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摘要
为探究电化学对循环冷却水系统碳钢材料结垢和腐蚀的影响，构建了以Ti/RuO2阳极和Ti网阴极为核心的电化学处理系统，将其分别与旋转腐蚀速率仪和循环冷却水动态模拟系统进行联用。首先通过除垢效果和电流效率对电化学系统进行参数优化，实验结果显示，15 V电压，120 min处理时间为最优电化学处理参数。电化学联用旋转腐蚀速率仪实验结果显示，对于不同硬度的水质，电化学嵌入后均可降低碳钢表面垢沉积速率。XRD和SEM分析表明，碳钢表面水垢晶型以方解石为主转化为以文石为主。但当水质为软水时，电化学嵌入可明显加剧碳钢腐蚀速率；而当电化学嵌入硬水与高硬水水质时，挂片表面可形成均匀、致密的Fe3O4层，碳钢腐蚀速率由0.60、0.54 mm/a分别降至0.47、0.32 mm/a。电化学联用循环冷却水动态模拟装置实验结果显示，嵌入电化学模块后，循环冷却水模拟系统的污垢热阻均显著降低。经数据分析，当水质为软水时，嵌入电化学系统后碳钢腐蚀速率增大，而当水质为高硬水时，碳钢腐蚀速率分别由0.12、0.15 mm/a降至0.10、0.13 mm/a。表明电化学嵌入可显著降低系统水垢沉积速率，但水质硬度较低时，会带来腐蚀加剧风险，为后续电化学技术的安全推广提供了参考依据。
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