环境断裂微观机理研究

1 环境断裂机理 环境断裂是指氢致开裂、应力腐蚀以及液体金属脆。由于他们能导致正在服役的构件发生灾难性的脆断事故,故几十年来一直受到重视。到目前为止,环境断裂的宏观规律、影响因素等已基本弄清,但对于其微观机理仍存在争议。     

应力腐蚀促进局部塑性变形的原子力显微镜研究

用金相显微镜和 原子力显微镜原位观察了抛光的黄铜恒位移试样在氨水中应力腐蚀时表面滑移带的变化。结果表明，预蠕变达稳态后抛光的试样在应力腐蚀过程中缺口前端会出现新的滑移带。卸载后检查，在表面和体内均没有发现应力腐蚀裂纹形核，这就表明应力腐蚀过程本身能促进局部塑性变形。应力腐蚀前加载产生多滑移，滑移带的平均高度和宽度分别为29．9nm和0．74μm。应力腐蚀引起的生变形是单滑移，滑移带的高度和宽度分别为8．01nm和2．79μm。     

预蠕变对应力腐蚀的抑制作用

早期工作认为,如预先蠕变足够长时间,则可抑制低碳钢在碳酸盐溶液中的应力腐蚀。对高强度钢,如加载后在干空气(如P_2O_5)中放置10min,则可抑制在水中的应力腐蚀。如果预先蠕变确实能抑制应力腐蚀或大幅度提高其门槛值,则在工业生产中为防止应力腐蚀提供了一个廉价而有效的手段。以前的工作仅是定性报道,本文将定量研究预蠕变对应力腐蚀性能的影响。     

若干溶解、腐蚀后固体表面的分数维研究

固体表面溶解、腐蚀时粗糙度变化的研究,对于矿石溶出、金属腐蚀、材料表面处理和化学加工等都有参考价值。近年来,用分数维(fractal)方法研究固体表面沉积时粗糙度的变化已有大量研究工作,而固体表面溶解、腐蚀时粗糙度变化的研究则很少见。本文报道用典型实验和计算机模拟探讨这一问题的初步结果。 1 单晶硅抛光面用NaOH溶液的腐蚀结果     

钢结构腐蚀机理及影响因素初探

20世纪以来,钢结构在全球得到很大发展,但是钢结构的腐蚀问题也越来越明显地凸显出来.文章通过钢结构的腐蚀类型、腐蚀机理和影响钢结构腐蚀的因素的研究,提出钢结构的防腐措施.     

钢结构腐蚀机理及影响因素初探

20世纪以来,钢结构在全球得到很大发展,但是钢结构的腐蚀问题也越来越明显地凸显出来。文章通过钢结构的腐蚀类型、腐蚀机理和影响钢结构腐蚀的因素的研究,提出钢结构的防腐措施。     

混凝土桥梁钢筋腐蚀原因及防治

文章阐述了桥梁工程中混凝土钢筋的腐蚀机理，对常见的腐蚀类型进行了分析，并提出了具体的防治措施。     

混凝土桥梁钢筋腐蚀原因及防治

文章阐述了桥梁工程中混凝土钢筋的腐蚀机理,对常见的腐蚀类型进行了分析,并提出了具体的防治措施.     

高强铝合金在不同环境下的应力腐蚀行为

采用预裂纹双悬臂梁试样(DCB试样)在4种不同的实验室模拟腐蚀环境中测试了4种新型铝合金7B04/T741, B95/T2, 2D12/T4和2D70/T6的应力腐蚀敏感性, 并与海南万宁试验站和青岛团岛试验站两个海洋环境下的户外大气试验的结果作对比, 分析了4种实验室模拟环境试验对实际使用环境的模拟加速性, 根据试验中的一些现象, 对DCB试验的方法做了一些讨论. 结果发现, 4种合金都有一定的应力腐蚀敏感性, 但不同的加速试验得到的应力腐蚀敏感性顺序不同, 所采用的4种实验室环境模拟加速试验方法的模拟加速性并没有明显的差异.     

PZT铁电陶瓷应力腐蚀门槛值的各向异性

研究了PZT-5铁电陶瓷在各种环境(湿空气、硅油、甲醇、水和甲酰胺)中发生应力腐蚀的可能性, 以及极化方向对水和甲酰胺中应力腐蚀门槛应力强度因子K_ISCC的影响. 结果表明, PZT-5在各种环境中均能发生应力腐蚀; 水和甲酰胺中K_ISCC具有各向异性, 裂纹面平行极化方向的K^a_ISCC远大于垂直极化方向的相应值K^b_ISCC. 例如, 在水中,K^a_ISCC= 0.88 MPa·m^1/2,K^b_ISCC= 0.42 MPa·m^1/2; 在甲酰胺中K^a_ISCC= 1.0 MPa·m^1/2,K^b_ISCC= 0.54 MPa·m^1/2. 应力腐蚀门槛值各向异性的原因除了和90°畴变的各向异性有关, 也和应力腐蚀本征门槛值的各向异性有关.     

在铝的阳极氧化过程中氧化铝纳米线的生长

在两步法制备多孔阳极氧化铝模板过程中, 观察到氧化铝纳米线的生长. 这种纳米线生长过程不同于通常的化学腐蚀生成过程, 电场和应力的共同作用是导致氧化铝纳米线形成的主要原因, 同时抛光后铝箔表面的纳米压痕也是导致纳米线形成的重要因素.     

由局外粒子吸脱附诱导的一类新的电化学振荡

自组织现象和理论研究是当今科学前沿之一.化学的基本规律是非平衡和非线性的,近年来随着非线性动力学的发展,有关金属阳极溶解和电催化等电极过程中的电流或电位振荡现象的研究成为一个热点课题[1～3].电化学振荡大都对应着电极表面的阻化、活化交替过程[4],如金属阳极溶解过程中难溶性盐膜的生成和溶解,电催化过程中中间产物的吸附和脱附,且大多与反应和产物粒子的传质过程密切相关.在金属防腐蚀、电镀和电池等实用电化学体系中有关添加剂性能和机理的研究具有重要的理论和实用意义,这些添加剂相当一部分能够吸附到电极表面上通过改变电极…     

简析投入运行的火电厂烟囱的积灰和腐蚀

阳泉二电厂因为局部改造两座运行9年的240m烟囱暂停运行,该厂施工人员进入此烟道及烟囱内部仔细查看了烟道、烟囱积灰和腐蚀情况,根据查看结果提出了一些认识和在改造工作中需要注意的问题.     

酸性土壤环境中X70钢缝隙腐蚀行为的研究

采用矩形缝隙装置, 通过对X70/酸性土壤(鹰潭)浸出液体系进行阴极极化、通入CO₂和钢表面预腐蚀, 研究了X70钢在酸性土壤中的缝隙腐蚀行为. 实验测量了模拟剥离涂层下, X70钢在不同位置的电位、溶液pH及氧含量随时间的变化曲线. 结果表明, 酸性土壤环境中, 随着阴极极化程度增加, 缝内X70钢电位负移, 缝内外电位差加大, 缝内过剩的阴极电流导致H₂O还原使溶液pH升高. 缝内溶解氧耗尽与外加阴极电流没有关系. CO₂的存在抑制了缝隙内碱性溶液环境的形成, 导致近中性pH应力腐蚀产生的电位-pH环境. 钢表面的预腐蚀产物降低了缝内的极化速率.     

铝合金大气腐蚀现场暴露试样的图像分析

构建了适用于现场暴露试样的腐蚀形貌图像采集系统, 并应用该系统在北京大气腐蚀试验站对铝合金腐蚀初期的形貌图像进行跟踪采集. 所得图像经过降噪处理后, 应用小波变换进行分解并提取子图像的能量值. 根据图像能量值的变化, 对试样的腐蚀程度进行了定性和定量判断, 实验结果与腐蚀失重数据分析所得结论基本一致.     

简析投入运行的火电厂烟囱的积灰和腐蚀

阳泉二电厂因为局部改造两座运行9年的240 m烟囱暂停运行,该厂施工人员进入此烟道及烟囱内部仔细查看了烟道、烟囱积灰和腐蚀情况,根据查看结果提出了一些认识和在改造工作中需要注意的问题。     

化学史的引言

人人都知道化学是近世科学之一，同时也都承认它不是凭空地偶然产生的。但是若问某某世纪前后化学之状况如何；当时有那些化学家：他们有什么永可纪念的贡献；其贡献又是怎样得来；可就很难答复。譬如氢（轻气），氧（养气），氮（淡气）和氯（绿气）各是谁发现的；其发现之年代如何；方法如何；诸如此类，都是很有价值的问题。然非习过化学史者，谁也无从明了。……除非化学史，没有别的书籍可以概括地有统系地告诉我们了。     

Q235钢在潮湿SO_2环境中的初期腐蚀锈层的表征

研究了Q235钢在不同SO2浓度48h的初期腐蚀行为,分析了在不同条件下Q235钢的初期腐蚀行为,发现SO2浓度0.05%为一临界点,此时Q235钢的腐蚀深度达到最大,随后再提高SO2浓度,腐蚀深度随之降低.同时运用扫描电子显微镜(SEM/EDAX)、Fourior变换红外光谱(FTIR)和XRD对Q235钢的表面形貌和腐蚀产物进行了分析,发现当SO2浓度为0.5%时,出现了三种不同形貌的产物层,并且在产物中发现了SO32-,讨论了不同条件下锈层中S元素的作用,并对SO32-的生成机制进行了分析,阐述了Q235钢在不同SO2浓度下的腐蚀机理.     

过渡金属硫化物电解水析氢/析氧反应电催化剂研究进展

能源是现代工业和社会经济发展的源动力.现阶段,一次化石燃料为主体的能源结构导致人类社会的可持续发展面临能源短缺与环境问题的双重挑战.电解水技术可实现清洁可再生能源（如太阳能、风能及生物质能）与化学能之间的高效转化,是解决上述问题的有效策略.电解水由阴极析氢反应（hydrogen evolution reaction, HER）和阳极析氧反应（oxygen evolution reaction, OER）两个半反应构成,由于反应动力学缓慢,两个半反应均需使用贵金属催化剂（Pt、IrO₂、RuO₂）来提升电能与化学能之间的转换效率,但贵金属资源稀缺性及高成本限制了其在电解水系统中的大规模应用.当前,碱性电解水制氢技术发展最为成熟,其具有结构简单、不需采用贵金属催化剂、在常温下即可进行高效制氢等优势,但其存在电解液腐蚀性强、工作电流较小、电解效率较低等问题.因此,发展高效、稳定、价廉的过渡金属基电催化剂是推动电解水规模制氢的关键,也是当前的研究重点.过渡金属硫化物因具有价态多变、资源丰富、成本低廉、耐碱腐蚀等优点,在碱性电解水反应中受到了广泛关注....     

多孔硅中硅量子线横截面尺寸的“恒定”与“台阶”行为

硅是间接禁带半导体,禁带宽度为1.11eV不可能在可见光区发光。1990年,Canham发现电化学阳极氧化制备的多孔硅(porous silicon缩写为PS)样品在室温下出现强烈的光致荧光现象。从此PS引起人们的极大兴趣。大量的实验结果表明PS的光致荧光现象是PS层中的量子限制效应的结果。本课题组曾研究了PS样品制备后的氧化处理与光致荧光谱的关系,从一个侧面支持了量子限制效应导致PS光致荧光的机理。PS的电化学形成过程独具特色,因为硅电极并不像其他电极那样在阳极溶解时表面原子逐层剥落,而是在硅表面形成许多直径为微米至纳米级的小孔,小孔的交叠产生了具有抗溶解特性的一根根很细的硅柱。目前有一些PS形成机理的研究报道,但引入量子限制效应观点的不多。 本文研究了PS的光致荧光谱和制备时的电流密度及HF溶液浓度的关系,结合量子限制效应讨论了PS的电化学形成过程。