不锈钢导电电极在自来水中的电化学腐蚀速度求教

2万 · 2021-9-9 11:48

打算搞一个工业洗碗机的控制器产品，里面涉及到水箱水位的控制，用户使用一对不锈钢电极，电极间距10mm左右，水温维持在80度以上。这两个电极间的水阻对680K电阻分压，大概多长时间后这一对不锈钢电极会腐蚀失效？有没有人做过类似实验？

我使用10K电阻分压做实验，大概用了1个月左右就腐蚀失效了。现在改成680K电阻分压，并且每秒内，1/3时间通电并检测，2/3时间会关断两个电极上的电压，希望实现5年内不失效，但实验时间太长，这样做模拟实验太不现实，想搞一个加速实验。

3万 · 2021-9-9 12:47

本帖最后由 tyw 于 2021-9-9 13:37 编辑

你研究这个有点舍近求远了,换材料是上策. 多半是用了冒牌材料了.

电化学腐蚀的速度.pdf (465.11 KB)

不锈钢的电化学腐蚀性能分析.pdf (14.79 MB)

金属材料耐腐蚀的选材顺序 - 百度文库.pdf (491.62 KB)

1Cr18不大好找, 0Cr18(商家叫304)较常见,但分枝很多,可用磁钢作比较.

只看该作者 · 2021-9-9 22:14

就佩服你，水位监测用探针的话，请使用交流激励，直流会产生极化，只要是金属都逃不过极化腐蚀，用交流，以前我用在插地里监测湿度，4年内没有出现异样

4万 · 2021-9-11 18:01

不锈钢材料是一大类，具体品种很多。所以，应该去专业电极厂家咨询购买，不要用常规材料自制。另外，电极电流要尽量小，甚至可能的话用交流做检测。除不锈钢材料外，还可以考虑石墨电极。

只看该作者 · 2021-9-11 19:10

看来楼主没有认真处理该问题；起码也得用交流，直流产生电化学腐蚀，你只能暴力上贵金属电极才能避免腐蚀；。

其实要耐用的话，水位探测应该用电容式，水的介电常数比空气大几十倍，做个表面绝缘的电极，非常容易分辨是非中间插入了高介电或者高导电物质。

2万 · 2021-9-12 16:54

chunyang 发表于 2021-9-11 18:01
不锈钢材料是一大类，具体品种很多。所以，应该去专业电极厂家咨询购买，不要用常规材料自制。另外，电极电 ...

不是自制的电极，是客户在其它产品上用了很多年的水位探针，客户发来的样品给我做加速老化对比实验的。

2万 · 2021-9-12 17:00

六方晶碳发表于 2021-9-11 19:10
看来楼主没有认真处理该问题；起码也得用交流，直流产生电化学腐蚀，你只能暴力上贵金属电极才能避免腐蚀； ...

用电极这个选择没法改变了，客户产品上有三个水位探头，只有这一个使用了电极，其它都是浮球+干簧管，水电隔离开的。这个位置使用电极，主要是客户反馈结构上没办法。承重结构和各个水箱都是金属的，如果用电容式，互相隔离就是一个巨大的麻烦，客户基于成本、制造要素不会同意采用的。

2万 · 2021-9-12 17:02

本帖最后由 yewuyi 于 2021-9-12 17:07 编辑

chunyang 发表于 2021-9-11 18:01
不锈钢材料是一大类，具体品种很多。所以，应该去专业电极厂家咨询购买，不要用常规材料自制。另外，电极电 ...

试验一：使用8mA电流，持久通直流电时，自来水中探针大概撑了1个月。
试验二：使用7uA电流，1/3时间通电，2/3时间断电，放置在5%~10%浓度的盐水中，已经泡了5天左右，没有看到腐蚀的迹象。

现在的困惑时，按照试验二的方法，假设最终实验了3个月都没问题，根据这个能不能大概推导出在自来水中可以用多久？否则如果把试验二放置在自来水中的，估计试验时间太久，想用试验二这样的盐水加速方式推论出自来水中耐受的大致时间。

2万 · 2021-9-12 17:13

一直在百度，没有找到不锈钢在不同浓度的常温盐水中，通以恒定的电流后，电化学腐蚀的速度与盐水浓度的关系。

感觉盐水浓度增大一倍，NACL离子浓度也增大一倍，电化学腐蚀的速度应该也是基本放大一倍，这个结论如果成立的话，是可以反推出自来水和盐水的加速试验时间。

2万 · 2021-9-12 17:15

现在没有经验数据，也没有理**式，只能让泡在盐水中通电，傻傻的一直做着实验。干等的时间久的太烦人。。。

2万 · 2021-9-12 17:22

六方晶碳发表于 2021-9-11 19:10
看来楼主没有认真处理该问题；起码也得用交流，直流产生电化学腐蚀，你只能暴力上贵金属电极才能避免腐蚀； ...

已经改了PCB样板，下一板会做成5V/GND交替施加到两个电极上，让两个电极在宏观上电势为0.。目前的样板因为原来把客户水位信号理解为都是干簧管信号接入，所以没做这个应对。

但不管电路和软件上咋处理，现在主要是针对各种改善对策缺乏一种可以估测在自来水中腐蚀时间的加速老化试验方法。否则就只能傻傻的一直做这种耐久性测试，这样做下去，我感觉至少要试验上大半年才能稍微有点说服力