铝合金电极在高氯酸铝体系中的阳极行为

本文测定了铝合金NO.3在高氯酸铝体系中的恒电位极化曲线和负差异效应。以便研究高氯酸铝浓度、溶液PH、以及添加剂对其阳极行为的影响。为了对比,我们也测定了纯铝(99.7%)和铝合金NO.4.5在一条定件下的恒电位极化曲线和负差导效应。实验结果表明,高氯酸根离子对铝合金电极起着腐蚀离子和缓蚀离子的双重作用。初步提出,铝合金电极在高氯酸铝溶液中的阳极腐蚀。可能是竞争吸附机理。并指出铝合金电极在添加三氯化铬的溶液中具有优良的电性能。因此,三氯化铬可能成为高氯酸铝体系Al—MnO_2干电池的较好添加剂。     

碳钢表面TiO2涂层的光电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法在碳钢表面制备TiO2涂层,研究不同种类溶胶、涂层层数和涂层热处理温度对其光电化学性能的影响。结果表明,在光线照射下覆有TiO2涂层的碳钢的电极电位有明显下降,当涂层层数为4层、热处理温度为400℃时电位最低,下降幅度达到250 mV左右。试验结果还表明,实验室自制溶胶比工业溶胶制备的TiO2涂层具有更低的电位,且TiO2涂层的光电性能有明显的滞留效应。由此可见,TiO2涂层能对碳钢起到有效的阴极保护作用。     

纳米TiO2/SnO2涂层的制备与光阴极保护性能

采用溶胶-凝胶法在304不锈钢表面制备了纳米TiO2/SnO2叠层涂层.通过测量稳定电位研究了涂层的光电化学性能和光阴极保护特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱对涂层的表面形貌、晶体结构与组成进行了表征.结果表明:纳米TiO2表层与纳米SnO2内层分别浸渍提拉4次制得的叠层涂层具有最好的光电化学效应、储存电子性能与光阴极保护作用,紫外光照1h的延时阴极保护作用可达7h;纳米叠层涂层表面连续、均匀致密;TiO2为锐钛矿型,SnO2为金红石型;涂层表面与内层均由Ti、Sn、O和C元素组成.文中还探讨了纳米TiO2/SnO2叠层涂层的光阴极保护作用机理.     

纳米TiO2/SnO2涂层制备与光阴极保护性能

采用溶胶凝胶法与浸渍提拉技术在304不锈钢表面上制备了纳米TiO2/SnO2叠层涂层。用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD）,X射线光电子能谱(XPS)对涂层表面形貌、晶体结构与组成进行了表征。通过测量稳定电位方法研究了涂层的光电化学性能和对不锈钢的光阴极保护特性。结果表明,所制备的纳米TiO2/SnO2叠层涂层表面连续、均匀致密;涂层中的TiO2为锐钛矿型,颗粒呈球形,平均直径约为35nm,SnO2为金红石型;涂层表面与内层均由Ti、Sn、O、C四种元素组成。纳米TiO2表面层与纳米SnO2中间层分别浸渍提拉4次制得的叠层涂层,紫外光照的光电化学效应、储存电子性能与光阴极保护作用最好,紫外光照1h的延时阴极保护作用可达7h。通过研究分析,提出了纳米TiO2/SnO2叠层涂层的光阴极保护作用机理。     

电子束蒸发沉积Al-Fe-Co-Cr-Ni-Cu高熵合金涂层耐蚀性研究

研究电子束蒸发方法在工业常用的钢筋基体表面制备Alx FeCoCrNiCu(x=0.25,0.50,1.00)高熵合金涂层的工艺,探讨了铝含量对涂层耐蚀性的影响,并用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和电子探针(EPMA)等手段对涂层的物相、形貌和化学成分进行分析.结果表明:光滑基底上得到的合金涂层表面平整、分布均匀,膜层致密,随着铝含量的升高,制备的高熵合金涂层的晶体结构由简单的FCC结构转变为FCC和BCC混合结构.极化曲线表明,在0.5mol/L H2SO4溶液和1mol/L NaCl溶液中,高熵合金涂层和304不锈钢相比具有更好的耐蚀性能.此外,Al0.5FeCoCrNiCu高熵合金涂层表现出更全面的耐蚀性和抗孔蚀能力.     

纯铝在氯化钠热水溶液中电化学行为的研究

通过电化学分析方法研究了经不同表面处理的纯铝在90 ℃下,3.5%氯化钠溶液中的电化学行为及特点.结果表明,经阳极氧化法处理后的纯铝的耐蚀性远优于未经任何处理的样品;对于经过阳极氧化处理的样品,沸水封孔的试样耐蚀性明显优于未封孔的试样;在相同处理时间,不同电流密度下,随着电流密度的增加,样品点蚀电位不断增加,试样的抗点蚀能力增强;在相同电流密度,不同处理时间下,试样的点蚀电位随时间的增加呈不断下降的趋势,表明点蚀容易发生.最终得到,在阳极氧化电流密度为2 A/dm2,时间为10 min的条件下,试样表面处理工艺最佳.     

Zn-Al冷喷涂复合涂层耐3.5 wt.%NaCl溶液腐蚀行为

利用低压冷喷涂技术在Q235普通碳素钢基体表面沉积不同Al质量分数Zn-Al复合涂层,采用开路电位和极化曲线电化学测试方法,分析了Zn-Al复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡的腐蚀电位,阻抗值以及腐蚀电流密度;利用附带能谱仪的扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了其在3.5 wt.%NaCl溶液浸泡1 440 h后的涂层组织形貌、特定区域元素分布以及物相变化.研究表明：在3.5 wt.%NaCl溶液中,随着Al质量分数的增加,涂层耐腐蚀性能提高,当Al质量分数大于35%时,涂层耐腐蚀性能更加优越.因为腐蚀过程中Zn元素优先发生腐蚀,易形成稳定性较好的氧化膜,且Al抑制了Zn的活性从而减缓了腐蚀速率,Al质量分数越高,抑制效果越好.Zn-Al复合涂层在3.5 wt.%NaCl溶液的腐蚀机制为均匀腐蚀、点蚀、局部点蚀以及腐蚀产物的自我封闭.     

表面活性剂溶液中铁极化曲线的测定

碳钢极化曲线的测定对实际应用有着重要的指导意义,因此本实验采用恒电位法测定了碳钢电极在添加不同表面活性剂(SDS,DTAB,CTAB,Tween-80)的碳酸铵溶液中的阳极极化曲线,研究了表面活性剂的种类和浓度对碳钢电极缓蚀效应的影响.实验结果表明:几种表面活性剂的加入均对碳钢电极有较好的缓蚀作用,可以减小极化曲线的峰值电流.不同类型的表面活性剂在不同浓度下对碳钢电极的腐蚀钝化具有不同的影响,表现出不同的峰值电流.表面活性剂的浓度越大,其缓蚀作用越强,峰值电流越小.在相同的条件下四种表面活性剂对碳钢电极缓蚀效应的影响顺序为:Tween-80缓蚀效应最强,DTAB和CTAB次之,SDS最差.据推测该缓蚀效率与表面活性剂所带电荷及其在碳钢电极表面上的吸附有关.     

CTAB溶液中铁极化曲线的测定

碳钢极化曲线的测定对实际应用有着重要的指导意义。实验采用恒电位法测定碳钢电极在十六烷基三甲溴化胺(CTAB)的碳酸铵溶液中的阳极极化曲线,研究表面活性剂浓度对碳钢电极缓蚀效应的影响。实验结果表明,CTAB表面活性剂的加入对碳钢电极有较好的缓蚀作用,可以减小极化曲线的峰值电流;表面活性剂在一定浓度,其缓蚀作用越强,峰值电流越小。     

铝在 KOH 溶液中析氢行为的电化学研究

通过恒电位集气、极化曲线和交流阻抗的方法研究了铝在ＫＯＨ溶液中阴极析氢的电化学行为,推导了铝电极表面可能的析氢基元反应过程．铝电极表面析氢过程以单电子转移步骤为控制步骤,理论得出的阴极析氢的Ｔａｆｅｌ斜率和实验得到的Ｔａｆｅｌ斜率基本一致,由交流阻抗方法计算的和曹氏弱极化曲线拟合电化学反应参数ｂｃ值相等,说明交流阻抗方法可以消除溶液电阻对极化曲线的影响．     

Ni-TiO2纳米复合电镀层的制备与性能研究

用电镀的方法制备出了Ni-TiO2纳米复合电镀层,讨论了表面活性剂、阴极电流密度、搅拌速率等对复合镀层硬度的影响,并分析了纳米TiO2的加入对复合镀层硬度、耐蚀性的影响情况.结果表明,与纯镍镀层相比,NI-纳米TiO2复合电镀层的硬度可提高90～190HV;添加阳离子表面活性剂分散纳米TiO2所得复合镀层硬度最高,说明阳离子表面活性剂有利于纳米TiO2-Ni复合电沉积.浸泡试验表明,在硝酸溶液中复合镀层的腐蚀速率高于纯镍镀层的腐蚀速率,但远低于未镀覆钢板的腐蚀速率,极化曲线表明,与纯镍镀层相比,复合镀层的自腐蚀电位没有显著提高.说明在复合镀层中添加纳米TiO2不能改善其耐蚀性.     

热浸Zn-Ti合金镀层的显微组织与耐蚀性能

为了抑制热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,本文采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了0.09%Si钢在含低于0.1%Ti的几种锌浴中热浸镀获得的组织,并采用盐雾腐蚀,电化学极化以及X射线光电子能谱等方法,研究了Zn和Zn-Ti镀层的耐蚀性能。结果表明,随着锌浴中Ti含量的增加,Ti对ζ相生长的抑制作用增强,合金层厚度逐渐减薄,Ti能有效地抑制含硅活性钢镀层的超厚生长。当Ti含量大于0.05%时,镀层中出现Γ2粒子。Zn-Ti合金镀层在5%NaCl溶液中发生自发腐蚀的倾向小于Zn镀层,其极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高。Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO 和TiO2组成。锌钛合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜。     

铝合金表面聚吡咯镀层的制备及其防腐蚀性能

采用恒电位法在铝合金片(Al)上电镀吡咯单体电化学聚合形成聚吡咯(polypyrrde,PPy)镀层,研究其防腐性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)以及X射线衍射(XRD)表征样品微观形貌与结构组成,接触角测量仪与热重分析仪分别表征样品的疏水性能与热稳定性,采用腐蚀形貌图、极化曲线以及EIS表征样品的防腐性能。结果表明:聚吡咯镀层均匀、致密展现出良好的机械屏蔽性能。聚吡咯为无定形结构,吡咯单体之间以C—C键连接成链式聚吡咯。聚吡咯镀层表现为疏水性能,且热稳定性良好。浸泡在3. 5%Na Cl溶液中136 h后,铝合金出现大量点蚀现象,而聚吡咯镀层并没有出现严重腐蚀现象。聚吡咯镀层的腐蚀电流密度比铝合金更小,对铝合金保护率达到80. 8%。此外,聚吡咯镀层的溶液电阻与电荷转移电阻比铝合金高很多,表明其对溶液中电解质离子有更强的阻碍作用以及低电荷转移速率,防腐性能优异。     

Investigation of the Ce-Mn conversion coating on 6063 aluminium alloy

In this paper, the sustainable Ce-Mn chemical conversion coating was fabricated on 6063 aluminium alloy by means of Ce(NO₃)₃ and KMnO4 as the inhibitors and NaF as the accelerator. The morphologies, composition and valence state of the coating were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometry (EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. The results indicated that the Ce-Mn conversion coating was formed. The anticorrosion of the coating was evaluated in 3.5 wt.% NaCl aqueous solution at room temperature by using polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). It indicated that the treated surface presented better anticorrosion behavior in chloride media than on the original material surface. The corrosion resistance of Ce-Mn conversion coating was about equal to the trivalent chromium conversion coating.     

PAT-PBMA复合膜的制备及其耐腐蚀性能

导电聚合物膜在金属耐蚀材料方面有着巨大的应用前景。采用化学氧化聚合法将聚氨基噻唑[poly(2-aminothiazole),PAT]从水溶液原位沉积到近单分散的聚甲基丙烯酸正丁酯[poly(n-butyl methacrylate),PBMA]乳胶粒子上,成功制备了PAT包覆的PBMA复合乳胶粒子,随后通过溶液浇铸法制备了PAT-PBMA复合膜。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）和傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectoscopy,FT-IR）等测试手段对复合粒子的外观形貌和化学结构进行了分析。并通过X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、Tafel极化曲线和电化学阻抗谱（electrochemical impedance spectroscopy,EIS）对PAT-PBMA复合膜的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：PAT在碳钢腐蚀反应中具有良好的阳极保护和抑制电荷转移的能力,使PAT-PBMA复合膜的耐腐蚀性能明显优于纯PBMA膜。     

Cu-TiO2纳米复合镀层的腐蚀和光催化性能

采用纳米复合镀技术在铝表面制备了Cu-TiO2纳米复合镀层,利用扫描电镜、电化学测试系统、分光光度计对其形貌、腐蚀和光催化性能进行了研究.结果表明,TiO2纳米颗粒在铜基复合膜层中的分散均匀;TiO2颗粒的加入可使Cu-TiO2纳米复合镀层腐蚀电位明显增加,膜层的耐蚀性提高;在紫外光照射下,复合镀层对甲基橙溶液有明显的光催化降解作用,且这种作用随时间延长而有所增大.     

Improvement in the protective performance and adhesion of polypyrrole coating on AZ31 Mg alloys

The electrochemical synthesis of polypyrrole (Ppy) coating on AZ31 magnesium alloy was successfully achieved in a solution containing sodium salicylate and monomer of pyrrole through cyclic voltammetry technique. The effect of potential range, passivation pretreatment and number of cycles of polymerization on the quality and protective performance of the coatings was evaluated using surface analysis and electrochemical techniques. Through taking the advantage of charge transfer resistance, current density, corrosion potential, optical microscopy images and SEM micrographs, the optimum condition of synthesis of a Ppy coating with the best adhesion and corrosion protection was determined. The optimal PPy coating synthesized over AZ31 increases the polarization resistance and decreases the corrosion current more than one order of magnitude and shift the corrosion potential about 200 mV toward nobler potentials. The SEM studies showed that Ppy coating have cauliflower morphology of Ppy grains with a diameter ranging from 20 nm to 60 nm.     

常温时添加剂对Ce-Mn转化膜的影响

为了提高常温下Ce-Mn转化膜在铝合金表面的成膜速度和耐腐蚀性能,在室温、pH=2的Ce(NO3)3和KMnO4的混合溶液中分别添加H3BO3、Zr(SO4)2、NaF、HF、NaBF4和Na2ZrF66种添加剂,研究添加剂对Ce-Mn转化膜的影响.通过光学显微镜、涡流测厚仪、点滴腐蚀法、Tafel极化曲线和交流阻抗等研究了膜的金相组织、厚度及耐腐蚀性能等;同时,通过SEM和EDS研究了氟化钠对膜的形貌和成分的影响.结果表明:氟化钠是较佳的常温成膜促进剂,常温下9 min就能成膜,相对于无添加剂的Ce-Mn转化膜,膜厚增加2.3倍,耐点滴腐蚀时间延长2.0倍,腐蚀电流密度降低至原来的1/3,膜电阻提高3.9倍:添加NaF后膜的铈含量从5.14%提高到8.59%,锰含量从7.70%提高到14.42%.     

绢云母增强无机硅酸锌涂料耐蚀抗磨性及耐水性

 研究探讨了绢云母在无机硅酸锌涂料中添加改性的应用,采用极化曲线、干磨损实验、浸泡及水冲刷实验等测试手段,对比考察了添加绢云母前后涂层的腐蚀特性、摩擦磨损及耐水性能。结果表明,绢云母具有的良好耐腐蚀性能,以及绢云母与腐蚀产物一起对涂层孔隙的协同填塞作用,降低了涂层的腐蚀速率;绢云母的层片状结构降低了涂层的摩擦系数,减轻了涂层的塑性变形,阻止了涂层内部裂纹的产生和扩展,增强涂层耐磨性能;绢云母的添加可以促使涂层内部形成一种致密的层网状结构,增加了涂层的致密性、抗渗透性和涂层强度,从而提高了涂层的耐水性。     

高含CO2油田腐蚀环境下16Mn管线钢电化学腐蚀行为

油田开发生产中，高CO2环境会引起集输管线严重腐蚀。为了给高CO2环境腐蚀防护方案提供技术依据，通过动电位极化扫描和电化学阻抗测试研究了温度、溶解O2对16Mn管线钢在高含CO2腐蚀环境下电化学腐蚀行为的影响。结果表明：随着温度的升高，16Mn钢的腐蚀电位减小，腐蚀倾向性增强，但腐蚀电流密度大大减小，表现出较好的抗温耐蚀性能；同样温度下，16Mn钢在饱和O2环境中相比不含O2时极化曲线的腐蚀电流密度减小，交流阻抗谱的电荷传递电阻大大增加，且低温时更显著，表现出较好的低温抗氧耐蚀性能。