Q235钢在冻土环境中的腐蚀行为研究

在实验室配制不同含水率土壤介质,利用线性极化及电化学阻抗技术,测试了Q235钢在冻土环境下的线性极化曲线和交流阻抗曲线,并对测试结果进行了分析拟合,得到线性极化电阻值和电荷转移电阻值,并与常温下Q235钢的腐蚀行为进行了对比,从而确定了Q235钢在不同含水率的冻土环境中的自腐蚀电位值以及Q235钢的腐蚀情况。     

海水中带锈Q235钢腐蚀电化学参数测定

利用失重法和电化学方法对在海水中浸泡不同时间的Q235钢电极的腐蚀行为和腐蚀速率规律进行了研究。结果表明,对于长期浸泡的Q235钢电极,失重法和电化学方法得到的腐蚀速率结果存在很大差异。利用XRD测定了长期浸泡后锈层成分的变化,发现长期浸泡Q235钢电极锈层中的电化学活性成分β-FeOOH在测试过程中发生还原反应,导致利用电化学方法测得的Q235钢腐蚀速率大于失重法的结果,并且随浸泡时间的延长,这一偏差增大。对长期浸泡Q235钢电极进行电流密度为-25 μA/cm²阴极恒电流预极化处理后发现,随着浸泡时间的延长极化时间也延长,同时,经过预处理之后的Q235钢电极电化学方法测得的腐蚀速率与失重法的结果具有一致的变化规律,表明施加合适的阴极极化预处理能够减小电化学方法与失重法测试结果的偏差。     

温度对Q235钢在碱性土壤中腐蚀行为的影响

采用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱研究了Q235钢在不同温度碱性土壤中的腐蚀行为。试验结果表明:Q235钢的极化电流密度随着温度的升高而增大,结合层电阻R_1和电荷转移电阻R_t逐渐减小,提出了该体系的等效电路图。     

NaHSO_3和NaCl对Q235钢大气腐蚀的协同作用

通过干/湿复合循环实验模拟大气腐蚀过程,利用腐蚀失重分析以及扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外线光谱分析(FTIR)技术,研究了NaHSO3和NaCl的协同作用对Q235钢大气腐蚀的影响。结果表明,NaHSO3和NaCl之间存在协同效应,两者同时存在于环境中时Q235钢的腐蚀失重比单一腐蚀介质存在时的大。腐蚀介质对Q235钢的腐蚀影响顺序为:NaHSO3+NaClNaHSO3NaCl。在NaHSO3存在的环境中α-FeOOH易于形成,而在NaCl存在的环境中,γ-Fe2O3和Fe3O4易于形成。     

橙子皮提取物在H3PO4溶液中的缓蚀性能及缓蚀机理研究

目的 推进绿色植物提取物类缓蚀剂的快速发展,选用橙子皮提取物(NOPE)作为磷酸环境中Q235钢的缓蚀剂。方法 通过简单的乙醇、丙酮回流法提取获得NOPE。通过红外光谱(FTIR)和紫外光谱(UV)验证NOPE的主要结构及主要成分在磷酸中的稳定性。采用失重法、动态电位极化法(PDP)、线性极化(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS)研究NOPE在0.5 mol/L的H3PO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。通过计算研究温度对热力学参数(Ea、 、 )和吸附性能参数( 、 、 )的影响。结果NOPE明显减缓了0.5 mol/L H3PO4介质中Q235钢的腐蚀速率,属于以抑制阳极金属溶解为主的混合型缓蚀剂。随着NOPE浓度的增大,阳极电流密度减小和活性腐蚀部位被阻断,腐蚀速率降低,缓蚀效率增大。在温度为303 K、NOPE质量浓度为3.0 g/L条件下,对Q235钢缓蚀效率都在90%以上。此外,NOPE的有效成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,且以物理吸附为主。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角的测量证明了NOPE在钢表面的缓蚀作用的存在,降低了Q235钢的酸腐蚀速率。量子化学研究证实,NOPE对碳钢较好的缓蚀和吸附性能是由于橙皮苷和黄酮的官能团。结论 在0.5 mol/L的H3PO4溶液体系中,NOPE对Q235钢具有较好的缓蚀性能,是一种在酸洗领域中有着较好应用前景的绿色缓蚀剂,可以为植物提取类的缓蚀剂的发展提供一定的指导。     

压力辅助固态成形法制备钢板表面铝涂层

目的 获得厚度可控的Fe–Al合金层,提高Q235钢板的耐腐蚀性能和成形加工性能。方法 通过创新涂层制备方法,以Q235为基体金属,以铝箔为镀层金属,采用压力辅助固态成形法在Q235钢板表面制备耐腐蚀铝涂层(AlP/Q235)。通过三点弯曲实验研究AlP/Q235的成形性能,通过全浸泡腐蚀失重实验、电化学实验分析研究AlP/Q235的腐蚀性能,利用扫描电子显微镜及其附带的能谱仪对铝涂层弯曲变形后的显微结构、微观组织和元素组成进行表征。探讨压力辅助固态成形铝涂层对基体的保护行为,并阐明铝涂层的腐蚀防护机理。结果 在采用压力辅助固态成形法制备的铝涂层钢板中,铝箔与Q235基体实现了冶金结合,生成了厚度大约为44 mm的Fe–Al合金层,合金层主要由“颗粒状”的FeAl3和“锯齿状”的Fe2Al5相层组成。通过三点弯曲试验测得AlP/Q235的弯曲强度为255 MPa,与Q235相比,提高了11.8%。在NaCl(质量分数为3.5%)溶液中全浸泡腐蚀25 d后,AlP/Q235的平均静态腐蚀速率为0.21 mg/(dm.d),约为Q235的1/10。在NaCl(质量分数为3.5%)溶液中浸泡,并进行电化学实验,测得AlP/Q235的电流密度Jcorr为1.583 μA/cm²,约为Q235的1/27。结论 采用压力辅助固态成形法制备的AlP/Q235,获得了厚度可控的Fe–Al合金层,有效提高了其耐腐蚀性能和成形加工性能。     

抗坏血酸缓蚀剂对Q235钢耐蚀性能的影响

采用失重法研究L-抗坏血酸缓蚀剂在生产二苯甲酰甲烷的废水中对Q235钢缓蚀性能的影响。用电化学法研究缓蚀剂膜的自腐蚀电流密度、极化腐蚀电流密度和极化阻抗。用SEM研究存在与不存在缓蚀剂膜的Q235钢在极化腐蚀前后的形貌变化。结果表明,在50℃的废水中,L-抗坏血酸的较适宜量0.100g/L;缓蚀剂成膜较适宜时间24h,其缓蚀效率达79%。当存在缓蚀剂膜时,Q235钢自腐蚀电流密度从5.46×10~(-5) A/cm~2降至3.81×10-8 A/cm~2;在0.400V过电势下,极化腐蚀电流密度从6.41×10~(-3) A/cm~2降至4.10×10~(-6) A/cm~2;极化阻抗从198.6Ω·cm~2增加至7546.3Ω·cm~2。SEM测试表明,在0.400V过电势下,无缓蚀剂膜的Q235钢腐蚀十分严重,有缓蚀剂膜的Q235钢几乎不腐蚀。     

Q235钢表面铈盐掺杂乙烯基三乙氧基硅烷膜制备及耐蚀性能

在Q235钢表面制备铈盐掺杂乙烯基三乙氧基硅烷膜。利用电化学阻抗谱(EIS)确定了最佳铈盐添加量,利用EIS和动电位极化法研究了涂覆掺杂硅烷膜的Q235钢在3.5% NaCl水溶液中的耐蚀性能,利用扫描电镜(SEM)观察了掺杂硅烷膜的表面形貌。结果表明,铈盐最佳添加量为1×10^-3 mol/L,经涂镀掺杂硅烷的Q235钢在腐蚀过程中的阳极反应和阴极反应受到抑制,与空白Q235钢相比其腐蚀电流密度减小近3个数量级,极化电阻提高3个数量级,低频阻抗值提高至少4个数量级。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀性能研究

采用静态失重法,动电位极化曲线法和电化学阻抗法研究了十六烷基二甲基乙基溴化铵 (CDAB) 在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀行为,并探讨了其对Q235钢的缓蚀作用机理.结果表明,在25 ℃下,缓蚀率随CDAB浓度增大而增大,在浓度仅为10 mgL^-1时,失重缓蚀率达85%左右.极化曲线实验结果显示,CDAB是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,且静态失重法,动电位极化曲线法和电化学阻抗法实验结果相一致.CDAB在Q235钢表面的吸附服从Kastening-Holleck吸附等温模型;CDAB的添加显著增大了腐蚀反应的活化能,有效抑制了腐蚀反应的进行.     

氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的协同作用对Q235钢腐蚀行为的影响

采用失重法、交流阻抗测试和扫描电镜等手段研究了氧化亚铁硫杆菌(T.f)和氧化硫硫杆菌(T.t)的协同作用对Q235钢腐蚀行为的影响。结果表明,T.f和T.t的协同作用加剧了Q235钢的均匀腐蚀速率,混合菌体系中Q235钢的腐蚀失重远大于两种微生物单独存在体系。显微分析结果表明,T.t体系中金属没有出现点蚀,混合菌体系中Q235钢的点蚀坑较T.f体系中的小而浅,T.t的存在降低了Q235钢的局部腐蚀。     

利用虚拟仪器实现电化学频率调制腐蚀速度检测

利用虚拟仪器技术建立了基于电化学频率调制技术的腐蚀速度检测系统一Virtual EFM.在实验室应用EFM方法测定Q235碳钢/稀硫酸、Q235碳钢/氯化钠溶液及304不锈钢/稀盐酸等体系的阴阳极Tafel常数和腐蚀电流密度,结果表明:Virtual EFM工作可靠、测试结果准确.     

咪唑啉季铵盐对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀性能

合成了苯乙酸咪唑啉季铵盐(PAIPI)和萘乙酸咪唑啉季铵盐(NAIPI),通过失重法、电化学方法研究了两者在1 mol/L HCl中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为.结果表明,两者在1 mol/LHCl中对Q235钢均为阳极型缓蚀剂,其中NAIPI对Q235钢的缓蚀性能优于PAIPI;两者在Q235钢表面均是单层吸附,属于物理吸附.     

含咪唑啉磷酸酯的复配缓蚀剂对Q235钢的缓蚀行为研究

将自制咪唑啉磷酸酯盐与KI复配,采用失重法、极化曲线和交流阻抗法研究了该缓蚀剂在1mol/L HCl水溶液中对Q235钢的缓蚀行为,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果表明：该缓蚀剂在1mol/L HCl水溶液中对Q235钢为混合偏阴极型缓蚀剂;缓蚀率随缓蚀剂浓度的增大而增加;该缓蚀剂在Q235钢表面的吸附模式遵循Langmuir吸附。     

缓蚀剂在PVC热稳定剂生产废水作为冷却水用过程中的应用研究

目的通过在生产废水中加入缓蚀剂,减少废水中氯离子的腐蚀性能,使其成为生产中的冷却水,实现节能环保。方法采用失重法,研究废水温度对Q235钢腐蚀速率的影响,确定废水的腐蚀温度。研究L-抗坏血酸和L-半胱氨酸在废水中的最佳用量,制备成复配缓蚀剂,研究复配缓蚀剂膜形成的最佳时间。用塔菲尔曲线、阳极极化曲线及交流阻抗法,研究存在与不存在复配缓蚀剂膜的Q235钢的自腐蚀电流密度、极化腐蚀电流密度和极化阻抗。用SEM研究复配缓蚀剂膜腐蚀前后的形貌变化。结果在60℃的生产废水中,L-抗坏血酸的最佳用量为165 mg/L,L-半胱氨酸的最佳用量为18 mg/L,复配缓蚀剂膜的形成时间为24h。无缓蚀剂膜时,Q235钢的自腐蚀电流密度为4.918×10-5 A/cm~2;在500 m V过电位下,极化腐蚀电流密度为1.667×10-2 A/cm~2,极化阻抗为529?×cm~2。形成复配缓蚀剂膜的Q235钢片的自腐蚀电流密度为3.433×10-7 A/cm~2,极化腐蚀电流密度为4.132×10-6 A/cm~2,极化阻抗很大。复配缓蚀剂的缓蚀率为80.15%,明显高于单一缓蚀剂。SEM测试表明,在过电位为500 m V时,无缓蚀剂膜的Q235钢腐蚀十分严重,有复配缓蚀剂膜的Q235钢几乎不腐蚀。结论在PVC热稳定剂生产废水中加入适量的缓蚀剂,具有较好的缓蚀性能,基本满足作为冷却水的要求。     

淡水微生物对Q235钢早期腐蚀行为的影响

采用失重法、电化学方法和表面分析技术研究了淡水微生物对Q235钢早期腐蚀行为的影响。丹江口水库现场挂片实验表明,Q235钢腐蚀失重量随着水深的增加递增。通过对各种影响因素的检测分析得出,水体不同深度的微生物浓度差异是造成该结果的主要原因。水中微生物（尤其是进行光合作用的藻类）数量随着水深增加递减,致使附着在基体表面的生物膜面积缩小,致密性变差,暴露在水中的金属表面增多,腐蚀失重增大。在实验室开展的电化学和挂片实验也证明了淡水微生物的大量存在可以降低Q235钢的腐蚀速率。腐蚀表面形貌及产物分析表明, Q235钢在富营养化淡水中形成的产物膜更致密、成分更复杂。     

2-吡啶甲醛缩4-苯基氨基硫脲席夫碱在盐酸溶液中对Q235钢的缓蚀作用

合成了一种吡啶席夫碱衍生物,2-吡啶甲醛缩4-苯基氨基硫脲席夫碱(PCPTC),并采用失重法、电化学阻抗谱法和极化曲线法研究了PCPTC对Q235钢在1 mol/L HCl溶液的缓蚀作用。结果表明:PCPTC对Q235钢在1mol/L HCl溶液中具有优良的缓蚀效果,是一种混合型缓蚀剂;当缓蚀剂浓度达到0.5 mmol/L时,缓蚀率达到93.6%;PCPTC在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;扫描电镜(SEM)观察表明,PCPTC可以有效保护Q235钢。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵与 NH4 SCN 缓蚀协同效应

目的研究十六烷基二甲基乙基溴化铵(CDAB)与NH4SCN在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀协同效应,并探讨其缓蚀机理和性能,以期为工业实际生产提供理论数据。方法运用失重法研究CDAB质量浓度与缓蚀率的关系,通过失重法、动电位极化曲线法和交流阻抗法分析CDAB与NH4SCN复配后的缓蚀率和缓蚀机理。结果仅添加CDAB时,缓蚀率随着CDAB质量浓度增大而增大,但缓蚀性能并不显著,当质量浓度为10 mg/L时缓蚀率仅为85.07%;当CDAB与30 mg/L的NH4SCN复配后,缓蚀率显著提高到96.73%,能有效抑制Q235钢在0.5 mol/L硫酸介质中的腐蚀。极化试验结果显示,该复配缓蚀剂是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,缓蚀率随CDAB质量浓度增大而增大,与交流阻抗法、失重法试验结果相一致。复配缓蚀剂在Q235钢表面的吸附服从Langmiur吸附等温模型,吸附吉布斯自由能ΔG0=-48.33 k J/mol,为自发吸附。结论 CDAB与NH4SCN在0.5 mol/L硫酸介质中具有优异缓蚀协同效应,能有效抑制腐蚀介质对Q235钢在的腐蚀,复配缓蚀剂具有较高的缓蚀率。     

Q235钢力学性能非线性超声测量技术研究

广泛采用的Q235钢在服役过程中力学性能持续改变,结构可靠性发生变化。研制针对Q235钢力学性能的在线无损测量方法,对在役结构可靠性评估具有重要意义。研究了运用非线性超声技术在线测量Q235钢力学性能的可行性,考察了非线性超声测试数据的可重复性以及非线性因子与力学参量的相关性。结果显示,Q235钢的超声非线性因子与压缩比之间存在二次多项式相关性,与塑性应变之间存在线性对应关系。     

变电站接地网的防腐方法研究

利用埋片失重法及电化学法测定接地网试片的腐蚀速率,对比分析了缓蚀剂、牺牲阳极阴极保护法及缓蚀剂-牺牲阳极阴极保护联合保护3种方法的优缺点。结果表明：分别采用1%钼酸钠、2%六偏磷酸钠和4%硅酸钠作为缓蚀剂,Q235钢接地网在土壤中的缓蚀效果均较好,接地网试片的腐蚀速率均减小至0.1200 mm/a,保护度能达到约70%;采用六偏磷酸钠+钼酸钠的复配缓蚀剂,Q235钢的腐蚀速率从0.4667 mm/a减小至0.0873 mm/a,保护度达到81.3%;采用镁牺牲阳极阴极保护技术,Q235钢的腐蚀速率从0.2671 mm/a 减小至0.0639 mm/a,保护度为76.1%;采用复配缓蚀剂-牺牲阳极法联合保护,Q235钢的腐蚀速率从0.3342 mm/a减小至0.0260 mm/a,保护度可达92.2%。     

海南土壤化学成分对Q235钢腐蚀的影响

根据Q235钢在海南地区第一年的土壤腐蚀试验结果，以及对各试验站土壤化学成分的分析，采用逐步回归的统计分析方法，讨论土壤化学成分与Q235钢腐蚀失重的相关关系。结果表明，土壤中的Ca^2 和全氮量与Q235钢的腐蚀失重有较好的相关性，是Q235钢腐蚀的主要影响因素。