Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: 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 NGHIÊN CỨU ĂN MÒN CỤC BỘ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU ĐIỆN HÓA Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số : 62 44 01 19 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2015 Công trình được hoàn thành tại: Viện kỹ thuật nhiệt đới - Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS, Lê Văn Cường TS, Nguyễn Trọng Tĩnh Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ …’, ngày … tháng … năm 2016 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Mở đầu Hiện nay trên thế giới, phương pháp nhiễu điện hóa đang được hoàn thiện và đề xuất để bổ sung, giải quyết các vấn đề tồn tại trong nghiên cứu điện hóa nói chung và nghiên cứu ăn mòn của các phương pháp đo lường điện hóa. Đặc trưng và ưu thế của việc đo nhiễu điện hóa là phát hiện các tín hiệu bất thường rất điển hình trong các quá trình thay đổi trạng thái bề mặt. Như vậy vấn đề đặt ra là:  Làm thế nào có thể đo được tín hiệu nhiễu và có thể so sánh với các phương pháp đo tin cậy khác.  Khả năng đo được các thông số gì, và định hướng các quá trình là rất cần thiết để có một cơ sở đo đạc vững chắc.  Làm thế nào có thể phân tích hiệu quả nhất dữ liệu và giải thích đáng tin cậy.  Triển vọng ứng dụng của tín hiệu nhiễu vào thực tiễn là gì.  Ưu điểm của phương pháp đo nhiễu điện hóa trong nghiên cứu ăn mòn kim loại. Phương pháp này đơn giản bởi là phương pháp không phá hủy; ghi và phân tích tín hiệu liên tục hay rời rạc nên có thể phân biệt các hiện tượng và quá trình điện hóa khác nhau trong các môi trường khác nhau. Dữ liệu nhiễu điện hóa với đặc trưng nghèo thông tin đầu vào nhưng qua phân tích đem lại nhiều thông số giá trị. Phương pháp đo nhiễu điện hóa có thể áp dụng nghiên cứu trực tiếp với đối tượng đang làm việc nên có ý nghĩa thực tiễn lớn. Nhờ những ưu điểm nêu trên, nghiên cứu và ứng dụng của phương pháp nhiễu điện hóa cho mục đích khác nhau đã và đang giành được mối quan tâm phổ biến của nhiều nhà khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu vật liệu mới. Phương pháp nhiễu điện hóa có thể đánh giá trực tiếp mức độ ăn mòn của kim loại trong môi trường xâm thực với điều kiện có hoặc không có bảo vệ chống ăn mòn, cả quá trình chuyển từ trạng thái thụ động sang trạng thái hoạt động ăn mòn và ngược lại. Trong các dạng ăn mòn thường gặp, ăn mòn cục bộ là dạng ăn mòn nguy hiểm nhất bởi là dạng ăn mòn rất phổ biến, rất khó phát hiện trước khi xảy ra sự cố. Vì thế, nguy cơ phá hủy vật liệu, thiết bị kim loại do ăn mòn cục bộ là rất lớn và là lý do phải nâng cao, thậm chí phải hoàn thiện các - 1 - phương pháp truyền thống đồng thời xây dựng các phương pháp mới để phát hiện, theo dõi nhằm mục đích kiểm soát ngăn ngừa các sự cố do ăn mòn kim loại. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước, tiếp tục nội dung nghiên cứu trước đây, đề tài luận án là “Nghiên cứu ăn mòn cục bộ kim loại bằng phương pháp nhiễu điện hóa”. 2. Mục đích của Luận án. Thiết lập sơ đồ thu thập và đánh giá dữ liệu nhiễu điện hóa. Ứng dụng kĩ thuật sóng nhỏ để phân tích tín hiệu nhiễu điện hóa trong lĩnh vực ăn mòn cục bộ kim loại. Nghiên cứu một số dạng ăn mòn cục bộ kim loại điển hình trong điều kiện phòng thí nghiệm từ dữ liệu nhiễu điện hóa. 3.Nhữngđónggópmớicủaluậnán. Từ các kết quả nghiên cứu, thực nghiệm luận án đã thiết lập một sơ đồ tổng quát trình tự các nguyên tắc phương pháp thực nghiệm và phân tích tín hiệu nhiễu điện hóa trong lĩnh vực nghiên cứu điện hóa nói chung và trong nghiên cứu ăn mòn kim loại nói riêng Những kết quả của luận án góp phần làm sáng tỏ thêm về biểu hiện của các dạng ăn mòn, thụ động nói chung và ăn mòn cục bộ nói riêng thông qua việc phân tích thống kê, phân tích phổ tín hiệu nhiễu ở thời gian ngắn và đánh giá phổ mật độ công suất và năng lượng của từng dạng ăn mòn bằng cách chuyển dữ liệu vùng thời gian sang vùng tần số và kết hợp miền thời gian – vùng tần số. Luận án cũng đã góp phần mang lại những hiểu biết sâu sắc hơn nguyên nhân khác nhau về mặt cơ chế và khả năng phản ứng của từng dạng ăn mòn cục bộ trên cơ sở theo dõi và phân tích dữ liệu nhiễu điện hóa trong miền thời gian – vùng tần số và mật độ năng lượng của chúng bằng phương pháp sóng nhỏ Luận án đã đề xuất và sử dụng các công cụ toán tin hiện đại (Lapview, Matlab, KaleidaGraph…) để thiết lập hệ đo và phân tích các tín hiệu nhiễu điện hóa cho lĩnh vực ăn mòn kim loại, và chúng tôi tin rằng đó là công cụ hữu hiệu có độ tin cậy cao để mô phỏng hay phân tích các biểu hiện tín hiệu và các thông số điện hóa trong nghiên cứu cũng như ứng dụng thực tiễn. - 2 - Khả năng ứng dụng trong thực tiễn: Các kết quả của đề tài này góp phần vào việc phân biệt cụ thể các dạng ăn mòn điện hóa nhất là ăn mòn cục bộ, thụ động bề mặt kim loại. Bằng các phương pháp biến đổi sóng nhỏ và phân tích tập dữ liệu đang được theo dõi trực tiếp trên hệ hoạt động trích ra ở trạng thái dừng. Đồng thời với việc giải quyết vấn đề đặt ra bằng các phương pháp phân tích và tính toán trên có thể đóng góp định hướng cho việc thiết kế bảo vệ chống ăn mòn có đủ hiệu quả đáp ứng được những điều kiện làm việc của các thiết bị hay công trình kim loại trong môi trường ăn mòn đã dự đoán trước. 4. Bố cục luận án:Luận án được trình bày trong 143 trang, bao gồm ba chương và các phần Mở đầu, Kết luận, Danh mục các bài báo đã công bố và Tài liệu tham khảo, cụ thể gồm các chương: Chương 1 trình bày tổngquan về ăn mòn kim loại và nhiễu điện hóa trong nghiên cứu ăn mòn. Giới thiệu phương pháp sóng nhỏ ứng dụng phân tích tín hiệu nhiễu điện hóa. Chương 2 trình bày các phương pháp thực nghiệm và phân tích sử dụng trong luận án. Chương 3 trình bày các kết quả nghiên cứu các dạng ăn mòn, thụ động nhưng chủ yếu tập trung vào ăn mòn cục bộ của hợp kim thép cacbon thấp, hợp kim 304 bằng phương pháp nhiễu điện hóa. B. NỘI DUNG LUẬN ÁN Chương 1. Tổng quan Phần tổng quan đề cập ba vấn đề chính: Tổng quan về ăn mòn kim loại; tổng quan các phương pháp điện hóa ứng dụng trong nghiên cứu ăn mòn kim loại và các phương pháp phân tích dữ liệu nhiễu điện hóa. Trong tổng quan ăn mòn kim loại, trên cơ sở khoa học ăn mòn đã nêu định nghĩa về ăn mòn kim loại:“Ăn mòn kim loại là khái niệm dùng để chỉ quá trình tự diễn biến phá huỷ vật liệu kim loại do tương tác hóa – lý với môi trường xung quanh”. Tiếp theo là phân loại ăn mòn theo cơ chế (ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá), theo hình dạng bề mặt bị ăn mòn và theo môi trường ăn mòn…. Trong phần tổng quan các phương pháp điện hóa ứng dụng trong nghiên cứu ăn mòn kim loại đề cập hai nhóm phương pháp: tổng quan về các phương pháp điện hóa phổ biến – kinh điển ứng dụng trong - 3 - ... - tailieumienphi.vn