铁基换热面CaCO3析晶污垢结合力分子动力学模拟

为了研究腐蚀产物Fe2O3在污垢与换热表面相互作用时的作用机理,采用分子动力学(MD)方法模拟了Fe和Fe2O3吸附方解石(1-10)晶面的体系,并且对2个体系进行吸附过程的平衡处理,通过计算2个体系吸附后的各种能量推导出吸附结构中结合能的大小,将Fe和Fe2O3吸附方解石(1-10)的2个体系的结合能进行了比较。计算结果表明:Fe2O3吸附方解石(1-10)晶面的结合能要比Fe吸附方解石(1-10)晶面的结合能高,同时,径向分布函数的计算也进一步证明了该结果。该理论计算得出,Fe的腐蚀产物Fe2O3吸附的污垢比Fe吸附的污垢更难以清理。     

溶解氧对高温水中冷变形316L应力腐蚀开裂的影响规律

为研究冷变形不锈钢材料在不同溶解氧含量时的开裂规律,使用经冷弯变形的管道316L不锈钢在模拟压水堆一回路温度和压力的条件下进行实验.使用直流电压降法,原位在线测量材料在水中不同含氧量下的裂纹扩展速率.实验结果:材料的裂纹扩展速率随溶解氧含量的升高而升高.在含氧量小于0.2mg/L时这种变化趋势非常的显著,而当超过该值后,这种变化趋势变得缓慢.对这一现象产生的原因进行了分析.     

一种新型低成本的单晶硅表面织构化方法的研究

为了增加单晶硅太阳电池的光谱吸收,提高太阳能电池的光电转换效率,用一种新型的腐蚀剂磷酸钠对单晶硅表面进行织构化研究,分析腐蚀液的浓度、反应时间、反应温度对制备单晶硅太阳能电池绒面的影响,并研究添加剂异丙醇(IPA)对磷酸钠(Na3PO4·12H2O)制绒效果的影响.当磷酸钠的浓度为13%wt,反应温度为85℃,反应时间为25min时能制备出金字塔大小均匀、覆盖致密的绒面,并在400-800nm光谱范围内获得最低反射率12.41%.适量的添加IPA有助于制绒效果的改善,可以使反射率更低.此制绒方法重复性好、价格低廉,是一种很有前景的制绒方法,可以进行大面积生产.     

仿生涂层控制Mg-Zn-Sr合金的降解速率

镁合金作为生物医用材料面临最大的问题是降解速率过快,不能与骨愈合的速率配合.通过仿生法在Mg-Zn-Sr合金表面形成涂层,利用X射线衍射和扫描电子显微镜对涂层结构和形貌进行分析与观察;采用电化学和浸泡腐蚀实验,研究涂层对Mg-Zn-Sr合金在人体模拟液中降解速率的影响.实验结果表明:仿生法在合金表面形成的涂层为羟基磷灰石涂层;羟基磷灰石涂层提高了Mg-Zn-Sr合金在人体模拟溶液中的耐腐蚀性能.     

西沙严酷海洋大气环境下AZ31镁合金的长周期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下暴露4 a的长周期腐蚀行为.利用扫描电镜观察表面、截面的腐蚀产物以及去除腐蚀产物后的腐蚀形貌,并用能谱分析及X射线衍射仪对腐蚀产物的元素含量及相组成进行分析.研究结果表明,AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下发生了较为严重的腐蚀,4 a内的平均腐蚀速度为11.95μm·a-1.Cl-和CO2在镁合金的腐蚀过程中起着至关重要的作用.吸附液膜中的Cl-主要破坏镁合金的保护膜,使镁合金发生阳极溶解;而CO2则会中和阴极反应产生的碱性离子并与Mg(OH)2发生反应生成含不同结晶水的Mg5(CO3)4(OH)2·xH2O表层腐蚀产物.由于表层腐蚀产物阻挡了CO2和Cl-向镁合金表面的传输,靠近基体处的腐蚀产物主要为Mg(OH)2.     

LY12铝合金阳极氧化膜受热后的开裂及其对腐蚀电化学行为的影响

用扫描电子显微镜和电化学方法研究了LY12合金阳极氧化膜受热开裂行为和开裂前后的电化学行为。LY12铝合金阳极氧化膜经沸水封闭后存在网络状非穿透性微裂纹;加热后,裂纹在热应力作用下拓宽并发展成穿透性裂纹。引入了裂纹密度(单位面积上的裂纹总长度)和开裂部分所占的面积比来定量表征氧化膜的开裂程度。氧化膜受热开裂以后,其保护性能显著降低,极化电流增大而阻抗值明显降低;氧化膜耐蚀性的变化与裂纹面积比有关,裂纹面积比增大,阻抗与耐蚀性降低。     

冶金因素对钢点蚀扩展的影响

选择六种冶金因素各有特点的低碳钢和一种低合金钢,通过模拟闭塞腐蚀电池实验,结合冶金特点和腐蚀形貌分析,研究冶金因素对孔蚀扩展的影响. 结果表明,钢中固溶氧量、夹杂物、钙处理、磷含量及其偏析和合金元素镍铬等对点蚀扩展有重要影响. 钢中固溶氧量高、钙处理、高磷量和高镍铬量有利于抑制蚀坑扩展.     

光辐射对丙烯酸聚氨酯涂层防腐保护性能的影响

以氙灯为光源,对丙烯酸聚氨酯涂层/碳钢体系进行人工加速老化实验,用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、光学显微镜和光泽仪对老化的涂层进行分析表征,用盐雾实验测试涂层老化后的防腐性能,初步探讨了光辐射对涂层保护性能的影响.结果表明,不同老化周期的体系在盐雾实验后,表面涂层的保护状态均基本完好,但膜下金属腐蚀程度随老化时间的增加而加剧.其原因是:光辐射使涂层中C—N键断裂,且随老化时间的延长,涂层表面粗糙程度增加,光泽度下降;涂层化学结构及表面状态的变化加速了腐蚀介质在涂层中的渗透,从而导致膜下金属腐蚀加重.     

Affected zone generated around the erosion pit on carbon steel surface at the incipient stage of vibration cavitation

The characteristics of erosion pits on a carbon steel surface were investigated at the incipient stage of cavitation erosion. After a 5-minute experiment performed in an ultrasonic vibration system, needle-like erosion pits appeared on the polished steel surface, and a specially affected zone was formed around the pit. The shape of the pit and the plastic deformation of the affected zone indicate that the me-chanical impaction on the surface is the main reason for the cavitation damage. On the other hand, the iridescent color, the decreased surface hardness and the precipitated carbides on the affected zone prove that the affected zone has experienced a tempering process with the temperature higher than 300℃. The lack of oxygen in the affected zone also proves that it is not a chemical oxygen result. A special phenomenon that a carbon ring forms in the affected zone is explained as a result of the tor- oidal bubbles＇ heating effect at the final stage of the bubble collapse.     

预变形对新型含钪Al-Cu-Li-Zr合金剥蚀性能的影响

采用剥落腐蚀实验、电化学阻抗测试等方法,研究预轧变形对新型含钪Al-Cu-Li-Zr合金剥蚀性能的影响.研究结果表明:合金在EXCO溶液中剥落腐蚀敏感性由高到低依次表现为过时效→峰时效→欠时效;时效前,预轧变形不改变合金的腐蚀规律;T1相和无沉淀析出带(PFZ)是引起合金腐蚀的主要因素,预轧变形促进T1相的形核与长大;预轧变形后的合金,T1相粗化,PFZ变宽,剥落腐蚀程度更加严重.