H_2SO_4浓度对00Cr19Mo2NbTi铁素体不锈钢钝化膜的影响

采用场发射电子扫描显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)和电化学测试技术,并结合点缺陷模型(PDM)研究了H_2SO_4浓度对00Cr19Mo2NbTi铁素体不锈钢钝化膜耐腐蚀性能的影响。SEM和EDS分析表明,钝化膜随着H_2SO_4浓度增大逐渐增厚、致密,主要成分为Fe和Cr的氧化物。电化学结果显示,交流阻抗谱呈现单容抗弧,容抗弧半径随H_2SO_4浓度增大而变大。当H_2SO_4浓度由40%增加至85%时,动电位极化曲线的腐蚀电位正移,腐蚀电流减小。与40%H_2SO_4钝化试样相比,85%H_2SO_4钝化试样的腐蚀电位升高了114 mV,腐蚀电流下降了2个数量级,电荷转移电阻增大近3倍;在-0.6～0.5 V电位区间,钝化膜表现为p-n型半导体特性,85%H_2SO_4钝化膜的施主浓度最小(1.250×10~(22) cm~(-3)),说明氧空位和阳离子间隙减少,钝化膜相对稳定。     

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Na2S04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／LNa28O4和0．05mol／L Na2SO4＋0．02mol／L NaCl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．     

温度、氯离子和铬元素对J55油套管钢钝化膜半导体性能的影响

利用电容测量法及电化学阻抗谱技术研究了温度、氯离子浓度和铬元素对目前广泛使用的J55油套管钢在模拟土壤环境中所成钝化膜半导体性能的影响.结果表明:钝化膜呈现n型半导体特性,随着成膜温度的升高、铬元素的加入和氯离子浓度的增加,Mott-Schottky曲线直线部分的斜率减小,表明膜内杂质密度增加.阻抗谱结果表明:在同一温度下,离子在膜内的传递电阻R1随着氯离子浓度增加而减小,膜内的扩散系数YW增加;同一氯离子浓度下,随着成膜温度的升高,扩散系数YW减小.表明温度升高、溶液中氯离子浓度的增加以及铬元素的加入会使钝化膜对J55油套管钢基体的保护作用减弱.     

Ou-40Ni-20Cr合金在含Cl^-介质中的电化学腐蚀行为研究

利用动电位扫描法和交流阻抗技术研究了传统电弧熔炼制备的Cu-40Ni-20Cr合金在不同Cl^-浓度的腐蚀介质中的电化学腐蚀行为．结果表明：合金在单一Na2SO4介质中具有较低的腐蚀电流，腐蚀速度较慢，腐蚀过程由电化学控制腐蚀，电化学阻抗谱呈单容抗弧特征．在含Cl^-腐蚀介质中，随着Cl^-浓度的增加，自腐蚀电位不同程度负移，腐蚀电流增大，腐蚀速度加快．Cl^-浓度大于0.02mol·L^-1时，出现Warburg阻抗特征，腐蚀过程由电化学控制转为扩散控制；加入Cl^-后，极化电阻减小，腐蚀过程中存在一定弥散效应．     

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.     

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.     

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.     

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。     

冷变形对690合金微观组织及电化学行为的影响

利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站等研究了不同变形量690合金微观组织及在3.5%NaCl水溶液中的电化学行为。首先对试样进行0～30%冷变形,然后经715℃×10 h时效处理。结果表明:变形量由0%增加至30%,晶界应变集中程度因子先增大后减小,变形量为20%时晶界应变集中程度因子最大;时效处理前对690合金施加适当的冷变形(≤10%)能够提高在3.5%NaCl水溶液中的耐腐蚀性,变形量为10%时生成的钝化膜的保护作用最强,耐腐蚀性能最佳;随变形量的增加,维钝电流密度和钝化膜的施主/受主密度减小,点蚀电位的变化不明显;变形量大于20%时,随变形量增大钝化膜内的施主/受主密度增加,钝化膜的稳定性降低,点蚀电位降低。     

Fe/ 硼酸盐缓冲溶液界面性质的交流阻抗研究

结合线性电位扫描、开路计时电位和交流阻抗技术研究了Fe在硼酸盐缓冲溶液(pH=8．4)中不同电位区间的界面性质．在氮气气氛下，电位低于-0．77V，界面发生析氢反应，反应受电子转移步骤控制。同时存在氢原子的表面吸附过程；-0．77V至0．60V间，Fe氧化成2价Fe而发生活性溶解，同时2价Fe进一步氧化成3价Fe，二步反应均受电子转移步骤控制；至0．60V，形成具有保护作用的单层Fe304；-0．60V至-0．50V间，Fe氧化成2价Fe的反应随电位升高而变慢，表现为负的反应电阻；-0．50V至0．90V间，Fe进入钝化区，较低电位下主要是Fe304转化成Fe2O3的过程，受电子转移步骤和0H^-在钝化膜中的扩散步骤混合控制，较高电位下Fe直接氧化成3价Fe。受电子转移步骤和3价Fe离子在钝化膜中的扩散步骤混合控制；电位高于0．90V，界面发生析氧反应和氧化膜溶解，反应受电子转移步骤控制，反应过程中有中间产物吸附．     

镍基合金UNS N08028钝化膜的耐蚀性研究

采用高温高压腐蚀试验方法使镍基合金028在100 ℃、130℃和150℃条件下形成钝化膜,利用阳极极化曲线和电容测量法(Mott-Schottky曲线),研究镍基合金钝化膜在不同温度同时含CO2和Cl-的腐蚀介质中的电化学行为和半导体性质.结果表明:在130℃条件下形成的钝化膜对基体的保护作用较强;在3个条件下形成的钝...     

316L和316LN不锈钢在高温高盐溶液中钝化膜的性能研究

利用电化学及扫描电子显微镜（SEM）对316L与316LN两种不锈钢在高温高盐环境中的耐蚀性能进行了对比研究,利用Mott-Schottky曲线研究了两种材料的钝化膜半导体特征,借助X射线光电子能谱（XPS）研究了316LN不锈钢的钝化膜结构以及N元素在钝化膜中的分布状态。结果表明：在高温高盐环境中,两种材料形成的钝化膜都为n型半导体;316LN不锈钢形成的钝化膜耐点蚀性能更好,其钝化膜内缺陷浓度更低,N元素会在钝化膜中富集。最后利用点缺陷原理对316LN钝化膜的耐蚀机理进行了研究。     

Constituent phases of the passive film formed on 2205 stainless steel by dynamic electrochemical impedance spectroscopy

The passive film formed on 2205 duplex stainless steel (DSS) in 0.5 M NaHCO₃+0.5 M NaCl aqueous solution was characterized by electrochemical measurements, including potentiodynamic anodic polarization and dynamic electrochemical impedance spectroscopy (DEIS). The results demonstrate that there is a great difference between the passive film evolutions of ferrite and austenite. The impedance values of ferrite are higher than those of austenite. The impedance peaks of ferritic and austenitic phases correspond to the potential of 0.15 and 0.25 V in the low potential range and correspond to 0.8 and 0.75 V in the high potential range. The evolutions of the capacitance of both phases are reverse compared to the evolutions of impedance. The thickness variations obtained from capacitance agree well with those of impedance analysis. The results can be used to explain why pitting corrosion occurs more easily in austenite phase than in ferrite phase.     

Cl~-对690合金腐蚀电化学行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗、动电位电化学阻抗谱和电容测量等方法研究了690合金在一回路模拟溶液中的电化学行为.极化曲线结果表明:690合金在两种溶液中都存在较窄的钝化区间,在0.5V出现二次钝化现象.电化学阻抗表明,690合金在不含Cl-溶液中的阻抗模值较大,而随Cl-的加入阻抗模值变小.动电位电化学阻抗谱表明,随扫描电位正移,钝化膜在两种溶液中具有相似的变化趋势,动电位电化学阻抗谱与动电位极化曲线完全对应.690合金在0.2V下形成的钝化膜的Mott-Schottky曲线测量表明,溶液中Cl-使得钝化膜中的施主和受主密度增大.     

Investigation of the deterioration of passive films in H2S-containing solutions

The effect of H2S on the corrosion behavior of 316L stainless steel was investigated using electrochemical methods by changing the gas condition from CO2 to H2S and then back to CO2. The presence of H2S showed an acceleration effect on the corrosion of 316L stain-less steel in comparison with CO2. The acceleration effect remained even after the complete removal of H2S by CO2, indicating that the pas-sive film was irreversibly damaged. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis indicated that the passive film was composed of Cr2O3, Fe2O3, and FeS2 after being immersed in H2S-containing solutions. The semiconducting property of the passive film was then investigated by using the Mott–Schottky approach. The presence of sulfides resulted in higher acceptor and donor densities and thus was responsible for the deterioration of passive films.     

Electrochemical reduction of graphene oxide films: Preparation, characterization and their electrochemical properties

Graphene oxide (GO) film was electrochemically reduced by a cyclic voltammetry technique in 6 mol L-1 KOH aqueous solution.Electrochemically reduced graphene oxide (ER-GO) film was characterized by X-ray diffraction,X-ray photoelectron spectroscopy,atomic force microscopy,and Raman spectroscopy.The oxygen content (with the O/C atomic ratio of 1.29%) was significantly decreased after electrochemical reduction.The ER-GO film exhibited a specific capacitance of 152 F g-1 at the current density of 5 A g-1 and a good rate capability.Furthermore,the ER-GO film showed an excellent cycling ability.The capacitance retention remained 99% after 3000 cycles at the current density of 10 A g-1.     

Investigation of the deterioration of passive films in H<Subscript>2</Subscript>S-containing solutions

The effect of H₂S on the corrosion behavior of 316L stainless steel was investigated using electrochemical methods by changing the gas condition from CO₂ to H₂S and then back to CO₂. The presence of H₂S showed an acceleration effect on the corrosion of 316L stainless steel in comparison with CO₂. The acceleration effect remained even after the complete removal of H₂S by CO₂, indicating that the passive film was irreversibly damaged. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis indicated that the passive film was composed of Cr₂O₃, Fe₂O₃, and FeS₂ after being immersed in H₂S-containing solutions. The semiconducting property of the passive film was then investigated by using the Mott-Schottky approach. The presence of sulfides resulted in higher acceptor and donor densities and thus was responsible for the deterioration of passive films.