DP-1型缓蚀剂抑制硫离子对304不锈钢的侵蚀作用

利用极化曲线和Mott-Schottky图研究了DP-1型缓蚀剂对含硫离子的模拟冷却水中不锈钢腐蚀的抑制作用。结果发现,硫离子降低了不锈钢的耐蚀性能;DP-1型缓蚀剂的加入使不锈钢钝态电流密度和钝化膜载流子浓度随硫离子浓度的增加而增大的幅度大大降低,说明该缓蚀剂抑制了硫离子对不锈钢钝化膜的侵蚀作用。     

模拟水中十二烷基苯磺酸钠对不锈钢的缓蚀作用

利用电化学阻抗谱、极化曲线和Mott-Schottky图研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在含硫离子和氯离子的模拟水中对不锈钢电极的缓蚀性能。结果表明,在含硫离子的模拟冷却水中加入SDBS可以使不锈钢电极的阻抗值增大,点蚀电位提高,不锈钢钝化膜的载流子浓度减小,SDBS有效地提高了不锈钢在含硫离子水体中的耐蚀性能。模拟水中氯离子浓度的增加使不锈钢电极的点蚀电位下降,点蚀敏感性增加,加入SDBS后不锈钢电极的点蚀电位提高,甚至出现过钝化,SDBS抑制了模拟水中氯离子对不锈钢的侵蚀。     

2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀钝化行为

通过开路电位、动电位极化曲线、恒电位极化曲线、Mott-Schottky曲线和腐蚀形貌观察等研究了2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀行为和钝化行为。结果表明：2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀形式是点蚀；随着NaClO质量浓度的增大，NaClO水解导致溶液pH值升高，阻碍溶解氧的阴极去极化过程，减缓阳极氧化溶解速率，开路电位和自腐蚀电位增加，腐蚀倾向性降低；而NaClO阻碍钝化膜生成过程，钝化区间减小，载流子密度增大，钝化膜屏蔽性能下降，阻抗半径减小，腐蚀电流密度增大，点蚀孔数量增多，孔径深度增大，耐腐蚀性能下降。     

脱硝剂浓度对S2205不锈钢耐蚀性及其临界点蚀温度的影响

采用动电位极化曲线和电化学阻抗测试研究脱硝剂NaClO2浓度对S2205不锈钢耐蚀性能的影响,采用Mott-Schottky曲线测试钝化膜的性能,采用恒电位极化法测定不同浓度下的临界点蚀温度(CPT).结果表明:随着浓度的增加耐蚀性先减小后增大;在0.4～0.6V电位区间钝化膜内层p型半导体中难溶性的Cr3+氧化物转变...     

阳极钝化电位对黄铜表面钝化膜半导体性能的影响

目的研究黄铜在不同阳极钝化电位下形成的钝化膜的半导体性能。方法通过动电位极化曲线获取黄铜在硼酸盐缓冲溶液中的维钝电位区间,并选取3个钝化电位值对黄铜进行钝化处理,采用电化学阻抗谱和Mott-Schottky半导体理论研究阳极钝化电位对钝化膜半导体性能的影响,并进一步利用PDM模型进行点缺陷扩散系数的计算。结果黄铜在硼酸盐缓冲溶液中有明显的钝化区间,不同钝化电位对应的Mott-Schottky直线斜率均为负值,且点缺陷扩散系数均为10-14数量级。随着阳极钝化电位的正移,钝化膜的阻抗值不断增加,受主密度降低,平带电位变小,空间电荷层厚度增加。结论黄铜在不同钝化电位下形成的钝化膜均表现出p型半导体的特性,膜中载流子以空穴为主,随着阳极钝化电位的正移,钝化膜的导电性能变差,耐蚀性能增强,对基体的保护作用更好。     

低合金钢筋在水泥萃取液中钝化膜的耐蚀机理研究

采用动电位极化曲线、Mott-Schottky结合XPS和AES,分析研究了Cr对耐蚀钢筋在水泥萃取液中形成的钝化膜的耐蚀机理。结果表明,随着浸泡时间的延长,钢筋电极的自腐蚀电流密度(Icorr)降低,浸泡1 d后可以形成具有保护性的钝化膜。Cr含量的增加减小了钢筋钝化膜中的载流子密度,提高了其稳定性。Cr含量的增加抑制了Fe2+向Fe3+的氧化过程,从而提高了钢筋钝化膜的耐蚀性。耐蚀钢筋中的Cr参与了钝化膜的形成,稳定钝化膜则主要由Fe的氧化物组成;钝化膜内层为含Cr-Fe的氧化物,外层为Fe的氧化物;钝化膜的厚度在3～4 nm之间,随Cr含量的增加而略微增大。     

Zr-Cu-Al-Ni-Sr非晶合金的腐蚀行为研究

通过与18-8不锈钢对比,研究了Zr-Cu-Al-Ni-Sr非晶合金的腐蚀行为,用XRD、极化曲线、电化学交流阻抗谱研究了其非晶合金的结构、耐蚀性能和电极反应动力学过程,并用Mott-Schottky曲线法研究了其钝化膜的半导体特性.结果表明,与18-8不锈钢相比,该非晶合金的钝化膜不具备半导体特性,Sr的加入降低了锆基合金的玻璃态形成能力,进而急剧地降低该非晶合金耐蚀性,特别是耐氯离子侵蚀能力.     

时效处理对PH13-8Mo高强不锈钢耐局部腐蚀行为的电化学研究

采用极化曲线,电化学阻抗谱和Mott-Schottky曲线研究了不同时效温度下,PH13-8Mo高强不锈钢在3.5%NaCl溶液中形成的钝化膜性能。结果表明:时效温度对PH13-8Mo高强不锈钢耐点蚀性能有影响,具体表现为:时效时间为4 h,随时效温度升高,于480~595℃温度区间点蚀电位持续降低,温度升至621℃时,点蚀电位升高。电化学阻抗谱结果表明:随时效温度升高,钝化膜表面阻抗先增大后减小,温度升高到621℃,阻抗增大,与极化曲线测试结果一致。Mott-Schottky测试结果表明,不同时效温度下PH13-8Mo高强不锈钢表面钝化膜的致密性不同。     

温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响

通过循环极化曲线、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗谱等方法研究了温度对Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响.结果表明:随着温度升高,Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢的自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,钝化膜阻抗降低.Cr26Mo1不锈钢钝化膜的半导体类型和性质在不同温度下发生改变.Cr26Mo1不锈钢发生点蚀的孕育期随着温度的升高而缩短,点蚀敏感性增加,已发生点蚀的试样不能够自修复.     

温度对Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响

通过循环极化曲线、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗谱等方法研究了温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响.结果表明:随着温度升高,Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢的自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,钝化膜阻抗降低.Cr26Mol不锈钢钝化膜的半导体类型和性质在不同温度下发生改变.Cr26Mol不锈钢发生点蚀的孕育期随着温度的升高而缩短,点蚀敏感性增加,已发生点蚀的试样不能够自修复.     

304L不锈钢在两种高温高压水溶液中形成的钝化膜半导体性质研究

304L不锈钢在ZnSO_4和Na_2SO_4两种高温高压水溶液中腐蚀后表面形成一层钝化膜,对腐蚀后样品在硼酸缓冲溶液(pH8.4)中进行动电位扫描,并绘制其Mott-Schottky(M-S)曲线;利用光电流法,绘制(I_(ph)hv/I_O)~(1/2)-光子能量曲线,详细分析表面钝化膜半导体性质。结果表明:含锌样品表面钝化膜呈现多层结构;钝化膜的半导体类型为n型(不含锌样品钝化膜呈p型);平带电位负移;载流子浓度降低;Zn~(2+)对304L不锈钢钝化膜半导体的结构及性质有较大的影响。     

Analogy between the effects of a mechanical and chemical perturbation on the conductivity of passive films

In order to study the passivity breakdown of a type 316L stainless steel, the electrochemical impedance and surface stresses were measured under straining conditions. The Mott-Schottky analysis, performed at high frequency, appears as very useful method to study, below the apparent yield strength, the effects of a mechanical stress on the capacitance values. The results obtained in sodium chloride media indicate that the semiconducting properties of passive films formed in a tensile stress field reflect a higher vacancies concentration than those formed in a stress-free state, suggesting that the passive film conductivity is increased. It was also shown that the Mott-Schottky plots drop in the presence of tensile surface stresses, indicating that the passive film composition may be different from that formed in the presence of compressive surface stresses. A comparison between the effects of mechanical stresses and those of chloride is proposed.     

光电化学响应分析Ni201在中性溶液中形成表面钝化膜的半导体性质

应用光电化学响应法和:Mott-Schottky曲线法,研究了Ni201在500℃空气中生成的氧化膜和在pH值为8.4的中性缓冲溶液中阳极氧化生成钝化膜的半导体性质,分析了Ni201表面钝化膜的结构和组成.Mott-Schottky曲线表明,Ni20l在该中性溶液中生成钝化膜的平带电位约为0.40 V,其在500℃空气中生成的氧化膜的平带电位约为0.15 V,前者的载流子浓度约是后者的34倍.在中性缓冲溶液中生成钝化膜的光电流谱表明,Ni201的结构由内层NiO和外层Ni（OH）₂构成,其带隙宽度分别为2.8和1.6 eV.其中,具有晶体结构的内层NiO的带隙宽度与Ni201在500℃空气中生成的氧化膜的带隙宽度2.4 eV相似.通过光电化学法和Mott-Schottky曲线建立Ni201表面钝化膜的电子能带结构模型,解释了其内层NiO和外层Ni（OH）₂同是p型半导体组成的钝化膜的半导体性质.     

模拟水中硫离子对不锈钢钝化膜破坏作用的光电化学研究

采用光电化学方法研究了模拟冷却水中硫离子对不锈钢钝化膜的破坏作用.结果表明,不锈钢钝化膜显示n-型光响应,最大吸收峰出现在310 nm处.不锈钢钝化膜在电位约-0.35 V开始出现光电流,随电位升高,光电流增大.钝化膜禁带宽度Eg随电位的升高而减小,并逐渐向铁氧化物的Eg靠近.模拟冷却水中加入硫离子使不锈钢钝化膜的光电流增大,Eg减小.硫离子的浓度越大,测得的光电流越大,而Eg越小,这可归因于钝化膜膜电阻的降低及钝化膜中氧化铬含量的减少.     

哌啶对Cr25铁素体不锈钢在中性NaCl介质中钝化膜破坏的缓蚀作用研究

采用稳态阳极极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)方法和恒电位-恒电流(P-G)瞬态响应测试技术研究了有机缓蚀剂哌啶(PD)对Cr25铁素体不锈钢在NaCl介质中钝化膜破坏的抑制作用,以及缓蚀剂浓度和Cl~-浓度对钝化膜稳定性的影响。研究结果表明PD可有效地提高Cr25不锈钢在NaCl介质中的稳定性。得到研究体系的“临界浓度比”PD:Cl~-=1:100～170(摩尔比)。按照竞争吸咐机制,讨论了PD对Cr25的缓蚀作用,并对照PD对304不锈钢的保护作用,分析了PD对这两种不锈钢保护作用的异同。     

预应变状态对J55油套管钢在长庆油田地下洛河水中腐蚀电化学性能的影响

利用电化学阻抗谱（EIS）和光电流技术研究了拉伸、压缩及弯曲三种状态下J55油套管钢在长庆油田洛河水中所成钝化膜电化学性能及光电特性。结果表明：随着拉应力的增加,传递电阻R₁、膜电阻R₂及扩散电阻减小,表明拉应力增加可使钝化膜对基体耐腐蚀的保护作用减弱;随着压应力和弯曲应力的增加,传递电阻R₁、膜电阻R₂及扩散电阻增加,说明在压、弯曲应力状态下钝化膜对基体的保护作用增强。Mott-Schottky曲线测试结果发现,拉应变程度增加,M-S曲线直线部分的斜率减小,说明钝化膜内的施主密度增加;而随着压、弯曲应力增加,M-S曲线直线部分的斜率增大,表明膜内的施主密度减小。光电流测试表明,光电流随着拉应变程度的增加而减小,随压缩和弯曲应变程度的增加而增大。     

304L不锈钢钝化膜半导体性能研究

利用极化曲线、电容测量法和X射线光电子能谱(XPS)研究了304L不锈钢在0.5 mol/L NaHCO3溶液中所形成的钝化膜的半导体性能,同时对影响钝化膜半导体性能的因素进行了讨论.结果表明：在电位小于-0.4 V范围内,膜呈p型半导体特性;当电位处于-0.4 V至0.26 V范围内膜呈n型半导体特性.随着测试频率的降低及成膜电位的负移,Mott-Schottky曲线的斜率减小,表明膜内的杂质密度增加。氯离子的加入使得M S直线的斜率减小,增加膜内的杂质密度,容易造成点蚀的发生.XPS测试结果表明钝化膜主要由内层的铬氧化物和外层的铁氧化物组成,这与以前的研究结果相一致.     

H2S溶液中316L不锈钢TIG焊接头的腐蚀性能

文中通过极化曲线、交流阻抗、Mott-Schottky曲线、浸泡腐蚀试验等方法对316L奥氏体不锈钢TIG焊接头各区域在不同浓度H₂S溶液中的耐蚀性能进行了研究.极化曲线及交流阻抗结果表明,随着溶液中H₂S浓度的升高,焊接接头各区域的耐蚀性明显降低.另一方面对于相同浓度的H₂S溶液,316L基体的耐蚀性最好,其次是热影响区,焊缝区的耐蚀性最差.Mott-Schottky曲线结果表明,焊接接头在H₂S溶液中的表面钝化膜形成p-n结结构,掺杂浓度高达1022 cm-3,且掺杂浓度随H₂S浓度升高而增大,致使钝化膜防护性能降低.     

轧制纳米块体304不锈钢腐蚀行为的研究Ⅱ钝化膜保护性能

采用动电位极化曲线和Mott-Schottky分析等电化学测试手段,探讨了轧制纳米块体304不锈钢与普通304不锈钢在0.05mol/L H2SO4＋0.05mol/L Na2SO4溶液中钝化膜的保护性能;运用点缺陷（PDM）模型,分析了不同电位下在0.05mol/L H2SO4＋0.25mol/L Na2SO4溶液中两种材料形成钝化膜的半导体性质,阐述了导致两种钝化膜保护性能差异的根本原因.结果表明：两种材料表面钝化膜都具有n型半导体特征,氧空穴作为主要的载流子参与钝化膜的形成和溶解过程;钝化膜中载流子密度与钝化膜的形成电位之间满足幂指数关系,载流子在两种材料表面的钝化膜中的扩散系数非常接近,说明两种钝化膜遵从相似的形成和溶解机制,但轧制纳米块体304不锈钢中的载流子密度小于普通304不锈钢钝化膜中的载流子密度,从而使其钝化膜具有更好的保护性.