在Q235钢表面原位生长的氧化铁膜对其在含Cl-溶液中腐蚀行为的影响II-原位生长的α-FeOOH膜的研究

利用动电位极化曲线和交流阻抗谱等电化学测量技术研究了Q235钢表面原位生长的α-FeOOH膜在0.25 mol/L Na2SO4+10-4 mol/L NaCl、0.25 mol/L Na2SO4+10-3 mol/L NaCl、0.25 mol/L Na2SO4+10-2 mol/L NaCl水溶液中的电化学性能.在不同浓度的Cl-溶液中α-FeOOH膜对侵蚀性离子的作用机制.结果表明,Q235钢表面原位生长的α-FeOOH膜在10-4 mol/L 到10-2 mol/LCl-浓度范围内,对基材均无保护作用;但当Cl-含量为10-2 mol/L时,α-FeOOH膜的膜电阻及转移电阻皆比低氯离子浓度的要大,此时α-FeOOH膜表现出一定的抗腐蚀能力.     

在Q235钢表面原位生长的氧化铁膜对其在含Cl^-溶液中腐蚀行为的影响I-原位生长的γ—FeOOH膜的防护性能

利用动电位极化曲线和交流阻抗谱等电化学测量技术,研究了Q235钢表面原位生长的γ-FeOOH膜在0．25mol／LNa2S04＋10^-4mol／LNaCI、0．25mol／LNa2SO4＋10^-3mol／LNaCl、0．25mol／LNa2SO4＋10^-2mol／LNaCl水溶液中的电化学行为及在不同浓度的Cl^-水溶液中γ-FeOOH膜对Q235钢的保护作用．结果表明,Cl^-1含量较低时,γ-FeOOH膜的存在明显地促进了Q235钢的阴极反应,该膜对基材无保护作用;随Cl^-浓度的增加,阴极电流密度大幅减小,当Cl^-1浓度达到10^-2mol／L时,γ-FeOOH膜能在一定程度上抑制基材的腐蚀,此时γ-FeOOH膜表现出对对基材有保护作用．     

(Zr55All0Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为研究

  用电化学技术方法研究了Zr₅₅Al_l0Ni₅Cu₃₀和(Zr₅₅Al_l0Ni₅Cu₃₀)_0.97Ce_0.03非晶合金在含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为及添加稀土Ce的影响.结果表明：随Cl^-浓度增加,两种非晶合金的腐蚀速度加快;添加稀土Ce后提高合金耐蚀性;随极化电位的提高,两种非晶合金在0.05 mol/L Na₂SO₄及含Cl^-介质中均出现钝化特征,维钝电流密度随Cl^-浓度增加而减小;Zr₅₅Al_l0Ni₅Cu₃₀非晶合金的电化学阻抗谱由单容抗弧组成(Zr₅₅Al_l0Ni₅Cu₃₀)_0.97Ce_0.03非晶合金的交流阻抗谱在Cl^-浓度较低时呈单容抗弧特征,而随Cl^-浓度的增加,单容抗弧变为双容抗弧.     

Mg-15Li合金在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为

    用电化学方法研究了Mg-15Li合金在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明：在强碱性pH=13及扫描电镜环境下,当Cl^-浓度低于0.4 mol/L时,合金表面形成稳定的钝化膜;随Cl^-浓度增加,点蚀电位逐渐降低.     

介质对GH3625合金高温腐蚀中氧化膜的影响机制

本文采用XRD、SEM、EDS、增重法测量和热力学计算等手段研究了铸态GH3625合金在900 ℃下不同腐蚀介质中(Air、75 wt.% Na₂SO₄+25 wt.% NaCl和2% SO₂+H₂O+Air)腐蚀120 h后的高温腐蚀行为,探讨了不同腐蚀介质下氧化膜的形成及破坏机制。研究表明,GH3625合金在不同介质中腐蚀后,从合金最表层到合金内部结构均分为疏松氧化层、致密氧化层、贫Cr区和合金基体,其氧化层主要由NiO、Cr₂O₃和NiCr₂O₄组成。同时,合金在熔盐和高温酸性气氛中腐蚀后的贫Cr区深度(约14 μm和11μm)均大于在空气中氧化后贫Cr区深度(约8 μm),腐蚀介质对合金表层氧化膜的破坏程度从大到小依次为熔盐介质、高温酸性气氛介质、空气介质。合金的腐蚀主要是不同介质下合金表层氧化膜的形成与溶解的相互竞争,当GH3625合金在熔盐介质中腐蚀时,腐蚀机制主要是氧化膜与Cl^_-反应生成气相Cl₂和与Na₂O反应生成铬酸盐Na₂CrO₄；而当GH3625合金在酸性气氛介质中腐蚀时,腐蚀机制主要是Cr、Ni元素与SO₂、O₂的连续硫化和氧化反应。     

Mg-Cu-Y非晶合金在酸性介质中腐蚀行为研究

    利用动电位极化曲线研究了非晶和铸态的Mg_58.5Cu_30.5Y₁₁镁合金在0.005 mol/L H₂SO₄+0.25 mol/L Na₂SO₄中的电化学腐蚀行为,结果表明：开路电位下两种材料均发生活性溶解,非晶合金由于具有高反应活性,比铸态合金更容易腐蚀;但当外加阳极电位增加至一定数值后,非晶合金的阳极溶解速度低于铸态合金,这是由于非晶合金中溶解到溶液中的Cu重新沉积到合金表面形成了具有保护性能的Cu富集层;铸态合金由多种相组成,不同相之间的电偶腐蚀加速了铸态合金的溶解.     

H2S/CO2环境中L360钢点蚀行为研究

利用静态挂片失重法研究了含H₂S/CO₂模拟油田水溶液中, 温度及Cl^-浓度对L360管线钢点蚀的影响, 并利用Gumbel第一类近似函数分析了最深蚀孔概率. 结果表明, 在40℃~70℃之间, Cl^-浓度为10 g/L条件下, 点蚀的严重程度随温度增高而增大. 恒定温度下, Cl^-浓度对点蚀发生也有明显的影响, 当Cl^-在10×15 g/L范围时, 腐蚀试样发生明显的点蚀; 当Cl^-浓度大于20 g/L时, 试样主要发生均匀腐蚀, 随着Cl^-浓度的增大, 腐蚀产物膜变得更加疏松, 保护性能下降, 均匀腐蚀速率增大. 最深点蚀分布服从Gumbel第一类近似函数.     

高温防护涂层的熔盐热腐蚀研究进展

高温热腐蚀是热元件主要失效形式之一,Na₂SO₄和NaCl熔盐会加速高温下的热腐蚀,甚至导致灾难性事故发生。本文就Na₂SO₄和/或NaCl熔盐引起的热腐蚀进行了讨论,其中Na₂SO₄是主要的腐蚀反应物,详细介绍了2种典型的热腐蚀行为和性能特点。重点介绍了几种热腐蚀模型和机理,以及Na₂SO₄、NaCl、Na₂SO₄+NaCl熔盐的反应公式和腐蚀机理。根据目前的研究状况来看,制备防护涂层是缓解热腐蚀的最佳途径,总结了近年来MCrAlY涂层、NiAl涂层、热障涂层和新型涂层的发展情况,并探讨了进一步提高涂层耐腐蚀性能的方法。最后,展望了防护涂层的未来发展方向。     

AZ91D合金表面铈转化膜成膜工艺及其耐腐蚀性的研究

  通过正交试验确定了AZ91D 镁合金在CeCl₃H₂O₂体系中的最佳成膜条件.利用扫描电镜对转化膜进行形貌观察和成分分析,利用浸泡集气和电化学方法了膜层的耐腐蚀性能.结果表明,在最佳成膜条件下,形成的膜层均匀、致密.在3.5% NaCl溶液和0.15 mol/L H₃BO₃/0.05 mol/L Na₂B₄O₇缓冲溶液中的动电位极化测试表明,最佳条件下铈盐转化处理可使合金的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度明显降低,起到一定的防护作用.     

盐水中离子对G105钢腐蚀速率的影响及腐蚀产物分析

    利用正交实验研究了盐水中离子和温度对钻具钢（G105）腐蚀速率的影响,扫描电子显微镜（SEM）对腐蚀产物膜和去除腐蚀产物后的基体形貌进行观察分析,用X-射线衍射（XRD）分析腐蚀产物物相结构.结果表明,对腐蚀速率影响顺序为Cl^->温度>Ca²⁺>Mg²⁺>Br^-.G105钢在复合盐水中为均匀腐蚀,腐蚀产物为β-FeOOH.     

低碳钢在海水中的阴极电化学行为

采用电化学技术结合XRD分析, 研究了A3碳钢在海水中的阴极电化学行为, 探讨了锈层在阴极过程中的作用. 碳钢表面生成的锈层由内锈层和外锈层组成, 内锈层主要组成相为γ-FeOOH, α-FeOOH, β-FeOOH以及Fe₃O₄与γ-Fe₂O₃的混合物. 浸泡126 d时, 外锈层主要由γ-FeOOH组成; 浸泡364 d由γ-FeOOH, α-FeOOH, Fe₃O₄和 γ-Fe₂O₃组成. 不同锈层在阴极过程中所起的作用不同. 外锈层主要作用是阻碍溶解氧到达金属表面, 内锈层除此之外还可以参与还原反应, 加速阴极反应. 提出了一个评价锈层参与还原反应程度的参数α, 在浸泡不同时期锈层参与还原反应的比例不同, 浸泡前7 d, α值上升比较明显, 随后增加比较缓慢, 浸泡168 d后基本稳定. 探讨了内、外锈层组分的变化以及锈层各组分间的相互作用.     

Ni对Zr-Cu-Al系非晶合金在NaCl溶液中腐蚀性能的影响

利用动电位极化和电化学阻抗谱研究了Ni元素对Zr-Cu-Al系非晶合金在3.5wt.%NaCl中性溶液中的电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明：含Ni元素的Zr₅₅Cu₃₀Ni₅Al₁₀比Zr₅₅Cu₃₅Al₁₀非晶合金在NaCl溶液中具有更优异的耐腐蚀性能。Zr-Cu-Al系非晶合金在NaCl溶液中发生点腐蚀,圆形腐蚀坑内布满泡沫状孔洞。通过腐蚀前后的元素分布对比,发现Zr-Cu-Al非晶合金在Cl^_-作用下合金元素选择性溶解。含Ni元素的非晶合金形成致密的钝化膜,抑制了金属元素的选择性溶解,从而提高了耐腐蚀性能。研究结果可为耐Cl^_-环境腐蚀非晶合金成分设计及其应用提供参考。     

喷丸处理对45钢表面Al+注入层抗高温氧化性的影响

为改善45钢的抗高温氧化性能，在其表面制备单一Al⁺注入层和喷丸+Al⁺注入层。检测表征改性层的表面粗糙度、显微硬度、微观形貌、以及铝元素含量，并进行600℃、200 h下的抗高温氧化性能试验。研究结果表明：喷丸处理45钢表面呈现出凹坑、丘陵状、具有近似等轴状纳米晶结构，Al⁺注入使纳米晶进一步细化。喷丸处理使45钢的表面粗糙度Ra从0.42 μm增至1.15 μm，显微硬度、注入铝元素含量及氧化增重分别从单一Al⁺注入层的257 HV_0.05增至喷丸+Al⁺注入层的最高505 HV_0.05，从3.7%增至4.2%和从14.8 mg·cm^-2降至8.3 mg·cm^-2。即喷丸处理有效增强了45钢表面Al⁺注入层的抗高温氧化性能。     

N80钢在二氧化碳饱和的模拟油田液中的高温高压腐蚀行为研究

        用失重法研究了高温高压下N80钢在模拟油田液中的腐蚀行为.结果表明： 随着温度及CO₂分压的升高,N80钢的腐蚀速率增大,并在5 MPa及100℃时达到最大值.在此基础上,考察了Cl^-对腐蚀速率的影响.     

钛双极板无定型碳涂层在PEMFC不同氟离子环境中的性能

采用直流平衡磁控溅射在TA2基材表面制备了无定型碳涂层,并采用电化学和表面接触电阻测试分析了TA2基材和无定型碳涂层在质子交换膜燃料电池（PEMFC）不同F^-浓度环境中的耐腐蚀性和导电性。无定型碳涂层的耐腐蚀性和导电性均优于TA2基材,随着F^-浓度由1×10^-6 mol/L逐渐增加到1×10^-3 mol/L,TA2基材和无定型涂层的缺陷密度增加,试样耐腐蚀性均有所下降。在高F^-浓度环境中（1×10^-3 mol/L）,无定型碳涂层在0.6 V电位下的腐蚀电流密度为0.68 μA/cm²,依然能够对基材形成良好的保护。此外,TA2基材表面制备无定型碳涂层后,试样的表面导电性有所提升,其界面接触电阻值由76.40 mΩ·cm²（TA2）下降至6.52 mΩ·cm²。     

Cu、Mn的协同作用对低合金钢在模拟海洋大气环境中腐蚀的影响

    用增重法、扫描电镜、X射线衍射、电子探针和X射线光电子能谱等手段研究了在模拟海洋大气干湿交替环境下16Mn钢和Cu-Mn耐候钢的腐蚀行为及Cu、Mn共添加对低合金钢腐蚀行为的影响.结果表明：Cu-Mn耐候钢的腐蚀速率低于16Mn钢,其锈层更致密;两种钢的铁锈均由Fe₃O₄,α-FeOOH,β-FeOOH,γ-FeOOH和大量无定形相组成;添加Cu使Fe₃O₄含量增加,添加Mn使γ-FeOOH含量减少;Cu在Cu-Mn耐候钢锈层中以CuFeO₂存在;Mn在两种钢锈蚀初期以MnO存在,后期为Mn₃O₄.Cu、Mn的协同作用使Cu-Mn耐候钢抗大气腐蚀性能优于16Mn钢.     

镍基合金在含H2S/ CO2环境下的电化学腐蚀行为研究

    采用电化学阳极循环极化曲线、交流阻抗技术分别研究了3种镍基耐蚀合金在饱和CO₂的NaCl溶液中和加入H₂S的体系中的电化学腐蚀行为.结果表明：在Cl^-浓度为50 g/L的NaCl溶液中,3种材料的点蚀电位存在明显差异,Inconel 625点蚀电位最高;循环极化结果显示Inconel 625合金的滞后环最小,其保护电位(或再钝化电势)相对较高,表明其耐局部腐蚀性能优于其它两种材料;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含硫时3种材料显示单一的容抗弧,在CO₂+H₂S共存时低频显示扩散阻抗控制,Inconel 625均具有相对较大的极化电阻.     

磷-硫-钒-水体系酸性溶液中钒的提取热力学分析

针对含钒酸浸液中钒的有效提取问题，研究了298 K时磷-硫-钒-水溶液酸性体系中钒的提取热力学分析过程。结果表明，在 P(V)-V(V)-H₂O酸性溶液体系中，pH=1~4时VO₂⁺首先转变为磷钒杂多酸阴离子，pH=4~7时磷钒杂多酸阴离子转变为同多酸阴离子；在S(VI)-V(V)-H₂O酸性溶液体系中，pH=0~1时钒主要以VO₂⁺和 VO₂SO₄^-形式存在，pH=2~6时钒逐渐转变为同多酸阴离子；在P(V)-S(VI)-V(V)-H₂O酸性溶液体系中，pH=1~3 时VO₂⁺和 VO₂SO₄^-逐渐转变为磷钒杂多酸阴离子，当pΗ=2时ΣPV₁₄（所有磷钒杂多酸阴离子之和）的摩尔分数最大为88.55%；pH=4~6 时，磷钒杂多酸阴离子消失并逐渐转变为同多酸阴离子，当pΗ=5时ΣV₁₀（所有同多酸阴离子之和）的摩尔分数最大为100.00%。     

Q235钢在海水淡化一级反渗透产水中的腐蚀行为

采用旋转挂片和SEM, EDS及IR分析研究Q235钢在海水淡化一级反渗透产水中(RO)的腐蚀速度和腐蚀产物变化规律,并利用动电位扫描、电化学阻抗法研究腐蚀过程及腐蚀反应控制步骤。结果表明,Q235钢在海水淡化一级反渗透产水中腐蚀速度在48 h内迅速增大至1.4 mm/a,其后保持稳定。锈层初期为γ-FeOOH薄层,随时间延长逐渐转为由Fe₃O₄构成的内锈层及由γ-FeOOH和α-FeOOH构成的外锈层。腐蚀过程受阴极控制,初期腐蚀阻力达到最大,其后由于大量γ-FeOOH在酸性条件下极易转化为对腐蚀反应没有阻滞作用的Fe₃O₄,腐蚀阻力迅速减小,腐蚀速度迅速增大,当Q235钢表面γ-FeOOH生成和转化达到平衡后,腐蚀阻力保持稳定,腐蚀速度也不再发生变化。     

Ni2+和Co2+复配（MoO2-4+Zn2+）对A20碳钢的缓蚀率研究

    用静态失重法研究了在标准配制水中Ni²⁺和Co²⁺复配（MoO^2-₄+Zn²⁺）对A20碳钢的缓蚀行为.结果表明,Langelier饱和指数（LSI）、MoO^2-₄浓度、Ni²⁺和Co²⁺浓度对缓蚀率的影响程度依次为：LSI>MoO^2-₄≈Co²⁺>LSI与MoO^2-₄的交互作用;Ni²⁺对提高缓蚀率几乎无贡献.