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不同埋地深度下铜质接地网材料的腐蚀特性 查方林，冯 兵 。何铁祥 (湖南省电力公司科学研究院，湖南 长沙 410007) [摘 要] 埋地深度是接地网防腐蚀的重要指标，目前对其研究较少。采用交流阻抗谱 (EIS)、线性极化法研究 了紫铜材料在不同深度土壤中的电化学腐蚀特征，分析了不同深度土壤理化性质的差异对钝化膜生长过程及紫铜 腐蚀速率的影响；通过扫描电镜(SEM)和x射线光电子谱(xPs)技术检测了腐蚀后紫铜的表面状况和腐蚀产物的 元素价态及成分。结果表明：水力淋洗使盐类离子在深层土壤 中富集；紫铜在埋地25cm深处钝化膜仅需 1周即 可生长完成，氧气的氧化使致密的CuO膜转化生成 CuO膜 ，膜层保护作用较差，引发紫铜的点蚀，腐蚀后期钝化 膜大面积脱落；埋地45cm深处紫铜钝化膜生长缓慢，长达 41d，但膜层完整致密，保护作用强，其主要成分为 Cu，0；腐蚀 70d后，埋地25cm紫铜腐蚀 电流密度为91．01nA／cm ，而45cln深处紫铜仅为7．56nA／cm 。 [关键词】 土壤腐蚀；埋地深度；紫铜；Cu20膜；CuO膜；膜层 电阻 [中图分类号]TG172．4 [文献标识码]A [文章编号】1001—156o(2o~5)03-0048—04 O 前 言 分 (质量分数，％)：P0．07，Ni0．02，Si0．04，Fe0．08， Zn0．09，S0．09，Ag0．10，余量为铜。试片一圆面焊接 接地网接地材料多为碳钢或带涂镀层的碳钢，耐 铜导线，另一圆面为工作面。将 3根焊接好的紫铜 电 蚀性较差，屡次引发变 电站接地事故。铜材具有 良好 极用环氧树脂封装，呈三角形分布，彼此间距约为 1 的导电性和耐蚀性 ，已成为一些新建大型变 电站的接 mm组成三电极体系。封装完成后用砂纸将 电极工作 地材料。土壤是一种复杂的多相体系，同一地区不同 面逐级打磨至800目，依次用丙酮和酒精擦洗，放人干 深度的土壤，其理化性质，如含氧量、微生物腐蚀性、pH 燥器中备用。 值、电阻率等可能差别很大。气候变化也会影响土壤 的理化性质，如降雨可能导致不同深度土层盐类分布 1．2 土样及腐蚀条件 差异…。因此，埋地深度成为接地网防腐蚀的重要指 在湖南某变 电站选点开挖土层，从地面 以下 6O 标。目前，针对接地网材料腐蚀的研究多偏重于实际应 cm深处取土样，经烘干研磨，过20目筛，盛人直径45 用效果分析，理论研究较少，埋地深度对材料腐蚀影响的 cm、深 60cm的塑料桶 。填土入桶 ，于表层喷洒除盐 研究则更少。本工作研究了不同埋地深度下铜质接地网 水 (25cI=时电阻率 18MQ ·cm，下同)模拟 自然条件 的腐蚀特性，分析了不同深度土层理化性质差异对腐蚀 下的降雨气候，并使土样含水率约为2O％。待水分渗 的影响，以期对接地网防腐蚀提供一定的参考。 透均匀后埋入紫铜电极，埋地深度分别为25，45cm， 埋地 70d。 1 试 验 1．3 测试分析 1．1 电极材料 2种深度各取土样约 200g，用除盐水按水土 比 所用材料为紫铜，尺寸为 西6mm×5mm，化学成 3：l混合浸泡，取上部清液测量pH值并用 IC一1100离 子色谱仪分析其离子含量。 [收