用原子力显微镜研究铜合金微生物的腐蚀行为

用原子力显微镜(AFM)研究了HSn70-1A、HSn70-1B和HSn70-1AB等3种铜合金在硫酸盐还原菌(SRB)菌液中的微生物腐蚀行为.结果表明,3种铜合金表面形成的生物膜形貌各不相同.HSn70-1AB合金表面生物膜的粗糙度大于其余两种合金,表明其生物膜最不均匀.去除生物膜后,3种样品的腐蚀形貌也小相同,粗糙度均有所增加,这是微生物腐蚀作用的结果.研究证实,AFM的定量分析能力是研究材料微生物腐蚀的重要手段.     

硫酸盐还原菌对铜合金腐蚀电化学行为的影响

用电化学方法研究了硫酸盐还原菌（SRB）生物膜对HSn70-lAB和BFe30-1-1铜合金腐蚀的电化学行为；用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）及X-射线能谱（EDS）分析了铜合金表面生物膜特征及其成分。结果表明，铜合金表面生物腐蚀与SRB的生长特性密切相关，SRB处于指数生长期时，Hsn70-lAB和BFe30-1-1铜合金的自腐蚀电位（Ecarr）和极化电阻（彤均迅速下降，腐蚀加剧，且后者腐蚀速度大于前者；而当SRB进人稳定生长阶段，两种合金的Ecarr和Rp均缓慢下降，腐蚀速度减缓，且二者腐蚀速度接近。表面生物膜的特征也有较大区别，HSn70-lAB铜合金表面的腐蚀产物膜比较平滑，BFe30-1-1铜合金表面的腐蚀产物膜较粗糙；且后者表面膜中S含量高于前者，腐蚀倾向明显增强。     

硫酸盐还原菌生物膜对HSn70－1AB铜合金电极界面的影响

测试了硫酸盐还原菌(sulfate reducing bacteria,SRB)的生长规律,浸泡初期(前 3d)SRB处于对数增长期,浸泡后期(4 d后)SRB进入稳定生长期.利用AFM技术和EIS电化学方法研究了SRB生物膜对HSn70-1AB铜合金电极界面的影响.AFM分析表明,浸泡后期合金表面生物膜粗糙度较前期有所下降.EIS结果表明,浸泡前3 d,合金表面氧化膜层较为稳定,氧化膜层电容值变化不明显.浸泡7 d后,合金表面氧化膜遭受局部腐蚀,开始出现微孔,粗糙度增加,氧化膜层电容值增大.     

硫酸盐还原菌对 HSn70-1A铜合金电化学腐蚀行为的影响

用电化学、微生物学和表面分析方法研究了培养基中硫酸盐还原菌 (SRB) 对HSn70-1A 铜合金的电化学腐蚀行为,探讨了硫酸盐还原菌生物膜下介质的流动状态及材料表面状态对铜合金腐蚀的影响.结果表明,SRB的存在使电极自腐蚀电位快速负移,腐蚀速率显著增加,细菌生长后期极化电阻显著降低.扫描电子显微分析(SEM) 表明,在 SRB 作用下铜合金发生严重点蚀.介质的流动状态对细菌的附着、生长具有一定的影响,加剧了腐蚀的形成和发展.铜合金在2-巯基苯并噻唑 (MBT) 与1,2,3-苯并三氮唑 (BTA) 复配缓蚀剂中预镀膜后,耐SRB侵蚀性显著提高.     

高锰铝青铜的微生物腐蚀行为研究

利用AFM、SEM和XRD等现代表面分析手段研究了高锰铝青铜(ZQA112-8-3-2)合金在含硫酸盐还原菌(SRB)的海水环境中的腐蚀行为.结果表明,SRB不容易在高锰铝青铜表面吸附而形成完整的微生物膜.高锰铝青铜的微观组织由β相、κ相与α相组成,在腐蚀过程中β相、κ相与α相组成了腐蚀微电池,β相和κ相相对于α相是阳极,发生了阳极溶解.从腐蚀形貌中可看出在培养基溶液中腐蚀比在3.5%NaCl溶液中的腐蚀发生了更严重的选择性腐蚀,培养基溶液中SRB的代谢产物加剧了脱铝腐蚀.     

静磁场下硫酸盐还原菌对HSn70-1铜合金的腐蚀行为

采用失重法、电化学测量和表面分析技术研究了有、无静磁场环境下,在含有硫酸盐还原菌(SRB)的培养基中HSn70-1铜合金的腐蚀行为。结果表明:SRB条件下,HSn70-1铜合金腐蚀质量损失最大,无磁场下的腐蚀电流密度远大于有磁场条件下的,磁场的加入可以有效地减缓HSn70-1铜合金的腐蚀。SEM,EDS,XRD和XPS实验分析表明,静磁场下HSn70-1铜合金表面腐蚀产物膜均匀致密,腐蚀产物为金属硫化物,Cu的化合价以一价(Cu+)为主;而无磁场时腐蚀产物疏松,腐蚀产物硫化物中Cu主要为二价(Cu2+)。静磁场条件下所形成的致密的Cu2S腐蚀产物层阻碍腐蚀的发生,有效地减缓了HSn70-1铜合金的腐蚀。     

铜合金在海洋飞溅区的腐蚀

研究了12种铜合金在青岛海域飞溅区暴露16年的腐蚀结果及其腐蚀行为和规律．铜合金在飞溅区的腐蚀率均较低．在飞溅区短期暴露，铜合金的腐蚀类型为均匀腐蚀，长期暴露的铜合金发生较轻的点蚀和缝隙腐蚀，黄铜有脱锌腐蚀倾向，白铜有脱镍腐蚀倾向．纯铜和青铜的腐蚀率随暴露时间增加而降低．HMn58—2和HSn62-1短期暴露的腐蚀率随暴露时间增加而降低，长期暴露腐蚀率出现上升的趋势．HA177—2和BFe10-1-1的腐蚀率随暴露时间增加而略有增加．长期暴露的HA177—2、BFe10-1-1和BFe30-1-1的耐蚀性比纯铜差．铜合金在飞溅区的腐蚀比全浸区、潮汐区轻，比海洋大气区重．     

304不锈钢的微生物腐蚀行为研究

用自腐蚀电位、动电位扫描法研究了304不锈钢(304SS)微生物腐蚀的电化学行为,应用原子力显微镜(AFM)观察了硫酸盐还原菌(SRB)在304SS表面形成的微生物膜的形貌和304SS的腐蚀形貌.实验结果表明,硫酸盐还原茵参与了不锈钢的电化学腐蚀,加速了腐蚀速度,破坏了不锈钢的钝化层,诱导了不锈钢点蚀的发生.     

铜合金在3.5%NaCl＋NH3（NH4^＋）溶液中的腐蚀磨损行为

本文通过测定HA177－2，BFe30－1－1在3．5％NaCl和3．5％NaCl＋NH3（NH4 ）溶液中的腐蚀速率、腐蚀磨损率和电化学行为以及观测腐蚀磨损后铜合金的微观形貌，研究了腐蚀后样品的表层性能。实验结果表明，NH3（NH4 ）的存在加速了铜合金的腐蚀、腐蚀磨损，使腐蚀电位E(corr)明显负移、腐蚀电流密度i(corr)增加；氨或铵离子对铜合金腐蚀磨损的加速作用与腐蚀磨损过程中的氨致脆性有关。     

HEDP-ATMP-TTA缓蚀剂对HSn70-1A铜合金腐蚀行为的影响

通过静态失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱测定了HEDP-ATMP-TTA复配缓蚀剂在循环冷却水介质中硫酸盐还原菌(SRB)作用下对HSn70-1A铜合金的协同缓蚀作用,讨论了缓蚀剂浓度和SRB对铜合金腐蚀行为的影响.结果表明:当循环冷却水介质中加入该缓蚀剂后,可以改善SRB对HSn70-1A铜合金的侵蚀程度;随着缓蚀剂浓度的增加,合金腐蚀速率逐渐下降,缓蚀率逐渐提高.     

稀土对纯铜和BFe10-1-1合金再结晶温度的影响

在纯铜和BFe10-1-1铁白铜中添加不同比例的稀土元素,经熔铸、轧制和热处理试验,通过对试样进行组织与力学性能分析,研究了稀土对其再结晶温度的影响.结果显示,随着稀土含量的增加,在相同退火条件下纯铜和BFe10-1-1铁白铜的再结晶程度均明显降低,表明其再结晶温度均有所提高.第二相粒子对位错的钉扎作用是再结晶温度提高的根本原因.     

精密铸造M35-1镍铜合金力学性能提高措施

研究了M35-1镍铜合金熔炼过程中增碳剂、硅铁、锰铁的烧损率,在ASTM标准范围内收窄C、Si、Mn成分范围,可以很大程度上提高M35-1镍铜合金的力学性能,提高铸件合格率。同时提高了熔炼合金的品质,避免因夹渣缺陷而导致M35-1镍铜合金力学性能不达标。     

合金薄膜铜衬底抛光质量对薄膜表面结构的影响

合金薄膜具有良好的导电性、抗磨损性质,已成为半导体产业的技术热点.铜做为合金薄膜衬底材料时,要求其有完美的表面.本文采用氧化铝微粉和金刚石抛光膏对合金薄膜铜衬底进行了机械研磨和抛光的实验研究,采用接触式粗糙度仪、AFM、台阶仪和光学显微镜对比分析了铜衬底表面粗糙度、表面均匀性和平面度的变化规律.初步探讨了铜衬底表面对Pd-Ni-P合金薄膜表面结构的影响,研究结果表明采用1 μm平面度,Ra小于3 nm且抛光均匀性好的光滑铜衬底可以获得良好的合金薄膜.     

高耐磨、高阻尼锌铝合金研究

通过加入稀土元素和改进热处理工艺,获得一种高耐磨、高阻尼锌铝合金,该合金代替铜合金作为压力机螺母耐磨件,耐磨性是原来的３．５倍,阻尼性能从原来的０．４７８（１／Ｑ×１０－３）提高到３．１５（１／Ｑ×１０－３）     

绿色环保型BFe10-1-1铁白铜化学抛光工艺研究

研究以H2O2为主要氧化剂的化学抛光液对BFe10-1-1铁白铜进行表面化学抛光,考察了光亮剂、缓蚀剂、H2O2稳定剂的种类,化学抛光液各组分的含量,抛光温度以及抛光时间对铜合金抛光效果的影响.优化出抛光液组成及抛光工艺条件:质量分数为30％的H2O2 350 mL/L,浓H2SO450 mL/L,无水乙醇17～20m...     

AFM技术在微生物腐蚀研究中的应用

介绍了原子力显微镜(AFM)的工作原理、操作模式以 及在微生物腐蚀研究中的应用,包括原位观察细菌和微生物膜形貌、测量力-距离曲线研究微生物在材料表面的粘附力、测量材料表面电位的不同得知生物膜厚度和腐蚀程度.同时还介绍了电化学原子力显微镜的应用.     

Cu对Ni-Cr-Mo合金耐蚀性的影响

采用常规腐蚀试验、电化学和表面分析等方法,评价了 Cu 对 Ni-Cr-Mo 耐蚀合金在沸腾温度下的50%H_2SO_4+42g/1Fe_2(SO_4)8、10%HCl 酸和40%HF 酸中耐蚀性的影响。结果指出,加入微量 Cu 不仅显著提高 Ni-Cr-Mo 合金在沸腾40%HF 酸中的耐蚀性(约100倍),而且保留了此合金的原有耐蚀特点。Cu 对合金电化学行为的影响以及经腐蚀后合金表面层成份的变化,均说明 Cu 的良好作用在于使合金在 HF 酸中生成富 Cu 层进而改变了电化学行为,并非是对合金组织结构产生影响的结果。     

Adsorption of Acid Fuchsin and Its Effects on Anodic Dissolution of Copper and MNZh-5-1 Alloy in Neutral Aqueous Solution

Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces - Abstract—The passivating, protective, and adsorption effects of acid fuchsin (AF) on copper and MNZh 5-1 copper alloy are studied. It...     

Friction stir welding of copper and copper alloys

Copper, through having good thermal conductivity and a relatively high melting point, generally requires preheating treatment to maintain satisfactory penetration during arc welding, ranking as a hard-to-weld material. Like aluminium and magnesium, however, copper is basically a soft metal and can therefore be relatively easily joined by friction stir welding. Available FSW research has focused on fabrication of copper (oxygen-free copper) containment canisters for nuclear waste,^1-6 fabrication of copper backing plates for sputtering devices by FSW seal welding,^{7, 8} and some other applications,⁹ whereas FSW research on copper alloys has thus far been little documented.^{10, 11} Related research topics include studies of Al alloy to Cu alloy dissimilar joints^{12, 13} as well as - although not quite the same as friction stir welding - friction stir processing of Ni-Al bronze for casting structure modification^14-16 and friction stir processing of a Cu-Mn alloy for surface modification purposes.¹⁷