高温防护涂层的熔盐热腐蚀研究进展

高温热腐蚀是热元件主要失效形式之一,Na₂SO₄和NaCl熔盐会加速高温下的热腐蚀,甚至导致灾难性事故发生。本文就Na₂SO₄和/或NaCl熔盐引起的热腐蚀进行了讨论,其中Na₂SO₄是主要的腐蚀反应物,详细介绍了2种典型的热腐蚀行为和性能特点。重点介绍了几种热腐蚀模型和机理,以及Na₂SO₄、NaCl、Na₂SO₄+NaCl熔盐的反应公式和腐蚀机理。根据目前的研究状况来看,制备防护涂层是缓解热腐蚀的最佳途径,总结了近年来MCrAlY涂层、NiAl涂层、热障涂层和新型涂层的发展情况,并探讨了进一步提高涂层耐腐蚀性能的方法。最后,展望了防护涂层的未来发展方向。     

高温海洋环境下过渡金属基合金的腐蚀与防护研究进展

综述了高温海洋腐蚀环境的类型,以及各类合金在不同环境下的腐蚀失效机理。重点考察了Fe、Ti、Ni基合金内部的主要元素在高温下的扩散行为,及其与侵蚀性离子之间的交互作用。从盐雾腐蚀以及熔融热腐蚀2个角度,讨论了化学/电化学反应发生的可能性。基于氧化腐蚀过程中复合氧化膜的形成过程,总结了氧化膜与侵蚀性离子以及杂质气体的再作用机理,明确了保护性氧化膜和非保护性氧化膜的类型。从合金化的角度,揭示了Cr、Al等元素对防腐性能提升的关键作用,指出了材料计算在高温海洋环境的潜在应用价值。最后归纳了高温海洋环境下的涂层防护手段和材料体系,其中结构稳定性和界面反应问题是涂层材料研究的重点。在未来研究方向上,指出应该重点关注腐蚀过程中活性元素的交互作用以及钝化膜的形成机理,筛选有效防护元素。利用氧化、盐雾等多种腐蚀条件,依托构效关系进行涂层优化,形成系统的海洋高温涂层防护方案。高熵合金涂层作为新兴体系在高温防护上的应用具有研究价值。     

服役于海洋环境的金属管道防护涂层研究进展

金属管道是实现气、油、矿等海洋资源连续、快速运输的重要载体。在复杂严酷的海洋环境中,金属管道的内、外壁要同时承受海水环境和运输物质带来的化学腐蚀与物理摩擦耦合工况,极易发生由腐蚀与磨损导致的管道破坏和失效。对金属管道进行表面涂层改性与强化处理是提升其使役性能最直接有效的方法。为此,综述了海洋环境和运输介质对金属管道的腐蚀磨损行为,并按照涂层的物质种类（金属涂层、陶瓷涂层和高分子涂层）,介绍了常见的海洋金属管道防护涂层研究现状,全面总结对比了不同防护涂层材料的微观结构、力学性能、耐腐蚀性能、耐磨损性能及其腐蚀作用机理,以期为涂层新材料及新结构的创新设计与性能优化提供有益借鉴。在此基础上,对未来海洋金属管道防护涂层材料的发展趋势及其组分结构的研究方向进行了展望,以求为海洋金属管道防腐领域的研究提供一定的参考与支撑。     

海工钢筋混凝土的腐蚀与防护

海水具有很强的腐蚀性。如果不采取防护措施，海工钢筋混凝土结构会受到严重腐蚀。本文结合当前现有研究成果，对海洋环境下钢筋混凝土结构的腐蚀特征和防护技术进行了论述。     

燃气轮机涡轮零部件及材料热腐蚀行为与评价方法研究

对金属材料的热腐蚀机理及危害进行了探讨。在对不同热腐蚀评价方法对比分析的基础上,以某发动机涡轮工作叶片和导向叶片及其所用材料为研究对象,采用燃气热腐蚀试验方法,开展涡轮零部件及材料抗热腐蚀能力评价方法的研究。结果表明,该方法是最为接近海洋环境下涡轮零部件实际工作状态的实验室评价方法,适合于评价涡轮零部件及材料的抗热腐蚀性能,能为改进涡轮零部件的防腐设计和防腐加工工艺提供较为客观、准确的试验评价依据。     

超疏水表面技术在腐蚀防护领域中的研究进展

提高材料表面疏水性有利于降低其与水分等腐蚀性介质的相互作用,从而增强材料的耐腐蚀性。近年来,超疏水表面由于其非润湿性、自清洁性等特殊表面性质而受到广泛的关注,并且越来越多的研究已经将超疏水表面应用于腐蚀防护领域。材料表面的浸润性主要取决于表面化学性质及表面微观结构,因此提高材料表面的疏水性也往往通过降低材料的表面能、改变表面微观结构这两个方面入手。阐述了超疏水表面的浸润性机理,介绍了不同建立表面微观粗糙结构,增强材料疏水/超疏水性的方法,总结了超疏水表面技术在腐蚀防护领域的最新进展和存在的一些问题,并展望了超疏水防腐表面技术的未来发展方向。     

低碳钢在浪花飞溅区的腐蚀防护研究进展

凡是使用材料的地方,都不同程度地存在腐蚀问题.据统计,1995年我国腐蚀损失达1500亿人民币,约占GDP的4%[1].另据柯伟院士的调查结果[2],我国每年腐蚀总损失可达5000亿元以上,约占国民生产总值(GNP)的5%.若参照2010年的统计报告并按此比例计算,2010年我国的腐蚀损失约为2万     

海洋环境下金属材料微生物腐蚀研究进展

海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船舶与海洋平台涉及的微生物腐蚀及其与材料摩擦磨损的协同作用。在此基础上,重点综述了近年来碳钢、不锈钢与铜合金在海洋环境下的微生物腐蚀研究进展,包括溶解氧(DO)浓度、胞外聚合物(EPS)、生物膜微观形态等因素对碳钢MIC的影响,不锈钢在MIC过程中钝化膜与Cr元素化合物形态与含量变化,微生物抵抗Cu离子毒性机制以及铜合金在MIC过程中出现的脱合金成分腐蚀。对比了碳钢、不锈钢与铜合金表面在MIC中由生物膜、腐蚀产物与钝化膜形成的复合表面层结构差异。并从阴极去极化理论与微生物电化学腐蚀理论的角度解释了MIC,总结了两种理论间的关联性与局限性,指出了一些亟待解决的问题。     

垃圾焚烧发电锅炉高温腐蚀防护技术的研究进展

垃圾焚烧发电是处理生活垃圾的主要趋势,锅炉水冷壁和过热器管壁的高温防腐是制约垃圾发电技术发展的关键.在简要介绍了生活垃圾焚烧锅炉结构件主要腐蚀类型的基础上,概述了普遍应用于垃圾发电锅炉防腐的主要技术,包括堆焊、热喷涂、重熔等技术,并对这些技术的特点进行了综述.相对来说,堆焊应用得较为普遍,但也正面临其它方法的挑战.多数...     

腐蚀机理与腐蚀防护

本文论述了腐蚀的产生机理，从而探讨了防腐蚀的办法。     

海洋油气井的硫化氢腐蚀与防护进展

对海洋油气井的工作环境及腐蚀类型进行了介绍和分析,对海洋油气设备硫化氢应力腐蚀、开裂形式、影响因素及腐蚀防护的研究进展进行了分析总结。还对未来海洋油气井腐蚀的研究方向提出了一些看法。     

镁合金表面腐蚀防护技术研究进展

镁合金较差的耐腐蚀性能限制了其大规模应用。利用表面腐蚀防护技术可以有效改善镁合金的耐蚀性能,延长镁合金的服役寿命。因此,可靠的表面腐蚀防护技术是突破镁合金应用瓶颈的关键。从镁合金表面腐蚀防护技术的分类入手,阐述了各种防护技术的基本原理。在此基础上,综述了近年来镁合金腐蚀防护技术的研究进展,包括电化学方法、化学方法及其他表面腐蚀防护方法等,阐明了各种技术的优缺点及适用范围,并对镁合金表面防护技术的发展趋势进行了展望。经过多年的发展,镁合金表面防护技术的理论研究和应用日臻完善,现有的表面防护方法一定程度上都能为镁合金基体提供腐蚀防护作用。然而,随着镁合金应用范围的扩展,相关结构件常会面临恶劣的服役环境。因此,单一的表面腐蚀防护技术已经很难满足工业领域对镁合金材料的迫切需求,多种表面处理技术联合制备的复合涂层具有广阔的应用前景。镁合金表面防护技术当前正朝着功能化和智能化的复合涂层方向发展,同时对制备工艺的安全环保性也提出了更高要求。未来除了保证高耐蚀性外,开发多功能智能涂层对提升防护层的长效防护能力、拓宽镁合金的应用范围具有重大的现实和长远意义。     

极地海洋环境服役材料的摩擦学研究进展

随着北极航行的发展及极地资源开发的需要,如何提高极地海洋环境服役材料的摩擦学性能愈发重要。在极地海洋环境中,碎冰、冰层和海水中的腐蚀性物质会使材料受到摩擦磨损、腐蚀及其耦合的影响;低温潮湿环境会增加材料的脆性、使材料表面覆冰、改变材料的摩擦磨损机理;强紫外线会加速涂层老化;这些因素都会降低材料的耐磨性能,最终导致材料失效。因此,极地海洋环境服役材料的摩擦学与材料的性能、服役寿命息息相关。本文介绍了极地探索所面临的摩擦磨损问题;阐述了极地温度、极地海洋大气及海水成分、海冰运动和极地微生物等极地海洋环境特点及其对材料摩擦学性能的影响;重点介绍了金属材料、无机非金属材料、高分子材料在极地海洋环境下的摩擦学进展;探讨了提升材料在极地海洋环境下的耐磨防腐技术,如改性、表面修饰等;最后,结合极地海洋环境服役材料摩擦磨损研究中所面临的问题及发展趋势,对未来极地海洋服役材料的摩擦学研究工作进行展望。     

锌铝/富铝复合涂层在海洋环境中的耐蚀性研究

在锌铝涂层表面喷涂HD590富铝涂液形成复合涂层,对比了锌铝涂层与复合涂层的附着强度、耐磨性、微观形貌,并通过中性盐雾试验、海洋平台棚下大气暴露试验和海水周期喷淋试验,对比研究了二者的耐蚀性。结果表明:复合涂层的附着强度比锌铝涂层提高了30%,耐磨性好,涂层厚度满足紧固件工件的配合精度要求;复合涂层的抗盐雾腐蚀性能和耐海洋环境腐蚀性能优于锌铝涂层,其防腐机理为屏蔽作用、钝化作用和阴极保护相结合;防腐过程中,富铝层发生活化反应,产生一定的牺牲阳极保护作用,同时使涂层腐蚀电位负移,提高了其阴极保护作用。     

航空发动机热障涂层的CMAS腐蚀行为与防护方法

热障涂层(thermal barrier coatings,TBCs)是航空发动机涡轮叶片的关键核心技术之一,可显著提高发动机工作温度,提升发动机推力和工作效率;但另一方面,更高的发动机工作温度使得叶片及其表面TBCs遭受严重的环境沉积物(主要成分为CaO、MgO、Al2O3和SiO2,简称CMAS)腐蚀,造成过早失效.CMAS腐蚀已成为限制TBCs工作温度和服役寿命的难题,抗腐蚀防护是目前TBCs领域研究的重点.本文首先综述了学者们对TBCs CMAS腐蚀问题的认识历程以及CMAS本身特性,再简述了TBCs的CMAS腐蚀机理,重点从TBCs的表面防护层设计、涂层成分改性、新型抗腐蚀涂层材料开发以及涂层结构设计等方面阐述了国际上目前TBCs的抗CMAS腐蚀防护方法,最后对TBCs的超高温环境应用及腐蚀防护发展方向进行了展望.     

海洋环境钛金属的应用现状及其防护技术研究

钛金属具有优异的耐海水和海洋大气腐蚀性能,因此在海洋装备中有广泛应用。但是钛金属在严酷海洋环境中应用表现出一些不足之处,如耐磨蚀性能差、易生物污损和电偶腐蚀等问题,严重影响了钛金属结构件的长寿命和安全可靠服役。介绍了钛金属在海洋环境中的应用现状,揭示了存在上述不足问题的本质原因。如海洋环境磨损与腐蚀的交互作用导致耐磨性能差的钛金属磨蚀损耗加剧,钛金属良好的生物相容性使其产生严重的生物污损,钛金属相比于其他金属具有较高的正电位,在介质环境中与异种金属偶接时作为阴极被保护从而加速偶接合金的腐蚀。鉴于钛金属优异的海洋耐候性,其在海洋环境中的应用必将越来越广泛,但是合适的表面处理和涂层防护是必不可少的。综述了国内外钛金属在海洋环境应用相关防护技术的研究现状,并对海洋环境中钛金属表面防护技术的发展方向和趋势进行了展望：金属陶瓷涂层和可控纳米结构氧化物陶瓷涂层是海洋环境钛金属运动部件耐磨蚀保护有效的技术手段;防污剂释放型和纳米缓释涂层技术是实现钛金属长效防生物污损很有前途的技术方法;钛金属表面低导电表面改性层的设计和制备可降低与其接触异金属的电偶腐蚀速度。     

舰船腐蚀环境与防护

本文分析了舰船腐蚀环境的特点,并针对这些具体特点提出了相应的腐蚀防护措施。     

页岩气压裂返排液处理过程中的腐蚀防护技术

目的为页岩气压裂返排液处理过程中的腐蚀防护问题提供技术支持。方法首先分析压裂返排液的特点,在此基础上详细分析页岩气压裂返排液处理过程中的腐蚀防护技术,即合理选用材料、缓蚀剂技术、涂层技术和阴极保护技术,并分析各种技术的优缺点。结果页岩气压裂返排液处理过程中应多选用非金属材料;应尽量选择具有良好可溶性和水中分散性、毒性小的缓蚀剂;涂层往往需要与其他技术联合使用;阴极保护技术目前应用较少,应加大推广力度。结论对于具体的页岩气压裂返排液处理工程,需要根据腐蚀环境、成本及现场工人操作水平等进行综合评估,选取合适的防护方法。实际运用时,需在结合以往经验的同时评价筛选最新的技术,尽量采用最新技术,同时需要多种技术联合使用,才能确保设备安全。