316L不锈钢在不同pH值硼酸溶液中的电化学行为研究

采用动电位极化、电化学阻抗及Mott-Schottky技术研究了316L不锈钢在pH值分别为4,7和11的硼酸溶液中钝化膜的电化学行为,并对钝化膜成分进行了X射线光电子能谱分析。结果表明:316L不锈钢在酸性、中性和碱性硼酸溶液中均能形成稳定的钝化膜,且随p H值增加钝化电位区间减小,过钝电位显著下降。碱性硼酸溶液中316L不锈钢过钝电流显著增加。钝化膜完整性在中性硼酸溶液中最好,酸性溶液中最差。MottSchottky曲线结果表明,在酸性环境中随着电位的升高,钝化膜由n型向p型转变;在中性和碱性环境中,钝化膜半导体类型分别为n型和p型。这是由于随p H值增加,Cr的氢氧化物消失,钝化膜中Fe由Fe O(OH)转变为Fe_3O_4;在碱性环境下钝化膜中Cr_2O_3含量减少导致耐蚀性下降。     

新型高氮低镍奥氏体不锈钢的点蚀性能

设计制备了新型高氮低镍奥氏体不锈钢(高氮钢)。采用阳极动电位极化法测量了此钢在不同浓度和不同pH值的NaCl溶液中的点蚀电位,获得了点蚀电位随溶液浓度及pH值变化的关系曲线,并与800H钢进行了对比。用扫描电镜(SEM)对样品表面进行了形貌观察对点腐蚀坑处进行了线扫描,分析了高氮钢耐点蚀的机理。研究表明在不同浓度和pH值的NaCl溶液中,高氮钢的点蚀电位达到1.2V(va SCE)以上,800H钢的点蚀电位在0.3 V(vs SCE)以下。扫描图显示腐蚀区域内高氮钢的点蚀坑稀少且面积较小,800H钢的点蚀坑密集且面积较大。线扫描表明氮在腐蚀坑内的含量略有下降;氮在钝化膜/金属界面富集,形成NH_4~+,并且抑制侵蚀性Cl~-的吸附是提高高氮钢耐蚀性的原因。     

新型高氮低镍奥氏体不锈钢点蚀性能研究

设计制备了新型高氮低镍奥氏体不锈钢（高氮钢）。采用阳极动电位极化法测量了此钢在不同浓度和不同pH值的NaCl溶液中的点蚀电位,获得了点蚀电位随溶液浓度及pH值变化的关系曲线,并与800H钢进行了对比。用扫描电镜（SEM）对样品表面进行了形貌观察,对点腐蚀坑处进行了线扫描,分析了高氮钢耐点蚀的机理。研究表明,在不同浓度和pH值的NaCl溶液中,高氮钢的点蚀电位达到1.2 V以上,800H钢的点蚀电位在0.3 V以下。扫描图显示腐蚀区域内,高氮钢的点蚀坑稀少且面积较小,800H钢的点蚀坑密集且面积较大。线扫描表明氮在腐蚀坑内的含量略有下降;氮在钝化膜/金属界面富集,形成NH₄⁺,并且抑制侵蚀性Cl^-的吸附是提高高氮钢耐蚀性的原因。     

高pH值完井液中钛合金管材的腐蚀行为研究

基于高温高压腐蚀速率和原位电化学测试,并结合分子动力学模拟和第一性原理计算,探讨了钛合金(TC4)管材在高pH值完井液中的腐蚀行为,以及钝化膜的热力学稳定性。结果表明:TC4钛合金在180℃的高pH值磷酸盐完井液中的腐蚀极为严重,其均匀腐蚀速率高达0.4429mm/a;在高pH值磷酸盐完井液中,TC4钛合金的腐蚀为阳极反应过程控制,随着温度的升高,其腐蚀电位、腐蚀产物膜的膜阻和极化电阻显著降低,腐蚀反应的热力学驱动力增大、动力学阻力降低,腐蚀电流密度显著升高;在碱性溶液中,TiO_2钝化膜的钛氧键发生不同程度断裂,并且随着温度升高、碱性增强,TiO_2与溶液的界面结合能逐渐增大,钝化膜的热力学稳定性明显降低;在碱性焦磷酸钾溶液中,TiO_2钝化膜均可与K_2HPO_4、K_3PO_4反应生成疏松多孔的KTiOPO_4腐蚀产物膜,但TiO_2与K_3PO_4反应的热力学倾向更大。     

LD7铝合金阳极氧化膜的不同封闭方法耐蚀性评价

研究了不同封闭方法对LD7铝合金阳极氧化膜在NaCl溶液中耐蚀性的影响,包括沸水封闭、氟化镍封闭、重铬酸钾封闭和醋酸镍封闭.利用动电位极化和电化学阻抗谱（EIS）研究了封闭后阳极氧化膜的腐蚀行为.利用扫描电子显微镜（SEM）观察了封闭后阳极氧化膜的表面形貌.结果表明在酸性溶液和碱性溶液中醋酸镍封闭能提供更高的耐蚀性,而沸水封闭在中性溶液中较耐蚀.工业生产中普遍采用的重铬酸钾封闭对LD7铝合金阳极氧化膜封闭效果并不理想,封闭后的阳极氧化膜在不同pH值的溶液中耐蚀性均不高,氟化镍封闭的阳极氧化膜层耐酸性不强.     

J55钢在Cl^-／HCO3^-体系中的腐蚀行为

用动电位极化法和交流阻抗谱技术(EIS)研究了J55钢在不同浓度NaCl溶液、NaHCO3/NaCl溶液中的腐蚀行为,并分析了相关电化学参数随Cl-/HCO3浓度及腐蚀时间的变化规律.结果表明,Cl-浓度的增加不但可以促进阳极反应,而且对阴极反应速度也有一定影响;其在不同浓度NaCl溶液中测得的容抗弧都会发生末端收缩现象.随着NaCl溶液中NaHCO3含量的增加,阳极极化曲线上的钝化现象越来越明显,EIS中容抗弧的半径也逐渐增大,表明J55钢基体表面生成钝化膜的能力增强,J55钢在NaCl/NaHCO3体系中的腐蚀阻力增大,抗均匀腐蚀的能力增强,均匀腐蚀速率减小.     

镁合金阳极氧化膜在NaCl溶液中的腐蚀行为

利用盐水浸泡实验研究了AZ91D镁合金阳极氧化膜层在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明：AZ91D镁合金阳极氧化膜层不论封闭与否,在中性NaCl溶液中浸泡出现第一个腐蚀点后,膜层表面均很少再出现新的腐蚀点,而是原有的腐蚀点向纵、横两个方向扩展形成腐蚀坑,表面呈“树枝”状腐蚀形貌;浸泡溶液的pH值对阳极氧化膜层的耐蚀性影响很大,酸性溶液中的腐蚀速率明显大于中、碱性溶液的;随浸泡溶液温度的升高阳极氧化膜层的腐蚀速率加快。据此,提出了AZ91D镁合金阳极氧化膜层在NaCl溶液中腐蚀过程的模型。     

氢对X80钢焊接接头在近中性pH值溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学阻抗技术研究了电化学充氢后X80钢母材和焊缝在近中性pH值溶液中的电化学行为,并结合光学显微镜对试样充氢前后的形貌进行了观察,测量了母材和焊缝的放氢量。结果表明,电化学充氢并没有改变钢的组织结构;相同电化学充氢条件下,焊缝比母材吸收更多的氢。在近中性pH值溶液中,未充氢时母材比焊缝有更好的耐蚀性能。充氢促进母材和焊缝在近中性pH值溶液中的阳极溶解。随充氢时间增加,母材和焊缝的自腐蚀电位负移,腐蚀电流增大,腐蚀产物膜电阻和极化电阻减小,母材与焊缝电化学腐蚀行为均加剧。充氢后焊缝中位错缺陷浓度高,对氢起钉扎作用的,使焊缝的耐蚀性大于母材。     

BFe10-1-1合金在NaCl溶液中点蚀行为的研究

通过测定合金在不同pH值的05 mol/L NaCl溶液中的阳极极化曲线,以及用扫描电镜、原子吸收光谱对发生点蚀后的试样和溶液进行观察和成分分析,研究了铜镍合金BFe10-1-1在NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明：BFe10-1-1合金在酸性和弱碱性的05 mol/L NaCl溶液下的腐蚀规律基本相似,在强碱性溶液中的低电位下,合金表面可以形成较稳定的钝化膜,因而耐蚀性能较好;当合金发生点腐蚀时,在点蚀坑内发生了脱镍腐蚀.     

B10铜镍合金在NaCl溶液中腐蚀行为的研究

研究了BFe10-1-1铜镍合金在0.5mol/L NaCl溶液中的选择性腐蚀行为,测其在不同pH值的试验溶液中的阳极极化曲线,并选择一定电化学条件下进行恒电位腐蚀。通过对腐蚀后溶液中的Cu2 和Ni2 含量的分析和对试样断面的微区成分分析,了解不同条件下的BFe10-1-1铜镍合金的选择性腐蚀规律。试验结果表明,BFe10-1-1铜镍合金的选择性腐蚀取决于腐蚀介质的酸碱度及腐蚀电位等电化学条件。在碱性溶液中的耐蚀性比其在酸性溶液中要好,在酸性和弱碱性溶液中脱镍,在强碱性溶液中低电位下脱铜,高电位下脱镍。     

690合金在NaCl溶液中的电化学行为研究

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱和电流-时间响应曲线对690合金在NaCl溶液中的电化学行为进行了研究。结果表明,690合金在不同浓度的NaCl溶液中均表现出阳极钝化现象,腐蚀速率随NaCl浓度的升高而增加。钝化后690合金的耐蚀性提高,在1%NaCl溶液中生成的钝化膜较致密。钝化时间小于1096 s时690合金在0.1%NaCl中的腐蚀电流密度低于其在1%NaCl中的腐蚀电流密度,当钝化时间大于1096 s时690合金在0.1%NaCl中的腐蚀电流密度反而高于其在1%NaCl中的腐蚀电流密度。     

镀锌层在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用腐蚀电位分析和电化学阻抗技术研究了经钝化的镀锌钢在不同浓度的NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,镀锌钝化层在NaCl溶液中的腐蚀分为三个阶段:钝化膜的溶解、镀锌层的阴极保护和钢基体的腐蚀.浸泡初期主要受Cl-浓度影响,且浓度越高腐蚀越严重;浸泡中期,随着Cl-浓度增加镀锌层耐腐蚀性能先减小后增大,在5%NaCl溶液中耐腐蚀性最差.     

Cl~-对高氮不锈钢在0.5mol/L NaOH溶液中腐蚀行为的影响

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱和恒电位极化电流响应曲线对一种高氮不锈钢在含不同浓度Cl~-的0.5mol/L NaOH溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:高氮不锈钢在含Cl~-的0.5mol/L NaOH中具有良好的耐蚀性,极化曲线表现出阳极钝化特征,Cl~-浓度对点蚀电位无显著影响,钝化电流密度随Cl~-浓度的增加而增大;当Cl~-浓度增加到1.00mol/L时,高氮不锈钢表面生成的钝化膜呈n型半导体,仍具有良好的保护性,钝化膜的载流子密度随着Cl~-浓度的增加而增大。     

紫铜在土壤浸出液中的电化学腐蚀行为研究

采用电化学阻抗谱(EIS)和动电位扫描研究了紫铜在酸性和碱性土壤浸出液中的腐蚀行为,并用频率调制(EFM)方法测量了紫铜的腐蚀电流密度Icorr。结果表明:紫铜在腐蚀过程中表面生成了钝化膜,溶液中Cl-,NO3-和SO42-等离子会延长钝化膜的生长期;在酸性介质中,靠近溶液侧的钝化膜会转化成结构疏松的外层,膜层的转化使钝化膜的保护作用减弱;腐蚀20 d后,碱性介质中紫铜的Icorr为4μA/cm2左右,酸性介质中Icorr约为25μA/cm2,紫铜耐酸蚀性较差。     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅱ.碳钢在碱性H2S溶液中的阳极钝化及钝化膜破裂

通过极化曲线和交流阻抗谱 (EIS)测定 ,对低碳钢在碱性H2 S溶液中的钝化及钝化膜破裂过程进行了研究。结果表明 ,相同pH值下 ,除氧碱性溶液中加入H2 S,对碳钢的钝化具有一定的促进作用 ;在阳极极化下 ,钝化初期阻抗谱具有两个时间常数 ,表现出不完全钝化的特征 ;随极化电位的升高 ,钝化膜逐渐完整 ,阻抗呈单一容抗弧特征 ,容抗弧半径逐渐增大 ;当极化电位高于 - 690mV时 ,由于电极表面HS 同OH 的竞争吸附和放电作用 ,导致电极表面钝化膜发生酸性溶解 ,并生成硫化物斑点 ,极化电阻显著下降 ,当极化电位高于 - 635mV时 ,钝化膜发生破裂 ,电极表面有大量硫化物生成     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅲ.不同pH值H2S溶液中碳钢的腐蚀电化学行为

利用极化曲线和阻抗技术 ,对低碳钢在不同pH值H2 S溶液中的腐蚀电化学行为进行了研究。结果表明 ,在溶液pH值较低时 ,腐蚀电极主要受阳极酸性溶解过程控制 ,表面无硫化物沉积 ,其阻抗谱除高频容抗弧外 ,低频有一感抗弧存在 ;随pH的升高 ,腐蚀电位明显负移 ,电流密度减小 ,表面出现硫化物的不连续沉积 ,腐蚀因溶液pH值的增加和硫化物的沉积而减小 ,电极过程主要受硫化物的生长所控制 ;在pH值为 6.2时 ,由于HS 的阴极去极化 ,腐蚀电流增加 ;当pH大于 7后 ,电极表面因氧化膜的生成而呈现钝化特征 ,极化电阻显著增加。基于溶液中HS 同OH 的竞争吸附 ,提出可能的腐蚀历程 ,据此可解释有关实验事实。     

Q235钢在含硫污水中的腐蚀行为研究

利用电化学阻抗和动电位极化技术,研究了Q235钢在不同浓度的S2-、Cl-及NH4+作用下的电化学行为,并对离子协同作用下Q235钢的腐蚀敏感性影响进行了比较分析。结果表明:Q235钢在S2-或NH4+作用下阳极极化过程呈钝态,Cl-作用下表现为活化极化。Q235钢腐蚀电流密度随Cl-或NH4+浓度的增加而增大,但随S2-浓度的增加而减小。Q235钢在碱性硫化物环境中能生成保护性钝化膜。溶液中的Cl-和S2-在钝化膜的缺陷部位吸附,破坏了钝化膜的进一步生成,使膜下金属处于活化状态,加速了腐蚀过程。     

2024-T3铝合金在不同酸性水溶液中的电化学行为

采用动电位极化和交流阻抗两种电化学测量技术,结合表面微观形貌观察,研究了2024-T3铝合金在不同种酸（包括乙酸、硫酸和盐酸）以及不同pH值水溶液中的电化学行为。结果表明:随pH值降低,合金自腐蚀电位负移,自腐蚀电流密度和腐蚀速率增大,合金表面钝化膜越易遭到破坏,溶液的腐蚀作用越强,且在不同pH值下,阴极极化过程的控制反应有所不同;在相同pH值下,以盐酸水溶液的腐蚀作用最强,硫酸水溶液相近但次之,乙酸水溶液最弱,这是酸的不同水解能力和氯离子的存在共同导致的;铝合金表面钝化膜的存在使得其在不同环境中的电化学行为表现不同,酸性条件下钝化膜失稳溶解,合金基体裸露并与溶液直接接触发生反应,而弱酸性条件下,钝化膜则能够保持相对完整性,对合金基体起到一定保护作用。     

溶液环境对模拟剥离涂层下X70钢腐蚀行为的影响

采用矩形缝隙装置,研究了阴极极化条件下本体Na₂SO₄溶液浓度、pH 值以及本体溶液的含氧状况对模拟剥离涂层下溶液的化学和电化学环境的影响,分析了剥离区域内X70钢表面发生的电化学反应。结果表明,增加本体Na₂SO₄溶液的浓度虽然有利于阴极电流在剥离涂层内传输,但会导致钢板表面钝化膜的破坏而发生腐蚀。本体溶液pH值为酸性时缝内的化学环境变化迅速,缝口处发生腐蚀反应;而碱性条件下剥离区的pH值基本不变。本体溶液供氧量的减少降低了剥离区域内阴极保护的有效距离。外加电位的中断使缝内溶液酸化,X70钢处于自腐蚀状态。     

钨铝合金在不同NaCl溶液中的电化学腐蚀行为研究

采用极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法研究了钨铝合金在不同温度、盐度及pH值的NaCl溶液中的腐蚀行为。实验结果表明：钨铝合金的腐蚀速率随盐度的增加而增加;耐腐蚀性能随温度的升高而下降;在中性NaCl溶液中最耐腐蚀,且酸性越大,腐蚀速率越快。