Biomedical Applications, H Olkkonen, Editor 2011, InTech 104 Xia, D., Song, S., Wang, J., Shi, J., et al Determination of corrosion types from electrochemical noise by phase space reconstruction theory, Electrochemistry Communications 15(1) (2012) 88-92 105 Xu, J., Sun, T., Zhang, L., Li, J., et al Potentiostatic Electrochemical Noise Analysis of 2101 Lean Duplex Stainless Steel in mol/L NaCl, Journal of Materials Science & Technology 28(5) (2012) 474-480 106 Breimesser, M., Ritter, S., Seifert, H.-P., Suter, T., et al Application of electrochemical noise to monitor stress corrosion cracking of stainless steel in tetrathionate solution under constant load, Corrosion Science 63 (2012) 129-139 - 139 - 107 Homborg, A.M., Tinga, T., Zhang, X., van Westing, E.P.M., et al Timefrequency methods for trend removal in electrochemical noise data, Electrochimica Acta 70 (2012) 199-209 108 Homborg, A.M., van Westing, E.P.M., Tinga, T., Zhang, X., et al Novel time-frequency characterization of electrochemical noise data in corrosion studies using Hilbert spectra, Corrosion Science 66 (2013) 97-110 109 Morlet, J Seismic tomorrow, interferometry and quantum mechanics in Soc Expl Geophys Annual International Meeting 1975 Denver, CO, USA, Oct 110 Daubechies, I Ten lectures on wavelets, CBMS-NSF conference series in applied mathematics SIAM Ed, (1992) 111 Mallat, S.G A Theory for Multiresolution Signal Decomposition: The Wavelet Representation IEEE Transactions on Pattern Analysic and Machine Intelligence 11(7) (1989) 674-693 112 Paul, S.A., The Illustrated Wavelet Transform Handbook: Introductory Theory and Applications in Science, Engineering, Medicine and Finance 2002, Bristol and Philadelphia: The Institute of Physics, London 113 Press, W., Teukolsky, S., Vetterling, W., and Flannery, B., Numerical Recipes in C, ed Second 1992: Cambridge University Press 114 Duran, O., Vera, E., Ortiz, C.A., and Heyn, A Use of the wavelet method for analyzing electrochemical noise data, Materials and Corrosion 58(12) (2007) 997-999 115 Smulko, J., Darowicki, K., and Zielinski, A Pitting corrosion in steel and electrochemical noise intensity, Electrochemistry Communications 4(5) (2002) 388-391 116 Aballe, A., Bethencourt, M., Botana, F.J., and Marcos, M Using wavelets transform in the analysis of electrochemical noise data, Electrochimical Acta 44(26) (1999) 4805–4816 117 Chen, R., Trieu, V., Natter, H., Kintrup, J.r., et al Wavelet analysis of chlorine bubble evolution on electrodes with different surface morphologies, Electrochemistry Communications 22 (2012) 16-20 - 140 - 118 ASTM G78 - 01: Standard Guide for Crevice Corrosion Testing of IronBase and Nickel-Base Stainless Alloys in Seawater and Other ChlorideContaining Aqueous Environments, (2007) 119 ASTM G5–94(R 99) Standard Reference Test Method for Making Potentiostatic and Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements, (2002) 120 ISO 847 - 91 BS 7545 - 91 Metals and Alloys - Procedures for Removal of Corrosion Products from Tets Specimens, (1991) 121 Safizadeh, F and Ghali, E Monitoring passivation of Cu–Sb and Cu–Pb anodes during electrorefining employing electrochemical noise analyses Electrochimica Acta 56(1) (2010) 93-101 122 Smith, M.T and Macdonald, D.D Wavelet Analysis of Electrochemical Noise Data, Corrosion 65(7) (2009) 438-448 123 Acosta, G., Veleva, L., and López, J.L Power Spectral Density Analysis of the Corrosion Potential Fluctuation of Aluminium in Early Stages of Exposure to Caribbean Sea Water, Journal of Electrochem Science (2014) 6464 - 6474 124 Subba, R.B., Reddy, D.S., and Dr.G.V.Marutheswar Identification of Fault Location in Multiple Transmission Lines by Wavelet Transform, International Journal of Computational Engineering Research 4(2) (2014) 56-65 125 Planinšič, P and Petek, A Characterization of corrosion processes by current noise wavelet-based fractal and correlation analysis, Electrochimica Acta 53(16) (2008) 5206-5214 126 Shahidi, M., Hosseini, S.M.A., and Jafari, A.H Comparison between ED and SDPS plots as the results of wavelet transform for analyzing electrochemical noise data, Electrochimica Acta 56(27) (2011) 9986-9997 127 Legat, A and Dolecek, V Chaotic Analysis of Electrochemical Noise Measured on Stainless Steel, Electrochemical Society 142 (1995) 18511858 - 141 - 128 Liu, X.F., Wang, H.G., and Gu, H.C Fractal characteristic analysis of electrochemical noise with wavelet transform, Corrosion Science 48(6) (2006) 1337-1367 129 G5–94(R 99) Standard Reference Test Method for Making Potentiostatic and Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements, ASTM International, (1999) 130 G102 – 89 (R 99) Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Ralated Information from Electrochemical Measurements, ASTM International, (1999) 131 G 59 - 97 (R 2009) Standard Test Method for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance Measurements, ASTM International, (2009) 132 J.A.Wharton, Wood, R.J.K., and Mellor, B.G Wavelet analysis of electrochemical noise measurements during corrosion of austenitic and superduplex stainless steels in chloride media, Corrosion Science, Pergamon 45(1) (2003) 97-122 133 Homborg, A.M., Tinga, T., Zhang, X., van Westing, E.P.M., et al Transient analysis through Hilbert spectra of electrochemical noise signals for the identification of localized corrosion of stainless steel, Electrochimica Acta 104(0) (2013) 84-93 134 Guan, L., Zhang, B., Wang, J.Q., Han, E.H., et al The reliability of electrochemical noise and current transients characterizing metastable pitting of Al-Mg-Si microelectrodes, Corrosion Science 80(0) (2014) 1-6 135 Wang, X., Wang, J., Fu, C., and Gao, Y Determination of Corrosion Type by Wavelet-Based Fractal Dimension from Electrochemical Noise, Journal of Electrochem Science (2013) 7211 - 7222 136 Sheir, L.L., Jarman.R.A, and Burstein.G.T, Corrosion Vol 2000, Oxford Auckland Boston Johannesburg Melbuorne NewDelhi 137 Perez, N Electrochemistry and Corrosion Science, Kluwer Academic Publishers, Boston, (2004) 138 Bradford, S.B Corrosion, ASM Handbook 13 (1992) - 142 - 139 Bertocci, U and Huet, F Noise Analysis Applied to Electrochemical Systems, Corrosion 51(2) (1995) 131-144 140 Bertocci, U., Gabrielli, C., Huet, F., Keddam, M., et al Noise resistance applied to corrosion measurements II Experimental tests, Electrochemical Society 144(1) (1997) 37-43 141 Isaac, J.W and Hebert, K.R Electrochemical Current Noise on Aluminum Microelectrodes Articles, J Electrochem Soc 146(2) (1999) 502-509 142 López, F.H.E.-., Calderón, F.A.-., Margulis, R.G.B., Zamora, M.A.B., et al Transient Analysis of Electrochemical Noise for 316 and Duplex 2205 Stainless Steels Und er Pitting Corrosion, Int J Electrochem Sci (2011) 1785-1796 143 Bertocci, U., Frydman, J., Gabrielli, C., Huet, F., et al Analysis of Electrochemical Noise by Power Spectral Density Applied to Corrosion Studies: Maximum Entropy Method or Fast Fourier Transform?, J Electrochem Soc 145(8) (1998) 2780-2786 144 Dong, Z.H., Guo, X.P., Zheng, J.X., and Xu, L.M Investigation on inhibition of CrO4 2− and MoO4 2− ions on carbon steel pitting corrosion by electrochemical noise analysis, Journal of Applied Electrochemistry 32(4) (2002) 395-400 145 Matsuhashi, R and Taddokoro, Y Estimation of Crevice Corrosion Life Time for Stainless Steels in Seawater Environments, Nippon Steel Technical Report, Technical Report 99 (2010) 62-72 146 Cottis, R.A., Al-Mazeedi, H.A., and Turgoose, S Measures for the Identification of Localized Corrosion from Electrochemical Noise Measurements, NACE Corrosion International: Houston, Tx, (2002) 147 Cai, B., Liu, Y., Tian, X., Wang, F., et al An experimental study of crevice corrosion behaviour of 316L stainless steel in artificial seawater, Corrosion Science 52(10) (2010) 3235-3242 148 Oldfteld, J.W and Sutton, W.H Crevice corrosion of stainless steels II: Experimental results, British Corrosion 13 (1978) 104–111 - 143 - 149 Kennell, G.F and Evitts, R.W Crevice corrosion cathodic reactions and crevice scaling laws, Electrochimica Acta 54(20) (2009) 4696-4703 150 Jiang, X., Nešić, S., Huet, F., Kinsella, B., et al Selection of Electrode Area for Electrochemical Noise Measurements to Monitor Localized CO2 Corrosion, Journal of The Electrochemical Society 159(7) (2012) C283C288 151 Al-Mazeedi, H.A.A and Cottis, R.A A practical evaluation of electrochemical noise parameters as indicators of corrosion type, Electrochimica Acta 49(17-18) (2004) 2787–2793 152 Na, K.-H and Pyun, S.-I Comparison of susceptibility to pitting corrosion of AA2024-T4, AA7075-T651 and AA7475-T761 aluminium alloys in neutral chloride solutions using electrochemical noise analysis, Corrosion Science 50(1) (2008) 248-258 153 Soltis, J., Krouse, D.P., Laycock, N.J., and Zavadil, K.R Automated processing of electrochemical current noise in the time domain: I Simulated signal, Corrosion Science 52(3) (2010) 838-847 154 Cappeln, F., Bjerrum, N.J., and Petrushina, I.M Electrochemical Noise Measurements of Steel Corrosion in the Molten NaCl-K2SO4 System, Electrochemical Society 152(B7) (2005) 228-235 155 Aballe, A., Bethencourt, M., Botana, F.J., and Marcos, M Wavelet transform-based analysis for electrochemical noise, Electrochemistry Communications 1(7) (1999) 266-270 156 Kim, J.J Electrochemical Noise Analysis of Localized Corrosion by Wavelet Transform, Met Mater Int 16(5) (2010) 747-753 Hà Nội, ngày 03/ 11/ 2015 - 144 - ... không hai, phương pháp đặc trưng nghiên cứu ăn mòn, để phân biệt ăn mòn đồng đều, ăn mòn lỗ ăn mòn khe (các dạng ăn mòn cục bộ)  Nghiên cứu ăn mòn cục bộ: EN sử dụng hoàn thiện để nghiên cứu xác... - 1.1 Tổng quan ăn mòn kim loại - 1.1.1 Khái niệm ăn mòn kim loại - 1.1.2 Các dạng ăn mòn cục kim loại - 1.2 Các phương pháp điện hóa nghiên cứu ăn mịn kim loại - 11 1.2.1... NGHỆ NGUYỄN VĂN CHIẾN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĂN MÒN CỤC BỘ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU ĐIỆN HÓA LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 62 44 01 19