土壤中宏电池对X70钢腐蚀作用的研究

摘要：利用失重法、电化学阻抗测试技术等方法,研究了X70钢在土壤中的宏电池腐蚀行为。试验结果表明,宏电池粘土中 阳极的腐蚀速率为自然腐蚀速率的307倍。在宏电池阴阳极面积比15∶1情况下,粘土中宏电池阳极的腐蚀速率为阴阳极面积比1∶1时的210倍。随着实验时间的增加,粘土中X70钢自然腐蚀速率逐渐减 小,而宏电池阳极的腐蚀速率一直保持着相当高的腐蚀速率。     

pH值对Q235碳钢与304L不锈钢在典型含硫环境中电偶腐蚀行为的影响

采用电化学法和浸泡法研究了Q235碳钢与304L不锈钢在典型含硫环境中的电偶腐蚀行为.采用SEM观察试样表面形貌.结果表明:在实验体系中304L的阴阳极过程均为电化学活化步骤控制;在pH为4和7的实验溶液中,Q235钢的阴阳极过程均受电化学活化控制;而在pH=13.3的实验溶液中,Q235阴极过程受电化学过程控制,阳极过程受离子扩散控制.在三种实验溶液中的电偶腐蚀效应随阴阳极面积比的增大而增大,但电偶电流随阴阳极面积比的变化并不呈现出对数正比规律.随着溶液pH值的升高,Q235钢的电偶腐蚀速率明显减小,但电偶腐蚀效应变化不明显.     

活化极化控制下合金表观与真实腐蚀极化图

提出了描述合金的腐蚀动力学存在两种腐蚀极化图:(1)合金的表观腐蚀极化图——以电极电位相对单位合金面积上的阳极电流和阴极电流为坐标系;(2)合金的真实腐蚀极化图——以电极电位相对合金中各相的真实阳极电流密度和阴极电流密度为坐标系.研究了在活化极化控制下,阴阳极面积比对合金腐蚀动力学的影响,获得了在两种坐标系中合金腐蚀动力学的定量关系式,由此建立了表观腐蚀极化图与真实腐蚀极化图之间的关系.将表观和真实腐蚀极化图两者结合起来,既可以直观地表示出合金的腐蚀速率,又可以清楚地分析控制腐蚀电池过程的机理.     

钢筋宏电池腐蚀锈坑尺寸的二维模型

钢筋混凝土耐久性研究中有关钢筋锈蚀量计算的现有模型或是针对钢筋横截面损失率(含锈蚀深度)或是只给出了阴阳极电流密度(腐蚀速度)的计算公式.这样的结果对常规静载作用下的钢筋混凝土构件是可信的,但当结构构件承受的是疲劳荷载时,这些结论公式是否仍然可用有待深入的研究.本文对混凝土中的钢筋经受宏电池(局部)锈蚀并因此产生局部锈坑的描述方法进行了研究,提出了钢筋宏电池腐蚀锈坑尺寸的二维模型.     

模拟闭塞电池法研究青铜病的发展过程

用模拟闭塞电池法、模拟闭塞溶液法和电化学方法研究了青铜病的发展过程。结果表明,青铜孔蚀闭塞区内pH值随通电时间的延长而降低,最终可达3.7;pH值与电荷对数呈线性关系,即pH =6.55-1.82·lgQ;阴离子发生浓集,阳极腐蚀速度增大;青铜中Sn优先溶解;由于Sn²⁺的水解造成的金属表面pH值的失控和阴离子的竞争吸附,闭塞区内电极表面的腐蚀速率波动较大。     

A3钢在碱性NaCl体系中闭塞电池腐蚀的研究

用模拟闭塞电池法研究了A3钢在0.01 (mol·L^-1)NaCl( pH =12.00 )溶液中闭塞区内化学状态的变化。结果表明, 随着阳极极化时间的延长, 闭塞区溶液的pH值下降,开始时下降较快 ,Cl^- 向闭塞区内迁移 ,闭塞溶液的[Cl^- ]与极化时间成直线关系。在不同 pH值下的NaCl溶液中的极化曲线测试结果表明 ,当 pH值大于11时, A3钢极化曲线阳极区出现明显的钝化, 可见, 在pH值大于11的体系中, A3钢发生局部腐蚀的倾向更大。     

喹啉衍生物缓蚀剂对油管钢材在模拟溶液闭塞区中的腐蚀研究

采用模拟闭塞电池装置研究了油管钢材(N80钢)在Na_2S+NaCl介质中添加喹啉衍生物缓蚀剂后闭塞区内化学状态的变化,利用动电位扫描法、交流阻抗(EIS)和SEM技术分析了N80钢局部腐蚀的阴极、阳极腐蚀机理,以及Cl-和S2-对N80钢的腐蚀影响状况.结果表明,在2%Na2S+5%NaCl、2%Na_2S+8%NaCl、2%Na_2S+10%NaCl3种溶液体系中,闭塞电池阳极极化后,闭塞区溶液酸化,其pH值急剧下降.Cl-和S2-的迁入量增加,并在闭塞区内浓集.当添加喹啉缓蚀剂后,缓蚀剂能够通过降低阴离子Cl~-、S2~-在闭塞区内富集,降低酸化速度,加入0.8%喹啉缓蚀剂,可使闭塞区内的缓蚀效率达到82%.     

带锈铸铁在含Cl-介质中闭塞区化学状态的研究

采用模拟闭塞电池恒电流法研究了带锈铸铁在3.5%NaCl水溶液中闭塞区化学状态的变化规律。对带锈铸铁试件通入阳极电流后,闭塞区内溶液pH值随通电时间延长而缓慢下降。与此同时,Cl^-向闭塞区内电迁移,迁移量和浓度随时间而线性增加。SEM结果表明:随着通电时间的延长,带锈铸铁试样局部腐蚀程度增加。     

孔蚀监测方法的研究

本文讨论了孔蚀监测的基本理论,并通过对AISI 405与304不锈钢在流动状态、充氧状态、添加剂多变的人造海水体系,进行零电流电极电位、模拟闭塞阳极电位、模拟闭塞电池电流以及阴阳极极化阻率的监测,同时进行金属表面观测,取得较好的一致性,预示在现场对孔蚀进行综合监测的可能性,总结了孔蚀发生与发展的主要判定参数。     

锌空燃料电池电化学阻抗等效电路模型

利用等效电路模型可表示锌空燃料电池的理化过程,用于描述和解析电化学阻抗谱中的Nyquist图,但已有模型未能综合考虑阴阳极的阻抗分布。该文为区分阴阳极阻抗,提出了一种可解析阴阳极阻抗的全电池电化学阻抗模型和忽略阳极影响的简化模型。在研究电池结构参数、性能衰减、储存条件、锌电极中导电剂、空气电极结构变化对阻抗影响的实验中,验证了模型的正确性,模型拟合实验数据时卡方检验的结果均小于0.01,并应用模型解析出的电阻值分析了阻抗变化的作用机理。该模型对金属空气电池的研究具有一定意义。     

钨酸根对不锈钢局部腐蚀的作用

采用模拟闭塞电池恒电流实验研究了304不锈钢在0.5(mol·L^-1)NaCl(pH=7)溶液中及添加不同浓度钨酸钠后局部腐蚀闭塞区内化学状态的变化。结果表明,主体溶液中添加一定浓度的WO₄^2-离子后,随着时间的延长,闭塞区的pH值下降明显减缓,Cl^-离子浓集倍数降低。WO₄^2-离子与Cl^-离子向闭塞区内竞争迁移。当添加的WO₄^2-离子浓度较低时,Cl^-离子的电迁移量仍然随时间的延长而增加;WO₄^2-离子浓度达到一定值后,WO₄^2-离子能有效地阻止Cl^-离子向闭塞区的迁移,钨酸根浓度越高效果越显著。闭塞区内WO₄^2-离子浓度随主体溶液中WO₄^2-离子浓度的增加而增大。对一定浓度WO₄^2-的主体溶液,WO₄^2-离子向闭塞区的迁移量随时间延长而增大,迁移速率则随时间的延长而降低。     

Q235与Zn-Al涂层的耐蚀性及退化过程研究

既有水工钢闸门的主要防腐方法是在钢基体上热喷涂金属涂层,本试验针对Q235裸钢、Zn-15%Al热喷涂涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行对比研究,并分析各自的腐蚀机理。结果表明:裸钢的腐蚀产物(FeOOH和Fe3O4)随浸泡时间的增加而增厚;Zn-15%Al涂层的腐蚀产物(锌和铝的氧化物及氢氧化物)具有自封闭性,保护基体,减缓腐蚀。裸钢与Zn-Al涂层在快速腐蚀试验中的腐蚀退化过程均呈非线性规律,与自然环境下钢闸门构件锈蚀退化过程相符。     

植酸自组装膜对Q235钢在氯化钠溶液中的缓蚀作用

从植物中提取的植酸作金属缓蚀剂对环境保护具有重要意义.采用失重法、扫描电子显微镜和X射线能谱研究了植酸对Q235钢在NaCl溶液中的缓蚀行为以及影响因素.失重实验结果表明,不同pH值植酸对Q235钢的缓蚀效果明显不同,在酸性条件下植酸加速Q235钢的腐蚀,在中性及碱性条件下,植酸对Q235钢的腐蚀具有明显的抑制作用.中性或碱性条件下,NaCl溶液中植酸对Q235钢缓蚀效率随植酸浓度的增加而增加,植酸浓度达0.5%以上时,缓蚀效率高达90%以上.扫描电镜结果表明,植酸处理后的Q235钢表面生成膜在不同pH下明显不同,碱性条件下的生成膜明显好于酸性条件下的生成膜.     

冶金因素对钢点蚀扩展的影响

选择六种冶金因素各有特点的低碳钢和一种低合金钢,通过模拟闭塞腐蚀电池实验,结合冶金特点和腐蚀形貌分析,研究冶金因素对孔蚀扩展的影响. 结果表明,钢中固溶氧量、夹杂物、钙处理、磷含量及其偏析和合金元素镍铬等对点蚀扩展有重要影响. 钢中固溶氧量高、钙处理、高磷量和高镍铬量有利于抑制蚀坑扩展.     

快速凝固工艺对AZ91HP镁合金腐蚀性能的影响

通过铜模铸造制备快速凝固的AZ91HP镁合金.利用失重法及动电位极化曲线研究了常规铸造AZ91HP和快速凝固AZ91HP镁合金样品在NaCl腐蚀介质中的耐腐蚀性能;通过金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及X射线衍射（XRD）分析了腐蚀后合金微观组织及相结构.结果表明,快速凝固的AZ91HP镁合金具有更好的耐腐蚀性能.其主要原因是经快速凝固工艺后：①β-Mg17Al12相近似连续地分布于细小的α-Mg晶界上;②合金的元素分布更加均匀;③合金显微缩松减少.     

不同种类稳定剂对化学镀Ni-P性能的影响

在合理选择化学镀Ni-P合金配方和工艺条件的基础上,研究了稳定剂KI、Pb（Ac）2和Na2S2O3对化学镀Ni-P合金镀液的稳定性、镀速以及镀层硬度、孔隙率、耐蚀性能等的影响。结果表明：KI的最佳加入量为8mg/L,稳定剂Pb（Ac）2在用量为1mg/L效果也较好,而Na2S2O3浓度应小于2mg/L,但是稳定剂KI的综合效果要优于Pb（Ac）2、Na2S2O3。     

镁合金磷化工艺及耐蚀性研究

采用磷酸盐体系对镁合金表面进行磷化处理,并对磷化配方进行优化．利用扫描电镜（SEM）观察膜层形貌,用极化曲线方法对不同工艺下得到的磷化膜进行耐腐蚀性能分析．结果表明,镁合金表面经过优化配方处理后,磷化膜均匀、细小、致密,膜层主要由锰的磷酸盐构成,富含氧、磷、锰等元素,完全不合Mg和Al．优化配方磷化后的镁合金表面在3．5％NaCl溶液中浸泡24h,耐腐蚀性能显著提高,并确定了最佳工艺条件为：温度60℃、时间60min、pH值3．