AZ91D镁合金在几种典型介质中的腐蚀性能研究

采用电化学方法,在0.1M NaCl和0.1M Na2SO4及0.1M Na2CO3等几种典型介质中研究了AZ91D镁合金的腐蚀行为.极化曲线结果表明:在NaCl和Na2SO4中,阳极极化曲线为活性溶解,在Na2CO3中阳极极化曲线呈现钝化特征.在3种介质中的耐腐蚀性顺序为:NaCl＜Na2SO4＜Na2CO3.EIS...     

Ni-Cr-Mo-Cu合金介质腐蚀和电化学腐蚀的性能

在Cr、Mo成分一定的情况下,通过改变Cu的质量分数(1%～5%),研究新型Ni-Cr-Mo-Cu高镍耐蚀合金在氧化性介质、还原性介质、氧化-还原性介质和质量分数6%的FeCl3中的耐蚀性能及其在H2SO4、HCl和FeCl3中的电化学行为.实验结果表明,w(Cu)=1%～5%的Ni-Cr-Mo-Cu合金具有优良的耐介质腐蚀、电化学腐蚀性能,在质量分数80%的H2SO4中钝化明显,在质量分数30%的HCl中自腐蚀电流低,在质量分数6%的FeCl3中有钝化区且未发生点蚀.4种实验材料中w(Cu)=3%的合金综合耐蚀性能最好,在质量分数80%的 H2SO4中有更宽的钝化平台和更低的维钝电流.     

硫酸盐腐蚀环境下沥青混合料耐久性能

针对国内外对硫酸盐腐蚀环境下沥青混合料耐久性能研究甚少的现状,采用干湿循环作用下不同质量分数(2.5%,5%和10%)Na2SO4溶液加速劣化试验,研究了沥青混合料在硫酸盐腐蚀介质中的马歇尔力学性能、高温稳定性和低温抗裂性的变化规律。试验结果表明:沥青混合料在硫酸盐腐蚀环境下的性能衰减较蒸馏水环境下更为严重,且沥青混合料的性能随硫酸盐浓度的增加呈降低趋势;SMA-13沥青混合料的耐硫酸盐侵蚀性优于AC-13沥青混合料;SEM微观分析表明,硫酸盐溶液较蒸馏水更易侵入沥青膜与集料界面,加速水损害,并在干燥环境中结晶膨胀,导致界面强度降低,这是沥青混合料各项性能衰减的主要原因。     

混凝土在硫酸盐-氯盐环境下的损伤失效研究

研究了水胶比为0.37,0.45普通混凝土在3种单一硫酸盐溶液(2.5%,5.0%,10%Na2SO4溶液),3种复合溶液(10%Na2SO4 (0,7%,13%)NaCl溶液)中浸烘循环,其相对动弹性模量Erd演化规律.实验结果表明:混凝土损伤演化过程包括初始劣化段,性能改善段和性能劣化段.其损伤演化方程由线性函数和二次函数构成的分段函数描述,二次项系数改变反映了腐蚀溶液中硫酸盐浓度和氯盐浓度的影响.随硫酸盐浓度增加,混凝土损伤劣化速度加快;复合溶液中氯盐存在,延缓了混凝土损伤劣化速度.为阐明该结果,用TG-DSC-XRD分析了相同W/B水泥静浆在不同腐蚀龄期、腐蚀溶液中的腐蚀产物.     

Na2WO4溶液离子交换中WO2-4和SO2-4分离系数的测定

在钨冶炼的离子交换过程中,Na2WO4溶液中杂质阴离子的存在对钨的交换容量和产品APT的质量都有较大的影响.作者通过试验,测定了含有SO2-4的Na2WO4溶液和201×7强碱性阴离子交换树脂进行离子交换时WO2-4和SO2-4的分离系数,绘制了该体系在25 ℃时的离子交换平衡等温线.研究结果表明在WO2-4溶液中,当WO3浓度为0.0862 mol/L,SO2-4浓度为0.02～0.4 mol/L时,分离系数β(WO2-4/SO2-4)为2.4731～3.7804.并且当溶液中WO2-4浓度不变,而改变SO2-4浓度时,随着溶液总浓度的增大,分离系数β(WO2-4/SO2-4)逐步增大.表明在离子交换过程中,随着溶液中SO2-4摩尔分数的增大,树脂对SO2-4的吸附能力减小.     

基于金属电化学腐蚀的单晶SiC表面腐蚀和磨损性能研究

针对化学机械抛光中抛光液的环境污染,提出一种基于金属电化学腐蚀的单晶SiC化学机械抛光方法. 通过腐蚀实验和摩擦磨损实验,研究了电化学腐蚀单晶SiC的Si面腐蚀性能和磨损性能. 通过对比Al、Cu、Fe金属在Na2SO4电解质溶液中对Si面的腐蚀性能,发现Al在Si面产生明显的腐蚀层,EDS和XPS检测证实该腐蚀产物为SiO2. 采用摩擦磨损实验研究溶液组分对SiC的Si面磨损影响规律. 结果表明,提高Na2SO4电解质溶液浓度能获得更大的磨损量,当Na2SO4电解质溶液浓度为1.00 mol/L时,得到最大为7.19 μm2的磨损量;在酸性的金属电化学腐蚀溶液中,Si面具有更好的材料去除性能,在pH=3时磨损量达到11.97 μm2. 单晶SiC的金属电化学腐蚀材料去除机制为阴极的Al金属发生电偶腐蚀反应产生腐蚀电流,促使阳极SiC表面氧化生成SiO2氧化层,进而去除材料.     

La~(3+)对Zn-Fe合金镀层在硫酸溶液中腐蚀行为的影响

电镀液中加入镧盐,在A3钢表面电镀Zn-Fe合金薄膜,选择酸性腐蚀介质,研究La3+对Zn-Fe合金镀层腐蚀行为的影响.用线性扫描伏安法和交流阻抗法,研究Zn-Fe合金镀层在30℃的0.20mol·L-1H2SO4溶液中的腐蚀行为.用XRD和SEM研究Zn-Fe合金镀层在腐蚀前后的微观结构和形貌的变化.结果表明:加入镧盐,不改变Zn-Fe合金镀层的晶面择优取向,但影响各晶面衍射峰强度,使镀层结晶粒度变小;当加入La2(SO4)3为0.90g·L-1时,Zn-Fe合金镀层变得致密均匀,电结晶生长形态呈现层状;镀层的致钝电流密度(Jpp)和维钝电流密度(Jp)显著降低,极化电阻Rp增大,镀层具有良好的耐蚀性能.     

基于Mapping图像分析的硫酸钠侵蚀水泥基材料中硫元素分布规律

利用SEM-BSE成像模式和EDS-Mapping模式测试了质量分数为2.5%和5.0%Na2SO4溶液侵蚀1年后的水泥净浆、砂浆试样的微观形貌和元素分布.结合图像分析方法,定量描述与分析了试样中硫元素浓度分布规律及硫酸根离子的侵蚀深度.结果表明:不同浓度Na2SO4溶液侵蚀下的净浆、砂浆试样中硫元素浓度分布趋势基本一致,表层浆体硫元素浓度较低,近表层区出现高硫含量带,随后硫元素浓度随深度增加而下降,下降幅度先剧烈后平缓,最终硫元素浓度趋于稳定.硫元素各分布段分别对应于石膏集中生成区、石膏与钙矾石混合生成区、钙矾石集中生成区以及未腐蚀区.高浓度Na2SO4溶液侵蚀后的净浆试样的高硫含量带宽度为550μm,硫元素浓度峰值为6.87%,明显大于低浓度Na2SO4溶液侵蚀后的试样(分别为300μm和1.93%);低浓度Na2SO4溶液侵蚀下,砂浆试样高硫含量带宽度大于同水灰比净浆试样,硫元素浓度峰值略小于净浆试样.     

配合比设计参数对高性能混凝土腐蚀疲劳强度的影响

混凝土腐蚀疲劳破坏是腐蚀介质与交变荷栽耦合作用的结果，对其研究目前国内外还仅处于理论探索阶段。本文利用专门设计的混凝土腐蚀疲劳试验加栽装置，研究了高性能混凝土在Na2SO4腐蚀溶液及三分点交变荷栽耦合作用下水胶比、矿物细掺料掺量等参数对其弯拉强度的影响。结果表明，水胶比显著影响高性能混凝土的腐蚀疲劳力学强度，而适量的矿物细掺料虽能显著改善其抗腐蚀疲劳损伤特性。但以粉煤灰-硅灰复掺效果最为明显。     

铝在碳酸钠溶液介质中的缓蚀研究

在0.1mol/L Na2CO3溶液中用失重法研究K2CrO4、Na2SiO3溶液及两者混合液对铝的缓蚀作用，在0.1mol/L Na2CO3溶液中分别添加浓度为0.01～0.05mol/L的K2CrO2和0.01～0.10mol/L的Na2SiO3，铝的缓蚀率分别为91.4%～95.0%和91.4%～97.1%，K2CrO4的适宜浓度是0.03mol/L，Na2SiO3的适宜浓度是0.08mol/L，在添加0.01mol/L的K2CrO4与0～0.04mol/L的Na2SiO3混合液条件下，铝的缓蚀率为91.4%～99.5%，其中0.01mol/L K2CrO4与0.02～0.03mol/L Na2SO3的两种混合液均使缓蚀率达到98%以上，比单一缓蚀剂的效果好。     

Na2WO4溶液离子交换中WO42-和SO42-的吸附性能

测定了用201×7强碱性阴离子交换树脂和含SO2-4的Na2WO4溶液进行离子交换时WO2-4和SO2-4的流出曲线,研究了两者在共同吸附时的吸附性能.结果表明SO2-4的流出曲线始终在WO2-4流出曲线的前边,并且SO2-4的流出曲线中有一段待测离子浓度与交前液中相应离子浓度之比(c/c0)大于1的峰值,说明在离子交换过程中,树脂对WO2-4的吸附能力大于对SO2-4的吸附能力,溶液中的WO2-4和吸附在树脂上的SO2-4之间发生了交互作用.通过单柱、2柱及3柱交换时SO2-4和WO2-4流出曲线的对比研究发现,利用串柱交换可增大WO2-4的交换容量,提高WO2-4和SO2-4的分离效果.     

HR3C抗高温硫酸盐腐蚀行为研究

利用X射线衍射、扫描电镜以及电子探针等方法开展了HR3C在750℃下抗碱金属硫酸盐高温腐蚀行为与机理的研究.结果表明:HR3C在750℃、Na2SO4和K2SO4存在条件下的腐蚀动力学曲线可分为两段.前期腐蚀以高温氧化为主,由于生成Cr2O3氧化膜,腐蚀动力学曲线呈现上升趋势;随着腐蚀时间的延长,由于碱金属硫酸盐对氧化膜的破坏程度逐渐加重,以及腐蚀产物Na4(CrO4)(SO4)的大量挥发,动力学曲线呈现下降趋势,硫酸盐通过疏松的氧化膜与基体接触导致基体出现了裂纹及孔洞等缺陷并且产生了严重的内硫化现象.     

含预制缺口的电力导线腐蚀疲劳性能试验

为了研究腐蚀介质和疲劳荷载两者的耦合作用、腐蚀溶液浓度和pH值等因素对电力导线腐蚀疲劳寿命的影响,设计了一种新型的试验装置对某线路老旧导线进行腐蚀疲劳试验。通过在导线表面预制缺口,研究了不同腐蚀条件、不同腐蚀和疲劳作用方式对含缺陷导线力学性能的影响,得到了各加载工况下的S N曲线和拟合方程,并分析了腐蚀溶液浓度、pH值对导线寿命的影响权重。试验结果表明：腐蚀介质和疲劳荷载耦合作用下导线寿命比无腐蚀作用时显著降低;随着溶液酸性的增强,导线寿命显著缩短;由于高浓度的氯离子抑制了溶液中氧的溶解及扩散作用,使溶液对导线的腐蚀作用减弱,因此氯离子浓度的改变并非和疲劳寿命呈负相关关系。     

纳米金属Cr在酸性介质中腐蚀电化学行为

为探究纳米材料的腐蚀机理,采用机械合金化通过热压制备了纳米金属Cr,并与常规尺寸金属Cr对比研究了其在酸性介质中的腐蚀性能.结果表明:当晶粒尺寸细化到纳米级后,金属Cr腐蚀电流密度增大,耐蚀性能下降;随着酸度的增加,常规尺寸和纳米尺寸金属Cr腐蚀电流密度加大,耐蚀性能下降.两种尺寸金属Cr在中性Na2SO4介质中均出现钝化现象,但常规尺寸金属Cr的钝化区间较宽;常规尺寸金属Cr在加入H+后,钝化减弱,而纳米尺寸金属Cr在加入H+后,钝化现象消失;两种尺寸Cr的交流阻抗谱均呈单容抗弧特征,对纳米材料的应用具有重要意义.     

轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、浸泡质量损失和拉伸测试等手段研究了轧制方式(常规轧制和一道次高应变速率轧制)对镁合金(纯镁,Mg-4Zn,Mg-4Zn-0.3Ca和ZK60)在Hank’s溶液中腐蚀行为的影响.结果表明:与常规轧制态相比,高应变速率轧制态镁合金在长时间浸泡过程中平均腐蚀速率较低,抗拉强度下降幅度较小,耐腐蚀性能明显提高,可归因于晶粒细化、再结晶程度较高、孪晶较少和残余第二相相对粗大等;轧制态合金中第二相较少且较细小,表现为相对均匀的丝状腐蚀.     

Cu-50Cr合金在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为研究

利用动电位扫描法,结合电化学交流阻抗技术研究了用传统电弧熔炼制备的Cu-50Cr合金在不同Cl-浓度介质中的腐蚀电化学行为.结果表明:随Cl-浓度的增加,自腐蚀电位均出现不同程度的负移,腐蚀电流增大,腐蚀速度加快;Cu-50Cr合金在中性Na2SO4溶液中未出现钝化现象,加入Cl-后,出现了钝化现象,但钝化区间很窄.从交流阻抗谱及拟合结果分析得知:在0.05mol/LNa2SO4和0.05mol/LNa2SO4 0.02mol/LNaCl腐蚀介质中交流阻抗谱呈单容抗弧特征,没有出现Warburg阻抗,表明电极表面的腐蚀受电化学反应控制,随Cl-浓度增加,开始出现Warburg阻抗,表明腐蚀过程由电化学反应控制转化为扩散控制.随Cl-浓度的增加,容抗弧减小,电荷传递电阻减小,腐蚀速度加快.     

1-羟基苯并三氮唑和钼酸钠对铜的缓蚀协同作用

采用电化学、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等实验方法研究了1-羟基苯并三氮唑(BTAOH)和钼酸钠(Na2Mo O4)复配后对铜在ASTM D 1384模拟大气腐蚀溶液中的缓蚀协同作用.电化学实验结果表明:BTAOH与Na2Mo O4在50 mg·L-1的质量浓度条件下,以2∶1复配使用能够显著提高铜在模拟大气腐蚀溶液中的电荷转移电阻,降低腐蚀电流密度,缓蚀率达到90.7%;铜在模拟大气腐蚀溶液中的腐蚀产物呈聚集柱状堆砌在表面,而在含有缓蚀剂的溶液中表面平整致密,且疏水性增强,接触角显著增大至91.8°.X射线光电子能谱结果显示Na2Mo O4与铜表面作用后形成Mo O3和Mo O2,两种氧化物填充在BTAOH形成的表面膜的缝隙中,提高了膜的致密性,对铜产生良好的保护作用.     

热压烧结Fe_3Si-10%Cu复合材料在稀H_2SO_4中的腐蚀行为

采用机械合金化制粉/热压烧结制备了Fe3Si-10%Cu复合材料,研究了其在0.4,0.6和0.8 mol·L-1的稀H2SO4中的浸泡腐蚀行为.结果表明,Fe3Si-10%Cu复合材料在稀H2SO4中表现出腐蚀失重,且随H2SO4浓度增加材料的腐蚀速率降低;复合材料中Fe3Si和Cu两相在H2SO4溶液中形成了一个腐蚀电池,其中Fe3Si相为阳极,发生腐蚀,Cu为阴极,得到保护;电化学腐蚀测试表明,Fe3Si-10%Cu复合材料在0.4,0.6和0.8mol·L-1的H2SO4溶液中自腐蚀电位相当,且在0.4 mol·L-1溶液中具有最低的自腐蚀电流和维钝电流.在0.6和0.8 mol·L-1的H2SO4溶液中,阳极反应产物以SiO2形态附着在Fe3Si-10%Cu材料表面导致腐蚀速率下降.     

温度及硫酸盐溶液对长石溶解度影响的数值模拟

为了研究温度及硫酸盐溶液对长石溶解度影响,应用由美国地调所(USGS)开发的PHREEQC软件,对无CO2分压(CO2分压为0 MPa)和开放状态(CO2分压为10-4.5 MPa)下钠长石、钾长石和钙长石在不同温度、不同浓度的MgSO4溶液和Na2SO4溶液中达到溶解平衡时的溶解度进行数值模拟,结果表明:钠长石、钾长石、钙长石在纯水中的溶解度随着温度的升高均出现增大的趋势;在25℃且无CO2分压情况下,3种长石的溶解度均出现随着Na2SO4、MgSO4溶液浓度的增加而降低的情况;在不同CO2分压情况下,在相同浓度的硫酸盐溶液中长石的溶解度随着温度的升高而增大;Na2SO4溶液对钾长石和钙长石的侵蚀作用要比对钠长石的侵蚀严重;温度对长石溶解度的影响大于硫酸盐溶液对长石溶解度的影响。     

辉钼精矿熔盐氧化工艺研究——Na_2MoO_4-Na_2SO_4体系

对辉钼精矿在Na2 MoO4 Na2 SO4体系的熔盐氧化过程进行了研究 ,探索了不同的工艺参数对钼的转化率和脱硫率的影响 .研究结果表明 ,在熔盐组成Na2 MoO4与Na2 SO4质量比为 3∶1,配料比为 1∶10 (质量比 ) ,温度为 70 0℃ ,鼓风速度为 1.6 6m s,鼓风时间为 2 0min的条件下 ,脱硫率可达 99%以上 ;得到的熔盐经水浸和碱浸后 ,钼以Na2 MoO4形态进入溶液 ,钼的总浸出率可达 95 .5 %以上 ;硫以SO2 的形态进入气相 ,烟气中的SO2 体积分数可达5 .4%以上 ,可用于制酸 ;含钼渣和浸出液蒸发结晶得到的Na2 SO4晶体可返回再用 ;熔盐氧化过程采用连续操作分批加料方式 ,可提高生产能力 .