NGHIÊN CỨU ĂN MÒN CỤC BỘ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU ĐIỆN HÓA
Hóa lý thuyết và Hóa lý
Luận án "Nghiên cứu ăn mòn cục bộ kim loại bằng phương pháp nhiễu điện hóa" của Nguyễn Văn Chiến tập trung vào việc hoàn thiện và ứng dụng phương pháp nhiễu điện hóa (EN) để giải quyết các vấn đề trong nghiên cứu ăn mòn kim loại, đặc biệt là ăn mòn cục bộ. Phương pháp EN được đánh giá cao nhờ khả năng phát hiện tín hiệu bất thường bề mặt, tính không phá hủy, khả năng ghi và phân tích tín hiệu liên tục, đồng thời cung cấp nhiều thông số giá trị từ dữ liệu đầu vào. Phương pháp này có thể đánh giá trực tiếp mức độ ăn mòn kim loại trong môi trường xâm thực, bao gồm cả quá trình chuyển từ trạng thái thụ động sang hoạt động ăn mòn và ngược lại.
Mục đích chính của luận án là thiết lập sơ đồ thu thập và đánh giá dữ liệu EN, ứng dụng kỹ thuật sóng nhỏ (Wavelet Transform Analysis) để phân tích tín hiệu EN trong lĩnh vực ăn mòn cục bộ, và nghiên cứu các dạng ăn mòn cục bộ điển hình trên cơ sở dữ liệu này. Luận án đã đóng góp vào việc thiết lập một sơ đồ tổng quát về nguyên tắc thực nghiệm và phân tích tín hiệu EN, làm sáng tỏ biểu hiện của các dạng ăn mòn (thụ động, cục bộ) thông qua phân tích thống kê, phổ tín hiệu, mật độ công suất và năng lượng. Nghiên cứu cũng cung cấp hiểu biết sâu sắc hơn về cơ chế ăn mòn cục bộ bằng cách phân tích dữ liệu EN trong miền thời gian – tần số và mật độ năng lượng bằng phương pháp sóng nhỏ, đồng thời đề xuất và sử dụng các công cụ toán tin hiện đại để thiết lập hệ đo và phân tích tín hiệu.
Luận án được trình bày trong 143 trang với ba chương chính: Chương 1 tổng quan về ăn mòn kim loại, nhiễu điện hóa và phương pháp sóng nhỏ; Chương 2 mô tả điều kiện và phương pháp thực nghiệm; và Chương 3 trình bày kết quả nghiên cứu ăn mòn cục bộ của hợp kim thép cacbon thấp và hợp kim 304 bằng phương pháp nhiễu điện hóa.
Các kết quả chính cho thấy kỹ thuật EN với biến đổi sóng nhỏ thành công trong việc phân tích các dạng ăn mòn khác nhau như ăn mòn đều, ăn mòn cục bộ (lỗ, khe) và quá trình chuyển trạng thái thụ động. Phổ phân bố mật độ năng lượng dòng (ESD) được coi là "dấu vân tay" để xác định và phân biệt các dạng ăn mòn, với các bậc tách D1-D2 cho ăn mòn đều, D2 cho thụ động, và D6-D7 cho ăn mòn lỗ và khe. Giá trị độ dốc β và kích thước phân đoạn D của tín hiệu nhiễu dòng điện hóa, khi kết hợp với ESD, là các thông số hữu ích để đánh giá mức độ và phân biệt các dạng ăn mòn. Cụ thể, β nhỏ hơn 1 cho ăn mòn đều, β xấp xỉ 1 cho ăn mòn hỗn hợp, β xấp xỉ 2 cho ăn mòn lỗ và khe; D nhỏ hơn 2 cho ăn mòn cục bộ, và D lớn hơn hoặc bằng 2 cho ăn mòn đều, thụ động và hỗn hợp.