聚多巴胺自组装膜对316L不锈钢缓蚀性能的影响

通过浸泡组装法在316L不锈钢表面成功组装制得聚多巴胺自组装膜,并用动电位扫描、电化学阻抗测试、扫描电镜SEM观察及傅立叶反射红外FTIR研究了多巴胺的吸附行为及其对316L不锈钢在0.9%NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,多巴胺发生氧化和聚合反应,并以氧原子吸附组装于试样表面;多巴胺加量较低时加速腐蚀,大于10g/L可起到缓蚀作用。组装时间24h,组装质量浓度为20g/L时可获得最佳缓蚀效果。     

活泼金属表面缓蚀自组装膜研究进展

金属表面缓蚀自组装膜技术是近年来发展起来的新型防腐蚀技术,其研究对象已逐渐由惰性金属(金、铂等)转化为常用活性金属及合金材料。本文综述了常用活性金属表面缓蚀自组装膜技术的研究现状,重点介绍了铜、铁、铝等金属材料表面涉及的缓蚀自组装体系,并对该领域研究中存在的主要问题进行了总结。     

430 不锈钢表面月桂酸自组装膜的探究

采用浸泡法在430不锈钢表面制备了月桂酸自组装膜,通过电化学方法、接触角测试及微观形貌分析,研究了该自组装膜在430不锈钢表面的吸附行为及缓蚀作用。研究结果表明:经过简单的浸泡,月桂酸分子能够稳定地吸附在不锈钢表面,自组装时间、组装液浓度以及基底表面前处理对组装膜的缓蚀效率有较大影响,自组装时间4 h、月桂酸浓度5 mmol/L、组装温度35℃为最佳自组装条件;基底在组装之前进行钝化处理,有利于形成致密的自组装分子膜,提高不锈钢的耐蚀性能。     

430不锈钢表面十四烷基膦酸自组装膜的制备与耐蚀性

用浸泡法在430不锈钢表面制备了十四烷基膦酸自组装膜,利用Fourier反射红外,动电位扫描、接触角测试、电化学阻抗及X射线光电子能谱研究了该自组装膜在430不锈钢表面的吸附行为和对点蚀电位的影响。结果表明:吸附有十四烷基膦酸分子的430不锈钢表面由亲水性转为疏水性,自组装时间为6 h时不锈钢的点蚀电位较高;氧化处理能够提高不锈钢基底的点蚀电位,且氧化处理后的不锈钢表面也能在十四烷基膦酸溶液中形成保护性的自组装膜。     

430 不锈钢表面 PFDS 硅烷膜的自组装及缓蚀性能研究

在430不锈钢表面制备了1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDS)自组装膜。通过分析傅里叶变换红外光谱、接触角、极化曲线和交流阻抗谱、在三氯化铁溶液中的腐蚀形貌,研究了PFDS自组装膜的吸附及其对不锈钢电极的缓蚀作用。结果表明:组装时间为2 h时,PFDS膜表现出较好的抗腐蚀性,150℃固化1 h后,自组装膜具有更优异的抗腐蚀性能。     

紫外/臭氧辅助不锈钢表面聚二甲基硅氧烷自组装膜的形成及其性能研究

目的 在不破坏不锈钢表面的前提下,使用自组装技术提升不锈钢表面的耐腐蚀性能和抗磨损性能。方法 首先采用紫外/臭氧(UV/O3)辅助处理的方法活化316L不锈钢表面,然后利用浸泡法在其表面制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)自组装膜。通过原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪、电化学工作站、摩擦磨损试验机等设备分析了UV/O3处理时间对316L不锈钢表面的影响以及自组装时间对316L不锈钢表面耐腐蚀、抗磨损性能的影响。结果 UV/O3处理时间为20 min时,316L不锈钢表面具有良好的亲水性,且此时粗糙度最低。316L不锈钢表面在形成PDMS自组装膜之后缓蚀效率大幅度提升,且缓蚀效率在自组装时间为0.5 h时最佳,达到90.51%。同时,在经过20 min UV/O3辅助处理后的不锈钢上制备的自组装膜相较于未经UV/O3辅助处理得到的自组装膜,覆盖率更大,缓蚀效率更高。进一步的摩擦磨损试验结果表明,经过UV/O3辅助处理后形成PDMS自组装膜的316L不锈钢表面,摩擦因数从0.85降低到0.25。相较于直接自组装的不锈钢表面在140 s后发生磨损,经过UV/O3预处理后再自组装的不锈钢表面在530 s后才发生磨损。结论 UV/O3辅助处理能够在不损伤不锈钢表面的前提下,通过活化不锈钢表面以提高其膜基结合强度,从而提升不锈钢表面自组装成膜的效果。316L不锈钢表面经过UV/O3预处理20 min后在25 ℃下自组装0.5 h,可以成功得到耐腐蚀性能和抗磨损性能良好的PDMS自组装膜,这一方法有效降低了不锈钢在高浓度氯离子环境中的失效风险,同时也提高了不锈钢表面的耐磨性能。     

2001年度《腐蚀与防护》总目次

综　述 期～页达克罗技术研究进展 1 1……………………………………石油化工设备基本腐蚀系统分析 2 4 9………………………钛合金表面技术的进展 2 5 4…………………………………氢传感器在腐蚀检测中的研究现状 3 118…………………专　论核电用奥氏体不锈钢的辐照模拟研究 5 196………………液态腐蚀性介质对混凝土结构耐久性的影响 5 2 0 2………建筑石材的生物腐蚀 6 2 33…………………………………石油加工中的环烷酸腐蚀 7 2 87……………………………自组装膜技术在金属防腐蚀中的应用研究 8 335…………溶胶 凝胶法制备薄…     

组氨酸衍生物自组装膜的缓蚀性能

采用电化学方法研究了组氨酸和乙酰组氨酸、苄氧羰基组氨酸两种组氨酸衍生物自组装膜对304不锈钢在0.5mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。使用接触角测试、X射线光电子能谱(XPS)技术对304不锈钢表面的自组装膜进行了表征。电化学测试结果表明:组氨酸、苄氧羰基组氨酸和乙酰组氨酸三种缓蚀剂分子的自组装膜对304不锈钢均有一定的缓蚀作用。XPS测试结果表明:组氨酸衍生物与304不锈钢表面发生了化学吸附,形成了自组装膜,起到了缓蚀效果。     

超疏水表面在抗海水腐蚀领域的研究进展

超疏水表面由于其独特的结构,可捕获空气在表面形成"空气膜",可有效阻挡基体与腐蚀介质的接触,从而大幅提高基体的耐腐蚀性,在抗海水腐蚀领域具有广泛的应用前景。介绍了超疏水表面的基础理论,从刻蚀法、阳极氧化法、自组装法等方面综述了近年来超疏水表面抗海水腐蚀的研究进展。最后,提出了目前超疏水表面抗海水腐蚀研究中存在的问题,并展望了超疏水表面在抗海水腐蚀领域的发展方向。     

硫醇分子自组装膜在铜表面的作用行为研究

采用动电位扫描、电化学阻抗谱、循环伏安法,研究了十二烷基硫醇分子在纯铜电极表面的自组装行为以及形成的自组装膜对铜的缓蚀作用。电化学测试结果显示:十二烷基硫醇自组装膜通过阻碍电子穿过电极/溶液界面,以及阻挡腐蚀介质与铜基底的接触,有效地抑制了铜的腐蚀;随着组装时间的延长,自组装膜更为完整,对铜的腐蚀抑制效率更高。     

自组装膜技术及其在电化学分析中的应用

自组装膜技术能在分子水平上设计膜的结构,获得特殊的性能和功能,在电分析领域得到了巨大的应用,成为近年来十分活跃的研究领域.随着自组装膜应用领域的拓展,对膜的表征方法不断提出新的要求.基于此目的,综述了分子自组装膜技术的成膜方法,并从形貌、元素与结构、质量以及电化学技术等方面综述了近年来自组装膜的表征方法研究进展情况.着重介绍了自组装膜技术在电化学分析中的应用进展.     

316L不锈钢微动磨蚀过程表面钝化膜自修复行为研究

采用球－平面接触设备,对轧制固溶３１６Ｌ不锈钢不不同ＮａＣｌ溶同动过程中,表面钝化膜的自修复行为进行了研究,讨论了溶液腐蚀特性及缝隙腐蚀行为对微动过程的影响,结果表明,溶液腐蚀特性的改变引起材料钝化膜自修复行为的差异,但不显著,在去离子水溶液中,３１６Ｌ不锈钢表面钝化膜保护了较高的自修复能力,稳定阶段表面钝化膜自修复约占平衡态下钝化膜厚度的１７％,说明３１６Ｌ不锈钢表面钝化膜在微动过程并能长期有效     

316L不锈钢在模拟体液中的腐蚀行为

目的研究316L不锈钢生物医用材料植入体内初期的表面行为。方法在模拟体液中,采用浸泡实验,表征了316L不锈钢浸泡不同时间的表面形貌、润湿性及耐腐蚀性。结果白光干涉测试结果表明,样品表面粗糙度随浸泡时间的延长而变大。浸泡1 d后,在样品表面出现大量无规则的腐蚀坑,腐蚀坑内出现金属的溶蚀。润湿性测试结果显示,随浸泡时间的延长,316L不锈钢的接触角减小,亲水性增强,表面能增加。电化学测试表明,浸泡1周后,316L不锈钢的自腐蚀电流为浸泡前的3倍多,腐蚀速度增大,耐腐蚀性变差。结论在模拟体液中,316L不锈钢表面存在局部腐蚀,材料的表面形貌、成分、润湿性及耐腐蚀性均发生改变。     

烷基硫醇自组装膜对铝合金的缓蚀性能研究

采用浸泡法,在含水量不同的十四烷基硫醇/乙醇-水溶液中,使2024铝合金表面自组装烷基硫醇膜,通过动电位扫描、电化学交流阻抗、原子力显微镜以及光电子能谱研究了硫醇自组装膜在铝合金表面的吸附行为及缓蚀性能。结果表明,十四烷基硫醇自组装膜对铝合金在Harrison溶液中的腐蚀具有一定缓蚀作用,且缓蚀效果随着自组装溶液中含水量的增加而增强。     

某核电站上充泵转轴的腐蚀原因

某电站上充泵马氏体不锈钢转轴在化学清洗后表面出现局部腐蚀,为了查明局部腐蚀发生的原因,开展了现场检查和模拟试验。结果表明:在操作不当的情况下,马氏体不锈钢的表面易发生缝隙腐蚀;在模拟酸性溶液中,马氏体不锈钢的自腐蚀电位远远低于奥氏体不锈钢的,存在严重的电偶腐蚀倾向。在缝隙腐蚀和电偶腐蚀的共同作用下,马氏体不锈钢的泵轴出现了局部腐蚀。     

温度对钢材在高硫高酸值原油中腐蚀行为的影响

采用高温高压釜研究了20钢、1Cr5Mo钢、304不锈钢和316L不锈钢在不同温度下在高硫高酸原油中的腐蚀行为。利用扫描电镜和能谱技术测试了腐蚀产物膜的微观形貌与产物膜的化学组成。结果表明:4种钢材在高温原油中的耐蚀性优劣为:316L不锈钢304不锈钢1Cr5Mo钢20钢;4种钢材的腐蚀速率总体上随温度的升高而增大,当温度大于200℃时,20钢和1Cr5Mo钢的腐蚀速率增加较快,而不锈钢在200℃以上时腐蚀速率随温度变化并不明显;钢材在200℃及以下的原油中主要为轻微的环烷酸腐蚀,当温度达到280℃附近时,硫开始参与反应,形成了环烷酸与活性硫协同腐蚀的环境,腐蚀速率较大。     

植酸在 316 L 不锈钢表面的自组装及缓蚀性能研究

以浸泡法在化学氧化处理前后的316L不锈钢表面制备了植酸自组装膜,通过动电位扫描、SEM观察及FT-IR测试,研究了组装液pH与组装时间对植酸自组装膜吸附行为及耐蚀性能的影响。结果表明:植酸被成功地组装到316L不锈钢表面,并使其耐腐蚀性能大大提高。相比而言,化学氧化处理有利于形成更致密、更耐腐蚀的自组装膜。不经化学氧化处理时,植酸组装的最佳pH为6.90,最佳时间为12 h;而经化学氧化处理时,植酸组装的最佳pH也为6.90,但最佳时间缩短为4 h。     

十八硫醇自组装膜对青铜-银电偶腐蚀的抑制作用

采用十八硫醇(ODT)的乙醇溶液在青铜和Ag表面制备了自组装膜(SAMs)。通过测量青铜-银的电偶电流和室内加速变色实验,研究了自组装前后的电偶腐蚀性能。采用XPS,Tafel极化曲线法和微分电容法初步研究了ODT SAMs的作用机理。结果表明:ODT分子通过S与基体形成硫醇盐,吸附在青铜和Ag表面形成自组装膜,该自组装膜在3.5%NaCl溶液和含S大气中,能够有效抑制青铜和Ag之间的电偶腐蚀,属于混和型缓蚀剂。     

医用 316L 不锈钢表面多巴胺 / BSA 复合膜缓蚀性能研究

目的研究医用316L不锈钢表面组装多巴胺/牛血清白蛋白分子(BSA)复合膜的缓蚀性能。方法采用浸泡法在医用316L不锈钢表面制备以多巴胺自组装膜为桥接层的多巴胺/BSA复合双层自组装膜,通过动电位扫描、交流阻抗测试,SEM,EDX等手段分析BSA组装液质量浓度对复合双层自组装膜吸附行为及耐蚀性能的影响。结果在合适的自组装条件下可获得具有缓蚀效果的复合双层膜。BSA质量浓度过高和过低均对缓蚀性能有不利影响,当BSA质量浓度为40 g/L时,复合双层膜对生理盐水环境中316L不锈钢取得最佳缓蚀效率,缓蚀效率由单层多巴胺的62.4%增加至83.9%。结论多巴胺成功嫁接BSA分子,使其吸附在不锈钢表面,和单层BSA吸附相比,其吸附量大大提高,表明对于316L不锈钢人体植入材料,可以利用多巴胺桥接BSA获得兼具生物活性和耐腐蚀性的改性表面。     

316L和HR-2不锈钢在盐酸液膜环境中的钝化与点蚀

基于自行设计组装的盐酸液膜腐蚀模拟装置,采用腐蚀挂片、电阻探针、Tafel极化、电化学阻抗等方法,研究了316L和HR-2不锈钢在浓度分别为1、0.5和0.1 mol/L,温度分别为90、70和60℃的盐酸蒸汽环境中的钝化和点蚀行为,并利用金相显微镜、XRD对腐蚀试样和腐蚀产物进行了分析。结果表明:两种不锈钢的腐蚀速率随时间先加快后减慢最后趋于稳定,316L不锈钢的腐蚀速率相对较高;两种不锈钢均能形成稳定钝化区,且维钝电流密度相差不大,HR-2孔蚀电位的钝化区间总体都比316L不锈钢高,说明HR-2不锈钢更耐腐蚀;另外,两种不锈钢表面腐蚀产物成分基本相同,316L不锈钢表面的腐蚀产物更多更密集,这是由于O的吸附被C1-所取代,钢体表面上的钝化膜难以形成或破坏,并且更可能导致不锈钢点蚀。