X80管线钢钝化膜电化学性能的EIS研究

目的 研究成膜电位、温度和氯离子等对X80管线钢在1 mol/L NaHCO3/0.5 mol/L Na2CO3缓冲溶液中所形成的钝化膜的电化学性能的影响.方法 利用电化学阻抗谱技术研究了X80管线钢在1 mol/L NaHCO3/0.5 mol/L Na2CO3缓冲溶液中所形成的钝化膜的电化学性能.结果 随着成膜电位的增加,传递电阻R1减小,而膜电阻R2和扩散阻抗YW增加,表明膜的致密性增加;成膜温度升高,传递电阻R1、膜电容Q2和膜电阻.尺2减小,说明膜的致密性减小;同一温度下增加溶液中的氯离子浓度,传递电阻R1、膜电容Q2和膜电阻R2:均减小;在同一氯离子浓度下升高温度,传递电阻R1、膜电容Q2:和膜电阻R2:均减小.结论 成膜电位、成膜温度和氯离子会对钝化膜的电化学性能产生显著的影响.     

Cl-对N80油套管钢钝化膜半导体性能的影响

利用电化学阻抗谱技术研究了N80油套管钢在0．05mol／L NaHCO3溶液中所成钝化膜的电化学性能，借助于莫特-肖特基曲线分析了成膜电位、测试频率以及Cl^-浓度对钝化膜半导体性能的影响．结果表明：钝化膜呈n型半导体特征；随着成膜电位的增加，膜的容抗和施主密度减小；随着Cl^-浓度的增加，膜的容抗和施主密度增加，膜的点蚀现象加剧．X射线光电子光谱（XPS）分析结果表明，钝化膜主要由Fe的氧化物Fe2O3和FeO组成．     

304不锈钢在模拟压水堆一回路水中高温电化学腐蚀行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了氯离子浓度和溶解氧对304不锈钢高温电化学腐蚀行为的影响.动电位极化曲线结果表明,氯离子浓度主要影响高电位下的二次钝化效应,低电位下影响效果不明显,结合X射线光电子能谱对氧化膜元素成分的分析发现二次钝化效应与氧化膜中Fe/Cr元素含量比密切相关.电化学阻抗谱和扫描电镜结果表明,随着氯离子浓度增加,氧化膜阻抗逐渐降低,表面外层氧化物颗粒和间隙逐渐增大,耐腐蚀性能降低.随着溶解氧含量的升高,304自腐蚀电位逐渐升高,钝化电流密度降低,钝化区间缩小,表面氧化膜阻抗逐渐增加.     

430不锈钢腐蚀行为及钝化膜半导体特性的研究

使用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)技术和电容电位法(Mott-Schottky)研究了430不锈钢在不同Cl-浓度下的腐蚀行为,并结合点缺陷模型(PDM)计算了钝化膜上点缺陷的密度及扩散率。结果表明:Cl-浓度的增大,钝化膜上自腐蚀电流增加,弥散系数及膜电阻减小,点蚀加剧;在-0.5～0.5V电位区间,钝化膜表现为n型半导体性质,膜中点缺陷为氧空位和阳离子间隙,溶液浓度的增加,会造成钝化膜内点缺陷浓度和扩散系数的增大。本实验对Cl-破坏钝化膜的微观机理研究有一定参考价值。     

316L不锈钢在醋酸溶液中的钝化膜电化学性质

通过电化学阻抗方法测量316L不锈钢在25～85 ℃的醋酸溶液中的EIS曲线和Mott-Schottky曲线,并测量各温度点下的循环伏安曲线,研究了钝化膜的电化学性质. 研究结果表明:在醋酸溶液中的阻抗谱表明316L不锈钢在25～85 ℃温度范围内均能形成稳定的钝化膜,随温度升高极化阻力下降而界面电容增大. 温度对于316L不锈钢钝化膜的半导体本征性质没有根本的影响:在-0.5～0.1 V电位区间内钝化膜呈p型半导体特征;在0.1～0.9 V电位区间内钝化膜呈n型半导体特征;在0.9～1.1 V电位区间内钝化膜呈p型半导体特征. 钝化膜的循环伏安曲线显示当温度低于55 ℃时,钝化膜结构比较稳定;当温度为55 ℃时,钝化膜稳定性趋向恶化;当温度超过55 ℃时,钝化膜稳定性下降.     

药物卡托普利在水溶液中扩散系数的测定

本文采用金属膜池法测定了药物卡托普利在水中的扩散系数,并考察了温度以及浓度对该扩散系数的影响.结果表明:用金属膜代替玻璃膜使传统膜池法测定扩散系数的时间缩短,操作更简便.所测得的扩散系数在同一浓度下,随着温度的升高而增加;在同一温度下,随着浓度的增加而减小.     

温度对SUS304与SUS430不锈钢耐腐蚀性及其钝化膜半导体性能的影响

使用SUS304与SUS430不锈钢作为研究材料,应用动电位极化曲线、交流阻抗谱(EIS)和电容电位法(Mott-Schottky)等电化学研究方法,对比研究了SUS304与SUS430不锈钢在1mol/L的NaHCO3溶液中、20~80℃温度内的腐蚀性能及其钝化膜半导体性能。结果表明,随着温度的升高,SUS304与SUS430不锈钢自腐蚀电流增加,溶液电阻与极化电阻减小,弥散效应增强;由M-S曲线知,在-0.5~0.5V电位区间,20~80℃温度内,SUS304与SUS430不锈钢钝化膜均表现为n型半导体性质,M-S曲线拟合直线斜率随温度的升高而降低,平带电位负移;可见在温度作用下,钝化膜半导体费米能级正移,使能级差减小而造成以氧空位为主要点缺陷的浓度增大,导致SUS304与SUS430不锈钢腐蚀加剧。其中SUS304奥氏体不锈钢比SUS430铁素体不锈钢具有较好的耐蚀性。本研究对探索腐蚀机理与选择合理的防腐新材料具有一定的借鉴作用。     

锌镀层铬酸钝化的成膜机理和钝化膜薄膜干涉成色的探讨

1、锌镀层的铬酸钝化过程,是在固—液(金属—溶液)界面上进行的多相化学反应过程。低铬钝化的铬酐浓度小,更是必须考虑扩散作用对钝化过程的影响。2、表面活化剂是铬酸钝化液形成彩色钝化膜的必要条件。氯离子和硫酸根离子是有效的活化离子。常用的表面活化剂有食盐、氯化铵、硫酸、硫酸钠和硫酸锌等,其添加量须随六价铬浓度的提高而相应增加,随六价铬浓度的降低而相应减少。在低铬钝化中,卤素离子(Cl~-、Br~-、I~-)都表现出活化剂的作用,其中尤以氯离子为佳。它使钝化时成膜速度加快,钝化膜色彩鲜艳,给合力好。卤素离子和硫酸根离子的作用是:在它们存在下,六价铬难以使锌表面形成保护性氧化膜,从而使界面上锌和六价铬的反应迅速进行,界面上PH值迅速升高,从而形成一定厚度的彩色钝化膜。3、低铬钝化和高铬钝化是有内在联系的,低铬钝化是从高铬二次钝化演变而来的,只要具备六价铬、活化剂和一定的酸度等条件,都可以产生彩色钝化膜。但是两者在铬酐浓度、酸度和成膜方式上又有区别。下列低铬钝化配方是有效的:铬酐5克/升,氯化钠2.5—3克/升,硫酸0.3—0.5毫升/升。4、总结并讨论了铬酐浓度、活化剂及其浓度、酸度(或PH值)、温度、浸渍时间(液相成膜时间)和工件与钝化液的相对运动等因素对低铬钝化的影响,并     

镍基合金和铬在高温下的腐蚀电化学特征

利用动电位极化和电化学阻抗(EIS)方法,分别研究了纯铬以及镍基合金UNS N08028在140℃和160℃两种温度下高含H2S/CO2环境所成钝化膜的电化学行为.结果表明:两种成膜条件下028合金钝化膜的耐蚀性优于纯铬.EIS表明电化学阻抗谱均有明显的容抗弧特征,028合金显示单一的容抗弧,纯铬在低频区显示扩散阻抗控制.     

工业纯钛和00Cr25Ni22Mo2不锈钢在酸性介质中的电化学行为

以1mol/LH₂ SO₄为主要介质,改变温度、氯离子和氟离子的浓度为条件,采用腐蚀测试装置测试了工业纯钛和 00Cr2 5Ni2 2Mo2不锈钢阳极极化曲线和交流阻抗图谱 (EIS) ,对两种材料在不同条件下的酸性介质中钝化性能进行了比较、评价。实验结果表明,随温度升高、氯离子和氟离子浓度的增加 ,两种材料的自腐蚀电位下降,并由自钝化转为活化 钝化 ,致钝、维钝电流密度增大,钝化变难。00Cr2 5Ni2 2Mo2不锈钢易过钝化,工业纯钛钝化区却很宽。交流阻抗图谱 (EIS)表明 ,两种材料的EIS均呈现为单一容抗半圆弧,随温度升高、氯离子和氟离子浓度的增加 ,两种材料的阻抗图半圆半径减小,腐蚀加重。     

胶凝材料组成对钢筋混凝土耐久性的影响

利用电化学阻抗法和压汞法等研究了外渗氯盐条件下胶凝材料组成对钢筋混凝土耐久性的影响,结果表明:随胶凝材料中粉煤灰或矿渣含量的提高,钢筋混凝土耐久性、混凝土电阻率和钢筋电荷转移电阻先增加后减少,钢筋腐蚀速率则先减少后增加;氯离子临界浓度随钢筋周围溶解氧含量的提高及Ca(OH)2含量的降低而降低;掺合料取代部分水泥后提高了混凝土的致密性,增大了电荷转移电阻,提高了钝化膜的稳定性,同时会降低混凝土内的Ca(OH)2含量,引起氯离子临界浓度下降.     

Influence of Cr3+ concentration on the electrochemical behavior of the anolyte for vanadium redox flow batteries

The composition of electrolyte affects to a great extent the electrochemical performance of vanadium redox flow batteries(VRB).The effects of Cr3+ concentration in the anolyte on the electrode process of V(V)/V(IV) couple have been investigated by cyclic voltammetry(CV) and electrochemical impedance spectroscopy(EIS).It was found that Cr3+ causes no side reactions,but affects the electrochemical performance of V(V)/V(IV) redox reaction,including the reaction activity,the reversibility of electrode reaction,the diffusivity of vanadium ions,the interface film impedance,and the electrode reaction impedance.The experimental results show that Cr3+ within a certain concentration range can improve the reversibility of electrode reaction and the diffusion of vanadium ions.With the Cr3+ concentration increasing from 0 to 0.30 g L-1,the reversibility of V(V)/V(IV) reaction increases,while the diffusion resistance decreases.Correspondingly,the diffusion coefficient of vanadium ions increases from(5.48-6.77) × 10-7 to(6.82-8.44) × 10-7 cm2 s-1,an increase of ～24%.However,the diffusion resistance increases and the diffusion coefficient decreases when Cr3+ concentration is over 0.30 g L-1,while the impedances of the interface,the film as well as the charge transfer increase continuously.As a result,Cr3+ with a certain concentration improves the diffusion and mass transfer process,but the resistances of the film,the interface,and the charge transfer rise.Furthermore,Cr3+ concentration of no more than 0.10 g L-1 has few effect on the electrode reaction process,and that of no more than 0.30 g L-1 is favorable to the diffusion of vanadium ions.     

冻融循环对埋地管线在盐渍土中腐蚀行为影响的室内模拟试验研究

为探清冻融循环过程对管线钢材在盐渍土环境中腐蚀的影响,通过室内模拟试验,采用电化学阻抗谱测试(EIS)技术和极化曲线测试手段研究了不同冻融循环次数下X70钢在NaCl污染砂体系中的电化学腐蚀行为。EIS测试结果表明:污染砂体系的阻抗值会随着冻融次数的增加而降低,降低的主要原因是冻融循环导致了体系电阻R_s及电荷转移电阻R_(ct)的降低;极化曲线测试结果表明线性极化电阻R_p随冻融循环次数的增加而降低。通过室内模拟试验可知污染砂体系的腐蚀性会随着冻融循环次数的增加而提高,即埋地管线在盐渍土中的使用寿命随着冻融循环次数的增加而降低。     

304不锈钢双极板性能研究

以304不锈钢做为研究对象,测定了其在模拟PEMFC环境下的极化曲线,极化时间分别为4h和10h的交流阻抗谱,用伏安法测量了304不锈钢表面氧化膜／钝化膜与碳纸之间的接触电阻。实验结果表明,304不锈钢能够钝化且钝化电流密度低于16μA·cm^-2;随着极化时间增加,不锈钢表面生成的钝化膜的界面极化电阻增加,表面钝化膜有增厚的趋势;经过恒电位极化后,304不锈钢的钝化膜与碳纸的接触电阻显著增加,模拟阴极环境的接触电阻大干模拟阳极环境的接触电阻。     

NaCl对N80钢在含CO2溶液中的电化学腐蚀影响的研究

用电化学阻抗谱(EIS)和极化测量，研究了在含CO2的溶液中NaCl含量对N80钢的电化学腐蚀行为的影响．结果表明，随着NaCI含量的增大，N80钢的腐蚀电位正移，抑制了腐蚀过程的阴阳极反应，降低了N80钢的腐蚀速率．分析表明,Cl-在N80钢表面的吸附为Temkin等温吸附．     

温度对13Cr不锈钢在高 CO2 分压环境中腐蚀行为的影响

通过高温高压电化学测试,获得不同实验温度下13Cr不锈钢的循环伏安曲线、交流阻抗谱和Mott-Schottky曲线,结合ZSIMPWIN软件和扫描电子显微镜分析,研究高温高CO2 分压环境下,温度对13Cr不锈钢腐蚀电化学行为的影响. 在高温高CO2 分压环境下,随温度升高,13Cr不锈钢发生腐蚀的倾向增加,表面钝化膜稳定性下降,点蚀敏感度增加.     

API P105油管钢在含CO2溶液中的电化学腐蚀行为

用电化学阻抗谱(EIS)和极化测量,研究了在含CO2的溶液中NaCl含量对API P105钢的电化学腐蚀行为的影响.结果表明,随着NaCl含量的增大,P105钢的腐蚀电位正移,抑制了腐蚀过程的阴阳极反应,降低了P105钢的腐蚀速率.分析表明,Cl在API P105钢表面的吸附为Temkin等温吸附.