硫化矿物浮选体系中外控电位电极与矿物颗粒间的电偶腐蚀作用及其浮选

硫化矿物浮选电化学研究中,控制电位的方式有两种：氧化还原药剂调控和外加电场电位调控。在外控电位浮选体系中,由于外控电位电极与硫化矿物的腐蚀电位差异,电极与硫化矿物碰撞接触时形成电偶腐蚀。从腐蚀电化学理论出发,研究了电极与硫化矿物形成的电偶腐蚀对硫化矿物浮选过程的影响,指出所形成的电偶腐蚀对硫化矿物浮选过程的影响与电极极性、电极材料、矿物的浮选特征等有关。当浮选过程需要发生硫化矿物颗粒表面的氧化时,工作电极应为阳极,电极材料应有较高的腐蚀电位;当浮选过程需要发生硫化矿物颗粒表面的还原反应时,工作电极应为阴极,电极材料应有较矿物颗粒低的腐蚀电位;要消除电极与矿物颗粒之间的电偶腐蚀作用,外控电位电极材料的腐蚀电位与目的矿物颗粒的腐蚀电位应相等或相近。研究结果可为实现硫化矿物浮选过程中外控电位方式、电极材料和电极极性的选择提供依据。     

催化铁氧腐蚀电池处理活性艳红的电化学机理

用紫外扫描吸收光谱、电化学循环极化、腐蚀电位监测和恒电位电解等方法研究了催化铁氧腐蚀电池处理活性艳红X-3B的电化学机理,结果表明,活性艳红X-3B在铁氧腐蚀电极上发生了电化学还原而分解成小分子,达到脱色的目的,但模拟废水CDO下降不大,电极反应过程属扩散步骤控制。     

聚苯胺修饰不锈钢电极防腐性能的研究

采用循环伏安法,通过在312型不锈钢电极上电化学聚合苯胺制备修饰不锈钢电极,并应用极化曲线、腐蚀电位时效分析以及交流阻抗对所得电极进行防腐性能的探讨.结果表明,与未修饰不锈钢电极相比,修饰后的不锈钢电极的腐蚀电位上升了160mV,腐蚀电流降低了20倍.腐蚀电位的时效分析证实,聚苯胺膜修饰的不锈钢电极可以在3%NaCl溶液中保持13 000min而不被腐蚀.通过等效电路拟合交流阻抗谱得到了不锈钢电极上的聚苯胺膜的电化学参数,并分析和探讨了聚苯胺修饰不锈钢电极耐蚀机理和失效机理.     

局部腐蚀微区电化学测试技术的研究(Ⅰ)——微参比电极和微氯离子选择电极的研究

性能良好、实用的微电极是进行微区电化学测试不可缺少的工具。为对局部腐蚀微阳极区域内的电化学状态及溶液组成进行原位、定量的测试,本文较为系统的研究了微氯化银参比电极的制作及电位随时间、温度的变化;研究了微氯离子选择电极的制作及电位与溶液中氯离子活度a_(c1)-的关系,电位随时间、温度的变化以及介质中某些常见离子对选择电极电位的影响。实验证明,当量浓度氯化银微参比电极及微氮离子选择电极用于局部腐蚀微区的测试是可行的。     

碳钢油气输送管道不同沉积物下的腐蚀行为

利用失重法、电化学测试、丝束电极和微观分析手段研究了在CO2饱和地层水中X65碳钢覆盖不同沉积物的腐蚀行为。结果显示，覆盖沙粒、黏土和碳酸亚铁可减轻X65钢的腐蚀，而覆盖硫化亚铁、元素硫和混合物则明显加速钢的腐蚀。尤其是覆盖元素硫，试样的腐蚀速率急剧增大。覆盖混合物试样的腐蚀速率也有显著的增大，混合物中元素硫起主导作用。试样表面沉积的元素硫可自催化阴极反应而大大加速钢的腐蚀。丝束电极的电位和电流分布显示，覆盖混合沉积物的电极，其电极电位比无沉积物覆盖电极的电极电位正。随着腐蚀进行，沉积物覆盖下电极发生严重的局部腐蚀。丝束电极的电位和电流分布图能够有效反映沉积物下局部环境变化而导致的局部腐蚀行为差异。     

碳化物及合金元素对酸液膜中晶粒腐蚀形态的影响

选用10#钢、65#钢和W6Mo5Cr4V2Al钢为实验材料,利用光学显微镜、扫描电镜和电子探针对其在酸性环境中腐蚀后的晶粒微观形貌和合金元素的分布进行观察分析,考察合金元素和碳化物的存在形式对晶粒腐蚀形态的影响.结果表明,晶粒的腐蚀形貌与碳化物分布有关,钢中碳元素以固溶形式存在或钢中添加Cr,Al元素,可显著提高钢的耐酸蚀性;在以电化学腐蚀为主的酸性环境中,组织中各相电极电位的高低才是晶粒是否易被腐蚀的本质;晶界是否易被腐蚀也主要与晶界处物相的电极电位高低有关.     

用丝束电极研究NaNO2对钢铁防护性能的影响

采用丝束电极多电极电化学法研究钢铁在不同浓度的NaCl溶液中的电位变化,并分析NaN02的加入对体系电位的影响和NaN02对钢铁的防护作用。研究结果表明：钢铁在NaCl溶液中的电位分布在一定的电位区间,各丝电极的电位存在差异,各区域金属的腐蚀不均匀;随着溶液中NaCl含量从1％增大至5％,丝束电极的电极电位平均值从—0．43V变为-0．54v,电极电位负移,金属腐蚀倾向增大：由于NaNO2和钢铁电极表面的腐蚀产物Fe^2＋的相互作用并生成保护性的薄膜,在NaCl溶液中加入NaNO2将使体系电极电位明显正移：加入NaNO2后各丝电极电位的分布是随机的、不均匀的,且电位分布区间增大,表明所形成的保护性薄膜不均匀。     

地热水温度变化对不锈钢管道腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学阻抗谱的方法,探究温度变化对316L不锈钢电极在模拟地热水溶液中腐蚀行为的影响.结果表明,316L不锈钢电极在55～75℃测试区间内均出现结垢现象.不锈钢电极表面结垢时间随温度变化显著,表现为随着温度的升高成膜时间先增加后减小.电化学结果显示不锈钢电极在65℃下具有最小的腐蚀电流密度、最大的腐蚀电...     

氧化铁皮对低碳钢大气腐蚀行为的影响

利用干湿交替腐蚀试验模拟工业大气环境,研究了层状结构氧化铁皮对热轧低碳钢工业大气腐蚀行为的影响.采用SEM和电化学手段对比分析带氧化铁皮和不带氧化铁皮试样的腐蚀增重行为、锈层结构和电化学行为.结果表明,带氧化铁皮试样的腐蚀速度远低于无氧化铁皮覆盖的基体钢,带氧化铁皮试样的自腐蚀电位低于基体钢,单一物相层状结构的氧化铁皮具有很好的耐腐蚀性,能够有效保护基体钢板;氧化铁皮的完整性是保护带钢基体不被腐蚀的前提,如果氧化层被破坏,在破损位置处,氧化铁皮与钢基体接触发生电偶腐蚀,加速腐蚀反应的进行.     

HCl溶液中2-巯基苯并咪唑和1-苯基-5巯基-四氮唑对铜的缓蚀作用

采用失重法、电化学极化曲线和电化学阻抗谱考察了 0 .5 mol/ L HCl溶液中 2 -巯基苯并咪唑 (MBI)和 1 -苯基 -5 -巯基 -四氮唑 (PMTA)对铜的缓蚀作用。MBI和 PMTA的加入使铜的自腐蚀电位正移 ,对铜电极的阳极腐蚀过程存在抑制作用。两者复配使用增强了对铜电极的阳极和阴极电化学过程的抑制作用 ,提高了铜电极膜电阻 ,从而具有较好的缓蚀协同效果。     

Cl-含量对铸态Cu-40Ni合金电化学腐蚀行为的影响

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(CA)制备的铸态Cu-40Ni合金在不同Cl-含量的腐蚀介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:铸态Cu-40Ni合金在含Cl-腐蚀介质中,随着Cl-含量的增加,自腐蚀电位不同程度负移,膜电阻减小,腐蚀速度加快;合金在Na2SO4中表现出了Warburg阻抗的性质,电极表面的腐蚀过程由电化学控制转变为扩散控制,而在加入Cl-后,没有出现Warburg阻抗的性质,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,随Cl-含量的增加,极化电阻减小;腐蚀过程中存在一定弥散效应.     

弹性应力对碳钢在海水环境中腐蚀速率的影响

为了研究船舶与海洋工程结构在载荷和腐蚀环境联合作用下的腐蚀损伤规律,通过电化学测试技术研究了弹性应力对Q235B钢在质量分数为3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位、动电位极化曲线、线性极化电阻和电化学阻抗谱的影响规律;同时,利用接触角测量技术研究了弹性应力对金属在腐蚀介质中界面张力的影响.研究结果表明:随着弹性应力的增大,Q235B钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位明显负移,腐蚀速率显著增大,根据电化学测试结果建立了腐蚀速率与应力关系模型;界面张力与接触角随着应力的增大而显著减小,因此可以利用金属材料在环境介质中的界面张力研究力学-化学效应问题.     

HCl溶液中2—疏基苯并咪唑和1—苯基—5巯基—四氮唑对铜的缓蚀作用

采用失重法、电化学极化曲线和电化学阻抗谱考察了0.5mol/L HCl溶液中2－巯基苯并咪唑（MBI）和1－苯基－5－疏基－四氮唑（PMTA）对铜的缓蚀作用。MBI和PMTA的加入使铜的自腐蚀电位正移，对铜电极的阳极腐蚀过程存在抑制作用，两者复配使用增强了对铜电极的阳极和阴极电化学过程的抑制作用，提高了铜电极膜电阻，从而具有较好的缓蚀协同效果。     

用阵列电极研究不同阴离子介质中有机涂层/铁电极界面腐蚀行为

应用阵列电极测量不同阴离子介质中有机涂层／铁电极界面电位分布图，研究腐蚀发生、发展过程．实验结果表明：腐蚀优先发生在有机涂层／铁电极界面边缘．涂层一旦破裂，在Ｃｌ－介质中腐蚀很快发生并不断发展，在ＮＯ－３介质中腐蚀也很快发生，一段时间后就逐渐受抑制，而在ＣＯ２－３介质中腐蚀不发生．与常规电极相比，阵列电极能给出更详细的腐蚀界面的电化学参数．     

X80管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀开裂

采用电化学动电位扫描技术、慢应变速率拉伸(SSRT)试验和扫描电镜观察研究了X80管线钢及焊接接头在NS4溶液中的应力腐蚀行为.电化学实验结果显示,X80管线钢及焊接接头在NS4溶液中的极化曲线具有典型的活性溶解特征.SSRT试验结果表明,随着外加电位的负移,断裂时间、断面收缩率、应变量都明显变小,X80管线钢及焊接接头的应力腐蚀开裂敏感性增加,应力腐蚀断口呈现穿晶准解理特征.施加相同外加电位时,焊接接头较母材的应力腐蚀敏感性增加,其断裂位置全部落在焊缝或HAZ处.     

304 L不锈钢焊缝在混凝土模拟孔隙液中的点蚀行为

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线等电化学方法研究了以308 L为焊丝的304 L不锈钢焊接接头在不同氯离子含量的混凝土模拟孔隙液中腐蚀行为和电化学规律。随Cl-增加,304 L不锈钢焊接接头的三个区域(母材、焊缝和热影响区)在混凝土模拟孔隙液中的自腐蚀电位、点蚀电位及电荷转移电阻降低,钝化膜中载流子密度和焊接接头的点蚀坑数量增加。在同浓度的腐蚀溶液中,308 L的焊缝区域耐蚀性最佳,热影响区次之,304 L基体表现出低的电荷转移电阻和高的掺杂浓度使得母材的耐蚀性最差。     

无菌和有菌体系下砷黄铁矿氧化的电化学

在无菌和有菌酸性体系下,对砷黄铁矿电化学氧化进行研究。研究结果表明:砷黄铁矿首先被氧化为As2s2,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化;随着电位升高,As2S2被氧化生成亚砷酸及亚砷酸被氧化为砷酸,亚铁离子被氧化成铁离子;细菌作用后增强了砷黄铁矿的反应性能,降低了其开始氧化的电位,砷黄铁矿被氧化的趋势增大,腐蚀反应速度有所提高,但细菌对砷黄铁矿电极的阳极反应过程机理并没有产生影响;在相同电位下,有细菌时的阻抗明显低于无细菌时的阻抗;在不同电位下,电极表面发生的电化学反应机理也不同,测定结果与线性扫描研究结果相吻合。     

锌电积过程中锰元素对铝阴极的电化学行为影响

传统湿法炼锌工艺采用纯铝板作为阴极,但随着锌精矿品位的降低,电解液中杂质离子含量增大,造成阴极腐蚀消耗增加.本文以铝锰合金为研究对象,研究锰作为添加元素,与铝形成良好铝锰合金阴极材料的电化学行为,进一步提高铝阴极的耐蚀性和电催化活性.采用交流阻抗、阴极极化曲线、恒电流极化曲线、塔菲尔曲线等分析方法,探讨不同Mn元素含量对铝锰合金在40℃恒温条件,Zn2+65g·L-1和H2SO4150g·L-1溶液中电化学行为的影响.研究结果表明:相比纯铝电极,添加Mn元素的铝锰合金电极的耐蚀性普遍提高,腐蚀电流均减小;随着Mn含量的增加,腐蚀电流逐步降低,腐蚀电位与Mn含量增加无明显变化规律;当Mn质量分数为1.5％时腐蚀电流达最低(1.11mA·cm-2),腐蚀电位最小(-1.0954V);零电势下,表观电流密度i0受Mn元素的添加影响显著,i0随Mn含量增加呈现出先增大后减小的趋势,在Mn质量分数1.5％时达到最大值3.7462×10-16mA·cm-2,远大于纯铝电极4.8027×10-33mA·cm-2,整体变化幅度明显,电极的电催化活性得到提高;不同电流密度下的析氢过电位和纯铝电极的整体接近,电化学过程均为电化学传质步骤控制.综合考虑电极材料的耐蚀性和电催化活性,含Mn质量分数1.5％的铝锰合金可作为理想的电积锌阴极使用.     

氧化亚铁硫杆菌浸出废旧锂离子电池中钴酸锂的电化学行为

采用自制的粉末微电极,运用开路电位法、循环伏安法、线性扫描伏安法和Tafel法,通过有无氧化亚铁硫杆菌作用来对比研究钴酸锂细菌浸出过程的电化学行为。实验结果表明:在细菌的作用下,钴酸锂在较低电位条件下就能被氧化,在溶液中的腐蚀点电位为0.420 V、致钝电位为0.776 V、钝化电位为0.802 V。无菌条件下,由于钴酸锂氧化电流小,不产生钝化膜。钴酸锂细菌浸出阳极氧化过程的反应具有不可逆性,且反应速度受吸附电化学反应及扩散步骤混合控制。细菌在无菌和有菌条件下的氧化速率分别为1.544和1.634μA/cm2,细菌的加入使电子在钴酸锂电极、溶液界面之间的迁移阻力减小。     

超级13Cr马氏体不锈钢在CO_2 及H_2 S/CO_2 环境中的腐蚀行为

在模拟油田腐蚀环境中,通过高温、高压、CO2和H2S/CO2腐蚀实验及电化学测试,研究超级13Cr马氏体不锈钢的腐蚀行为.结果表明:在CO2腐蚀环境中,随着温度的升高,超级13Cr的均匀腐蚀速率呈稍微上升的趋势,点蚀轻微;在H2S、CO2共存条件下,超级13Cr的均匀腐蚀速率变化不大,点蚀严重,当Cl-的质量浓度为160g.L-1时,其最大点蚀深度可达28μm.超级13Cr的点蚀电位明显高于普通13Cr的点蚀电位,温度升高、Cl-的质量浓度增大和H2S气体的存在降低了超级13Cr的点蚀电位,而CO2对超级13Cr的点蚀电位影响不大;在N2、CO2环境中,超级13Cr的回复电位都在钝化区间,且回复电位较高,具有良好的再钝化能力.H2S气体的存在同样使超级13Cr的回复电位和点蚀电位显著降低.