硫酸盐干湿交替对碳纤维增强环氧树脂-混凝土界面粘结性能的影响

为了研究硫酸盐腐蚀对碳纤维增强环氧树脂复合材料（CF/EP）-混凝土界面性能退化的影响。通过硫酸盐干湿交替加速腐蚀试验模拟硫酸盐环境,对硫酸盐腐蚀下CF/EP-混凝土界面粘结性能退化规律进行了研究。结果表明：硫酸盐干湿交替作用对CF/EP-混凝土界面的破坏形态影响较大;界面粘结性能（峰值剪应力、极限承载力和初始剪切刚度）随腐蚀时间呈先小幅增加后加速下降的趋势。在试验和已有界面理论的基础上,提出了考虑腐蚀时间的界面粘结-滑移模型,通过模型预测数据与试验数据的对比分析,该模型能够很好反映硫酸盐干湿交替作用下界面粘结性能退化规律。     

热镀锌、渗锌层在城市及化工大气环境中的大气腐蚀与加速腐蚀相关性

户外暴露试验获取金属防护层腐蚀数据存在试验周期长、试验区域性强等缺点,应用加速腐蚀方法有望解决这一问题。通过武汉城市和化工大气环境户外腐蚀试验、盐雾干湿交替/SO_2气体室内循环加速腐蚀试验获得2种不同厚度热浸镀锌层和渗锌层的腐蚀状态,利用灰色方法对2种锌保护层材料在实际大气环境和模拟腐蚀环境不同周期下腐蚀行为的关联度变化进行了分析。结果表明:室内盐雾干湿交替/SO_2气体循环加速腐蚀速率同大气环境腐蚀速率间均具有一定的相关关系,其室内外的灰色关联度差异较小,均在0.6左右,且室内加速腐蚀试验与石化化工大气腐蚀试验相关度更好,说明利用室内加速试验可以预测2种锌覆盖层在户外大气环境中的腐蚀状态。     

干湿交替砂土环境下X80管线钢的腐蚀行为研究

针对管道在土壤干湿交替下的外腐蚀风险因素,采用腐蚀失重试验、电子显微分析、电化学测试等方法,研究了X80钢在砂土饱和水和干湿交替两种环境下的腐蚀行为。结果表明:X80在干湿交替土壤环境下腐蚀速率达0.33 mm/a,属极严重腐蚀,是在饱和水土壤中的2～3倍,这主要是由于在干湿交替下其腐蚀产物作为氧化剂参与反应使得阴极电流变大,加速了阳极Fe的溶解。电化学测试表明:在同等土壤腐蚀环境下,焊缝比母材更易被腐蚀,焊缝试样自腐蚀电流更高,腐蚀速率更大。     

咸潮上溯对河口船闸混凝土结构氯离子浸透的影响

由于受咸潮上溯与船闸灌泄水共同影响，在河口船闸内部将形成混掺盐水高频干湿交替的特殊腐蚀环境。该腐蚀环境相较于海洋干湿交替区域的氯盐浓度虽低，但其内水位频繁变化所造成的高频率干湿交替特征显著。针对上述特殊腐蚀环境对船闸混凝土结构中氯离子浸透的影响程度目前尚不清楚。为此，本工作通过开展由于咸潮上溯引起的盐水高频干湿交替环境下船闸混凝土内氯离子浸透试验，研究了不同氯盐浓度、干湿制度、干湿交替频率、暴露时间对混凝土内氯离子浸透深度的影响。结果表明：氯离子浸透深度随着干燥时间的增加呈现先增大后减小的变化趋势；高频率干湿交替、低浓度氯盐环境情况下混凝土内氯离子浸透深度大于低频率干湿交替、高浓度氯盐环境，表明干湿交替频率是影响氯离子入侵混凝土的决定性因素，对混凝土中氯离子浸透的影响效果较环境中氯盐浓度要更大。     

Q345qNHY跨海桥梁用钢的耐候性能研究

针对南钢开发的Q345qNHY新型跨海桥梁用钢,选用普通Q345qE钢作为对比材料,在模拟海洋大气环境的盐溶液中,进行了极化曲线测试和干湿交替加速腐蚀试验,比较了两种钢的动电位极化曲线和模拟干湿交替条件下的腐蚀速率。结果表明,Q345qNHY钢的耐海洋大气腐蚀性能显著优于普通桥梁钢。     

23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢在模拟海水环境中的腐蚀行为

采用模拟海水干湿交替气氛的周期浸润腐蚀、模拟海水大气环境的中性盐雾腐蚀及模拟海水全浸区的全浸腐蚀三种加速腐蚀实验方法以及电化学阻抗谱技术进行了23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢在海水模拟环境下的腐蚀行为。采用扫描电镜和X射线衍射方法对腐蚀形貌及腐蚀产物组分进行分析研究。结果表明:在模拟环境加速腐蚀实验中,23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢腐蚀产物可分为外层锈层γ-FeOOH和内层锈层α-FeOOH,通过模拟三种海水环境的腐蚀速率得出干湿交替环境中的耐腐蚀性最差,腐蚀均是从点蚀开始,慢慢扩大,由局部腐蚀逐渐发展成均匀腐蚀。     

Nb对09CuPRe耐候钢在模拟工业大气腐蚀环境下耐蚀性的影响

Nb元素能细化钢的晶粒进而可影响其耐大气腐蚀性能。目前,关于Nb对耐候钢耐腐蚀性能影响的报道较少。在09CuPRe耐候钢中添加Nb元素,冶炼了4种不同Nb含量的耐候钢,于实验室作周期浸润加速腐蚀,以模拟耐候钢在工业大气干湿交替环境中的腐蚀。通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)等对不同Nb含量耐候钢的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,增大09CuPRe钢中Nb含量可以细化钢的晶粒,提高其耐蚀性能,显著降低其腐蚀速率,提高其自腐蚀电位,使其阳极电流密度减小,腐蚀锈层等效电阻与电荷传输电阻均随Nb含量增大呈上升趋势。     

钢基表面热镀Zn-Mg合金镀层化学组成与电化学腐蚀行为的研究

通过电化学试验、盐雾加速试验和全浸加速腐蚀试验,在模拟海洋性大气腐蚀环境和工业与重污染大气腐蚀环境条件下,研究了不同化学组成的钢基表面热镀Zn-Mg合金镀层的腐蚀行为.三种试验方法研究结果表明,该镀层无论在海洋性大气腐蚀环境还是工业和重污染大气腐蚀环境条件下均表现出一致性的优良耐蚀性能;就实际工业生产而言,研究结果认为Zn-Mg合金镁含量控制在1%～2%的范围内是适宜的.     

大气腐蚀环境对四川电网输变电设备腐蚀的影响研究

主要对造成金属腐蚀的气象因素和大气污染物进行归纳分析,试图为四川地区电网防腐蚀后续工作提供一定的理论指导。其中气象要素包含相对湿度、表面润湿时间、降雨和温度;污染因子主要为SO2,氮氧化物、Cl-及其他气体、固体颗粒物等。同时针对四川地区具体气候条件和环境情况,分析指出:相对湿度和SO2是影响四川地区大气腐蚀最主要的因素,大气相对湿度增大导致金属表面容易形成薄液膜,提供了大气污染物与金属发生腐蚀反应的有利条件,从而加速金属的腐蚀破坏。     

干湿交替环境下Cu、Mn合金化对低合金钢腐蚀行为的影响

在0.3%NaCl溶液中,采用干湿交替腐蚀加速试验和电化学阻抗谱(EIS)方法研究了合金元素Cu、Mn对低合金钢大气腐蚀行为的影响,并用X射线衍射(XRD)分析研究了合金元素Cu、Mn对钢表面锈层组成的影响.结果表明,Cu合金化通过加速阴极铁锈的还原来促使生成含更多Fe3O4的连续内锈层,并通过提高表面锈层的黏附性来抑制阳极铁的溶解;而Mn合金化由于抑制阴极还原而无法形成连续的保护性锈层.导致阳极溶解加速,使钢的耐蚀性降低.     

DH36钢在模拟海洋环境干湿交替过程中的腐蚀行为

海洋环境中钢铁设备会受到严重腐蚀,浪花飞溅区的干湿交替状况下最为严重,对钢铁在该环境下腐蚀机理的研究很有必要。以模拟全浸区钢样作对比,利用扫描电镜和x射线衍射仪对DH36j海洋用钢试样的腐蚀形貌和腐蚀产物成分进行了分析,探讨了其在干湿交替过程中的腐蚀规律及其机理。结果表明：干湿交替DH36钢试样阴极过程的溶解氧还原的极限扩散控制特征基本消失,而受腐蚀产物还原为主的电荷传递控制;干湿交替钢样生成的腐蚀产物较多,锈层自身氧化剂的作用使得阴极电流变大,导致模拟干湿交替试样的腐蚀速率远大于全浸区试样的。     

耐大气腐蚀用钢实验室加速腐蚀的研究

以3．5％的NaCl溶液为腐蚀剂，对碳和耐候钢进行干湿循环加速腐蚀实验。实验结果表明：该加速腐蚀实验方法和大气曝晒实验之间有类似的腐蚀动力学规律，对钢的大气腐蚀有较好的模拟性和加速性。     

人工海水环境下GFRP筋受压性能试验研究

该文开展了人工海水环境下GFRP(玻璃纤维增强塑料)筋(玻璃纤维增强塑料筋)持续浸泡及干湿循环腐蚀试验,探讨研究了两种腐蚀方式对GFRP筋受压力学性能的劣化机理。研究结果表明:试件抗压强度随浸泡时间和干湿循环次数的增长基本呈线性下降;干湿交替循环腐蚀作用对GFRP筋受压性能的影响大于单纯氯盐溶液浸泡腐蚀;与碱溶液浸泡腐蚀数据对比可知,相同腐蚀条件下,碱溶液环境对GFRP筋抗压性能的劣化较氯盐溶液更为严重。     

海外文献速递

金属腐蚀2 0 0 2 0 4 0 1　在周期性变化干湿试验条件下全露和半露锌表面腐蚀产物的形成———ＺｈｕＦ .Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ,2 0 0 0 ,5 6 (12 ) :12 5 6 (英文 )探讨了在干湿交替环境中 ,全露和半露锌表面腐蚀产物的形成 ,将试样交替置于氯化钠溶液和试验大气条件中 ,经不同试验时间后用傅里叶变换谱仪 (ＦＴＩＲ)、Ｘ光衍射测定其腐蚀产物的相结构及相对比例 ,由此确定出 3种主要产物 ,即ＺｎＯ、[Ｚｎ5(ＯＨ) 6(ＣＯ3) 2 ]和 [Ｚｎ5(ＯＨ) 8Ｃｌ2 ·Ｈ2 Ｏ]。干湿试验条件是影响其成分的主要因素 ,经短期干态腐蚀试验的试样 ,对全露和…     

模拟酸沉降环境混凝土梁承载性能研究

酸雨环境下钢筋混凝土梁力学性能的变化规律是揭示整个结构承载力和耐久性的前提和基础。参考我国典型城市酸雨的化学组成,分别配置PH1.5与PH2.5的硫酸、硝酸混合溶液来模拟不同酸度的酸雨;自行设计制作了人工降雨器模拟降雨;浇筑了11根120mm×200mm×1900mm的钢筋混凝土梁。分别采用完全浸泡、干湿交替、人工降雨等加速腐蚀试验方法,对10根钢筋混凝土梁进行加速腐蚀。对不同浓度溶液下经历不同腐蚀时间的钢筋混凝土梁,分别利用超声方法测试了混凝土损伤厚度和抗压强度,利用动力试验方法评价混凝土梁的整体特性,并对梁的抗弯性能进行了抗弯实验研究。得到了不同侵蚀状态混凝土梁混凝土损伤厚度、构件刚度、构件开裂荷载、极限承载等力学性能;对比分析了不同加速腐蚀条件下混凝土梁抗弯性能的退化规律,得到了混凝土强度、构件频率以及抗弯强度与混凝土梁损伤程度之间的定量关系。研究结果表明:人工降雨与干湿交替两种方法对混凝土梁抗弯性能的影响基本相似,较浸泡方法变化得到的混凝土梁抗弯性能的退化性能更为显著。     

海洋钢结构浪花飞溅区腐蚀防护技术

随着我国对海洋资源的开发,海洋钢结构的腐蚀控制技术越来越受到关注。海洋环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区等5个腐蚀区带。其中,海洋钢结构在浪花飞溅区腐蚀最为严重。在浪花飞溅区,钢表面受到海水的周期性润湿,处于干湿交替状态,氧供应充分,盐分不断浓缩,加之阳光、风吹和海水环境等协同作用导致发生最严重的腐蚀。锈层的自氧化反应是加速钢结构在浪花飞溅区腐蚀的一个主要原因。当前,国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护,海水全浸区采用电化学保护,都取得了较好的保护效果,但是这些保护技术对于钢结构在浪花飞溅区的腐蚀防护效果并不佳。而复层矿脂包覆防腐(PTC)技术是当前海洋钢铁设施浪花飞溅区防腐蚀应用较为理想的方法,对此进行了重点介绍。     

含Ga铝基牺牲阳极在干湿交替环境下的行为研究

研究了Ga含量对Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响规律及其在干湿交替条件下的活化机制。结果表明:Ga含量在0.02%(质量分数)时,Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极在干湿交替环境下综合电化学性能最佳。金相组织观察和腐蚀产物EDS分析得出,随着Ga含量的增加,Ga在晶界处富集,由于Ga的活化作用,晶界处优先溶解造成晶粒的脱落,电流效率急剧下降;活性元素Ga和In在溶解反应时发生共同沉积现象,破坏了基体表面氧化膜的完整性和致密性,有效地维持了阳极的活性溶解。     

带氧化皮Q345q钢在模拟西北典型大气环境中的腐蚀行为研究

采用XRD、扫描电子显微镜、电化学技术、干湿交替腐蚀试验研究了Q345q钢的热轧氧化皮结构及其在三种模拟西北几种典型大气环境中的腐蚀行为,并探讨了不同介质环境下热轧氧化皮的破坏机理和锈层形成机理。结果发现,热轧氧化皮的相组成主要是Fe3O4和Fe2O3,氧化皮的结构为多孔状,并带有裂纹等缺陷;带氧化皮钢在进行干湿交替加速腐蚀实验后,虽然在NaHSO3溶液中腐蚀增重最高,但自腐蚀电位随腐蚀时间的延长增大,腐蚀后期自腐蚀电流密度减小,锈层保护性较好;而在除冰盐介质中的腐蚀速率最小,主要发生以Cl-为主的点蚀,形成"大阴极-小阳极"腐蚀特征,而且含有β-FeOOH、HFeCl4(H2O)6等腐蚀产物,导致锈层疏松脱落,锈层的自腐蚀电流密度增大,锈层不具保护性;在除冰盐+NaHSO3溶液中,既发生点蚀又伴随全面腐蚀,由于Cl-和HSO3-的协同作用,降低了一部分Cl-的自催化效应,但多数α-FeOOH是由β-FeOOH转化而来的,锈层保护性不强。     

氢渗透电流法监测海洋大气中钢材的腐蚀速率

用Devnathan-Stachurski双电解池技术,对16Mn钢表面干湿循环时氢渗透现象进行了研究,结果表明不同表面液膜下,都有氢渗透电流的存在.氢离子渗透量与试样腐蚀失重之间存在线性关系.利用此线性关系制作的实时监测氢渗透电流的传感器,用以记录实际海洋大气中氢渗透电流,并根据氢离子渗透量与腐蚀失重之间的线性关系对海洋大气中钢材的腐蚀速率进行预测.结果表明,实际海洋大气中,氢渗透电流与环境湿度存在着对应关系,环境湿度由大变小时,氢渗透电流由小变大.环境湿度交替变化,在试样表面完成干湿循环,促进了氢的渗透,实际海洋大气与摸拟海洋大气失重取得了较好的一致性.可以用氢渗透电流传感器实时监测海洋用钢在大气中的氢渗透情况及腐蚀失重情况.     

铜基超疏水膜的制备及其在干湿交替环境下的抗腐蚀行为研究

通过对铜基表面进行电沉积得到微纳米粗糙化铜,再通过多巴胺键联低表面能物质(十二硫醇)最终得到超疏水膜层,该膜层接触角达150°以上,低频阻抗达106.1Ω·cm~2,比裸铜增加2.4个数量级,阳极极化电流降低到1.02×10-8 A/cm~2,表现出较好的抗腐蚀能力。模拟海洋潮差区将其置于干湿交替环境下研究其抗腐蚀行为,同时与干及湿环境下相同周期对比,发现干湿交替环境下腐蚀最为严重。经过28个干湿交替周期后,该膜层整体破坏较小,低频区阻抗值略有降低,但仍具有较好的抗腐蚀性能。