Ni（Ti）-H2O系电位-pH平衡图的绘制及其应用

近等原子比NiTi记忆合金目前已成为一类重要的医用金属材料,其在人体环境中合金由于腐蚀而导致的金属离子溶出将会严重地影响材料的生物相容性。本文通过热力学计算,应用电化学热力学电位-pH平衡图叠加法,绘制出了在298K下Ni（Ti）-H2O系电位-pH合成平衡图,并分析发现NiTi记忆合金在生理环境中pH5—7．4范围内,Ni比Ti更易产生腐蚀,有出现Ni离子选择性腐蚀的热力学倾向。     

Sb—H_2O体系的高温电位—pH图及其应用

根据有关的热力学数据和Criss、Cobble提出的熵对应原理计算了Sb—H_2O体系在100、150、200℃下的电位—pH图。计算结果表明,随温度升高Sb的稳定性区域稍有缩小,特别是在高pH值的部份有同较低电位和较小PH值方向移动的趋势,在SbO_2~-,SbO_3~-区域扩大的同时Sb_2O_3,Sb_2O_5的稳定区域亦缩小。这是由于随温度上升,这些离子稳定性增加的缘故。最后,依照电位—pH图对钢铁表面上Sb涂层的腐蚀与保护条件进行了初步探讨。     

金属氢氧化物电沉积过程电极/溶液界面pH变化的原位研究

采用自制的界面pH测量复合装置,原位研究了不同沉积电位下Ni（OH）2电沉积过程中电极/溶液界面pH的动态变化.实验结果表明,阴极过电位对电极表面pH变化起着至关重要的作用,同时电极表面沉积物使得界面微化学环境更加复杂.当阴极表面施加一定电位后,电极/溶液界面pH值快速上升后达到平衡,且阴极过电位越大,达到平衡pH值的时间越短,界面pH值越高.并结合界面pH值变化和Ni（OH）2相关热力学数据,讨论了阴极表面金属氢氧化物电化学沉积机理.     

Pb-H_2O系和Pb-H_2O-S系高温pH-电位图的构成

本文介绍高温 pH-电位图的构成。分析了 Pb-H_2O-S 系的热力学体系,应用“离子 的对应原理”对 Pb-H_2O 系和 Pb-H_2O-S 系离子的热力学数据作了几种温度的处理,计算并构成了 25、100、150、200 和 250℃ 时 Pb-H_2O 系和 Pb-H_2O-S 系的高温 pH- 电位图。最后作了讨论。     

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。     

锌钴合金及其耐蚀性的电化学研究

采用线性电位扫描、极化电阻、交流阻抗等实验方法，研究弱酸性氯化钠电解液中锌－钴共沉积及其耐蚀性．实验表明：镀层的钴含量随着镀液的钴含量和电流密度的增加而增加．在电解液含钴２．５ｇ／Ｌ左右，电流密度１．５～２．５Ａ／ｄｍ２，ｐＨ值５．０～５．６，温度范围２０—３０℃的条件下镀层的极化电阻Ｒｐ比较大。镀层的腐蚀电化学行为说明：镀层腐蚀产物的阻挡作用提高了锌钴微合金镀层的耐蚀性．在本实验条件下，在弱酸性氯化钠溶液中，锌—钴共沉积属于异常共沉积．     

钴对热浸镀锌层耐腐蚀性的影响

通过5 wt%NaCl溶液浸泡腐蚀实验和电化学极化实验测量了热浸锌镀层的腐蚀速率和极化曲线,采用光学显微镜、扫描电镜SEM观察了镀层腐蚀后表面的显微组织,初步探讨了腐蚀机理.研究结果表明:锌浴中加入钴的合金镀层抗腐蚀能力要强于纯锌浴镀层;在盐水腐蚀溶液中,锌镀层能够阻滞腐蚀保护基体的主要原因,是牺牲阳极锌和在镀层表面形成了一层由ZnO和ZnCl2.4Zn(OH)2组成的钝化膜;当锌浴中添加适量钴元素后,在镀层中会形成富钴层,可以阻碍镀层的腐蚀,也有利于稳定腐蚀初期生成的Zn(OH)2或ZnCl2.4Zn(OH)2,降低腐蚀电流,提高镀层的耐腐蚀性能.     

电位-pH图与工艺条件的选择

本文绘制了298K和373K-ZnO-H_2O系以及298K Zn-H_2O系和Fe-H_2O系的主要平衡反应的电位-pH图,运用该图选择了“从锌灰中回收镉、制备硫酸锌”的合理工艺条件。生产实践表明:所选择的pH值是合适的。     

热浸镀Zn-0.2Al-Mg-Re合金镀层钢丝在NaCl溶液中的电化学行为

采用SEM,EDS和电化学测量技术,对热浸Zn-0.2Al-Mg-Re合金镀层钢丝的组织结构和电化学性质进行了分析与研究.结果表明Zn-0.2Al-Mg-Re合金镀层结构分为三层:外层为单相β-Zn固溶体,中间层为δ相(FeZn7),内层为Γ相(Fe5Zn21).镀层电位在0.5%NaCl溶液中恒电流电解腐蚀曲线和在5%NaCl溶液腐蚀过程中原位测量的电位与时间曲线上都出现了三个台阶,证实了低铝锌基合金镀层为多相层结构,且各相层具有不同的电化学性质.发现镀层在5%NaCl溶液腐蚀中的电极电位由表及里逐渐正移,阳极极化不具备明显的钝化特征,电极反应主要是受阴极的氧还原反应控制,这可能是由镀层的组织和保护膜的稳定性而引起的.     

难处理金矿浸出预处理过程的电位-pH图

通过热力学计算绘制了298.15 K下FeS2-H2O系、FeAsS-H2O系的电位-pH图,为难处理金矿浸出预处理过程中黄铁矿与毒砂的氧化分解提供了热力学依据.由FeS2-H2O系的电位-pH图可知,黄铁矿可以被O2等氧化剂氧化分解.在水的稳定区范围内,元素硫的稳定区较小,浸出预处理过程中硫基本上以HSO-4,SO24-形式存在.由FeAsS-H2O系的电位-pH图可知,毒砂比黄铁矿更容易被氧化分解.浸出预处理过程应提高氧化电位使毒砂中的砷和硫氧化至最高价脱去,避免亚砷酸盐和元素硫的生成.以难处理金精矿为原料进行加压氧化验证实验,在反应温度180℃、精矿粒度为-0.075 mm~+0.061...     

低温缓蚀剂的成膜特性研究

利用旋转挂片失重和扫描电镜研究了咪唑啉季铵盐缓蚀剂的成膜特性。考察了缓蚀剂用量、酸浓度、温度、pH值、HCl-H2O和HCl-H2S-H2O腐蚀介质的成膜特性。探讨了缓蚀剂的缓释机理。结果表明,缓蚀剂用量超过临界浓度有利于形成致密有机膜,起到缓释作用。腐蚀液浓度越大,空白腐蚀失重越大,相应加入缓蚀剂后缓蚀率越高。温度越高,空白失重越大,但加入缓蚀剂条件下失重随温度变化较小。pH值调节说明,微酸性或微碱性环境有利于控制腐蚀。钢片的腐蚀形貌特征指出,缓蚀剂抑制大面积均匀腐蚀,但仍存在点蚀现象,说明缓蚀剂吸附膜存在缺陷,个别活性点导致局部腐蚀。     

三氯化铋水解体系的热力学研究

本文根据同时平衡原理和电中性原理对Bi(Ⅲ)-Cl~--H_2O和Bi(Ⅲ)-Me(Ⅰ)-Cl~--H_2O系进行了常温下水解平衡的热力学分析,计算和绘制了这些体系水解平衡的[Bi~(3 )]_T与[Cl~-]_T,[Me~ ]及[H~ ]或pH的热力学关系图。又将计算数据进行回归拟合,得出了相应数模关系。这些数模与三氯化锑水解系的数模属于同一类型,后者已获得实际应用。因此,这些数模对湿法炼铋具有重要的指导意义。     

Cu—Fe—S—Cl~-—H_2O系的热力学平衡及其电位—pH图(25℃)

本文基于溶液各组成同时处于平衡的热力学原理,分析了 Cu—Fe—s—Cl~-—H_2O 系的热力学平衡,从而绘制了黄铜矿—Cl~-—H_2O 系的电位—pH 图。从热力学分析表明,当氯含量在一定范围内,该体系出现一个 CuCl_((s))稳定区。氯量过低或过高,CuCl_((s))都会消失。文中还讨论了从 Cu—Fe—S—Cl~-—H_2O 系中获得 CuCl_((s))的可能性。     

Ni-Co-Mn-H2O系电位-pH图绘制及其应用

通过热力学计算,绘制出Ni-Co-Mn-H_2O系在298K时的电位-pH图。由图分析可知在溶液pH值大于7.641时可以获得镍、钴、锰共沉淀,如果提高体系的电位,可以在更低的pH值条件下获得镍钴锰共沉淀。由此得出结论,在Ni、Co、Mn元素存在的水溶液体系中通过多因素调控可采用不同的共沉淀工艺制备镍钴锰三元前驱体是可行的,为镍钴锰三元锂离子电池正极材料的制备工艺选择提供了理论指导。     

混合La-Zn氧化物膜在阴极表面电化学共沉积机理研究

采用三电极体系通过恒电位沉积法使La从Zn(OH)2和La(NO3)3水溶液中掺杂在锌氧化物薄膜中.系统研究了沉积电势和溶液浓度对混合氧化物膜组成的影响,两种金属离子及其氢氧化物的物质分布系数随pH函数的变化通过热力学常数计算和作图标出,并用于解释混合La-Zn氢氧化物在阴极表面的电化学沉积机理和预测混合La-Zn氧化物膜的组成.     

热镀55%铝-锌钢板在青岛不同海水区带的腐蚀行为

开展了热镀55%铝-锌钢板在青岛不同海水区带的实海腐蚀测试,并利用电化学测试、失重腐蚀测试和扫描电镜首次研究了镀层的海水腐蚀行为.结果表明,由于腐蚀电流密度小,腐蚀产物具有保护性,55%铝-锌镀层在全浸区的耐蚀性能比镀锌层和5%铝-锌镀层好;由于保护性锌的腐蚀产物被滞留在富铝的枝晶网络中,充分的充气条件又促进了镀层富铝相的钝化,镀层腐蚀的传质过程受到明显抑制,所以55%铝-锌镀层在潮差区和飞溅区的耐蚀性能显著优于全浸区,是全浸区的2到3倍;值得注意的是,镀层在全浸区出现较严重的局部腐蚀.     

化学镀非晶态Ni-P及Ni-Sn-P镀层在弱酸性介质中耐蚀性研究

以紫铜为基体,采用化学镀制备了非晶态Ni-P,Ni-Sn-P镀层.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等对镀层的结构、微观形貌及元素组成进行分析.通过Tafel极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、开路电位监测及室内加速腐蚀试验,研究两种镀层在pH=5.5,w_(NaCl)=3.5%,以及pH=5.5,wS=20%的土壤介质中的耐蚀性能.结果表明,化学镀非晶态Ni-P及Ni-Sn-P镀层的自腐蚀电流密度是裸铜的4.5%和1.2%,两种镀层在酸性腐蚀介质中具有比金属铜更好的耐蚀性,并且化学镀Ni-Sn-P镀层耐蚀性优于Ni-P镀层.两种镀层的自腐蚀电位均负于铜.     

热浸镀锌钢板镀层织构与耐蚀性

用X射线衍射和动电位扫描方法研究了热浸镀锌钢板镀层织构、相分布和耐蚀性的关系.实验结果表明,镀锌层中纯锌相的主要织构组分为{0002}基面织构,当镀锌层厚度增加时,纯锌相中{0002}基面织构密度水平增加,纯锌相自腐蚀电位升高、腐蚀电流密度减小以及耐蚀性增加.X射线衍射分析电化学剥离后的铁锌相,结果表明,镀锌层由纯锌相和合金相组成;电化学实验表明,镀锌层各相耐蚀性不同,合金相的耐蚀性高于纯锌相的耐蚀性,且Fe--Zn合金相的耐蚀性随铁含量的增加而增加.     

静水压力对304不锈钢腐蚀行为的影响

利用自制的腐蚀实验高压釜模拟深海低温高压化学环境,研究静水压力对304不锈钢腐蚀行为影响机制.利用电化学工作站对腐蚀过程进行原位检测和加速实验,得到交流阻抗谱和动电位极化曲线,通过等效电路拟合和Tafel外推法对数据进行处理.分析了腐蚀发生的热力学倾向和动力学过程,讨论了钝化膜状态对腐蚀的影响.常压环境下,自腐蚀电位高,容抗弧半径较小.氧气等气体分子容易在304不锈钢表面吸附,增大腐蚀发生的热力学倾向.随着静水压力的增加,自腐蚀电位变化不大,压力变化不会导致钝化膜性质的改变.但腐蚀电流密度从3.838×10-8 A/cm2增加到1.197×10-7 A/cm2,容抗弧半径减小,金属/钝化膜/溶液之间电位差降低,钝化膜溶解速率大于生长速率,导致钝化膜厚度减小,使304不锈钢腐蚀加剧.     

油田注入水中不同离子对低碳钢腐蚀行为的影响

采用电化学方法测量了不同pH值的SO4^2-、Cl^-、Ca^2 、Mg^2 、HCO3^-等离子对低碳钢腐蚀行为的影响。根据极化曲线及实验电位－pH图分析,指出pH值对低碳钢腐蚀行为具有相当的影响,Ca^2 、Mg^2 、HCO3^-等离子对低碳钢腐蚀具有抑制作用,Cl^-使低碳钢腐蚀加重。