不锈钢双极板表面聚苯胺/石墨烯双层涂层的电化学制备及耐腐蚀性能研究

采用循环伏安法(CV)在316L不锈钢基体上制备了聚苯胺/石墨烯双层复合涂层,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDAX)对涂层进行了微观结构表征,并采用电化学交流阻抗(EIS)、动电位扫描,结合腐蚀形貌观察,分析了涂层在1mol/L H2SO4中的耐腐蚀性能。结果表明,该法可在316L不锈钢表面获得较为致密的复合涂层,与空白不锈钢和单层聚苯胺(PANI)薄膜覆盖的不锈钢相比,聚苯胺/石墨烯膜覆盖的316L不锈钢耐蚀性明显提高,在质子交换膜燃料电池双极板中具有良好的应用前景。     

聚苯胺/聚吡咯复合薄膜电极的制备及其超电容和耐腐蚀性

在聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)的相应单体溶液中,采用循环伏安法(CV)在不锈钢基体(SS)上分层聚合制备了具有聚苯胺/聚吡咯复合薄膜(PANI/PPy/SS)的电极材料。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征。在0.5mol/L H2SO4中,对PANI/PPy/SS电极材料进行了循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗谱(EIS)等电化学性能测试,并用塔菲尔曲线(Tafel)研究了其耐腐蚀性能。结果表明,当电流密度为5mA/cm2时,PANI/PPy/SS电极材料比电容达747.5F/g,且复合膜的腐蚀电位相对于单纯的PANI、PPy薄膜分别正移了0.064V、0.117V,表现出较好的耐腐蚀性,是一种应用前景很好的超级电容器材料。     

聚苯胺/银复合薄膜的制备及其耐蚀性能

为了研究聚苯胺(PANI)/银复合薄膜对不锈钢的防腐蚀性能,采用循环伏安法在不锈钢表面沉积一层Ag后,再通过对苯胺的电化学聚合制备了PANI膜。利用阳极极化法和交流阻抗法研究了PANI/Ag复合膜的耐蚀性及其影响因素。结果表明:在0.1 mol/L NaC l溶液中,不锈钢覆盖复合膜后的自腐蚀电位比无膜时有所提高,其耐蚀性能得到增强;电化学聚合溶液浓度、扫描速率及扫描上限等因素对复合膜耐蚀性的影响情况为:电解液中苯胺和硫酸浓度过高或过低都会影响膜的致密度,从而影响复合膜的耐蚀性;电化学参数的变化会影响复合膜的聚合速率,使复合膜的抗腐蚀能力不同;当苯胺单体浓度为0.2 mol/L、硫酸浓度为1 mol/L、扫描电位上限为1 V、扫描次数为50次、扫描速率为50 mV/s时,采用循环伏安法聚合苯胺,可形成沉积致密度高、耐蚀性好的复合膜。     

Zn2+掺杂对电化学合成聚苯胺膜耐蚀性能的影响

为提高聚苯胺（PANI）膜的耐蚀性,在苯胺-硫酸电解液体系中,采用电化学恒电流法在不锈钢表面合成了PANI膜,利用电化学测试技术、SEM和XRD研究了Zn²⁺掺杂对电化学合成PANI膜耐蚀性能的影响。结果表明：Zn²⁺的掺杂使PANI膜微观形貌由不规则片状转变为规则的纤维状形貌;掺杂改性后PANI膜的交流阻抗明显增大,腐蚀电位向正方向移动,腐蚀电流减小;掺杂Zn²⁺的PANI膜经质量分数为10% 的HCl点滴实验测试,腐蚀时间达320 s;经中性盐雾实验48 h后,PANI膜未见锈蚀。     

Co~(2+)掺杂聚苯胺复合薄膜的电化学合成及抗腐蚀性能的研究

在含有苯胺(PANI)、硝酸(HNO3)和硝酸钴[Co(NO3)2·6H2O]的溶液中,采用循环伏安法(CV)在不锈钢基底表面制备PANI/Co2+复合薄膜。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段对其结构和形貌进行表征。在0.5mol/L H2SO4中,通过循环伏安测试(CV)、交流阻抗(EIS)、塔菲尔(Tafel)曲线对PANI/Co2+复合薄膜的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,不锈钢表面覆盖掺杂态聚苯胺膜后,其腐蚀电位比纯聚苯胺膜时提高,可以显著降低腐蚀电流密度,并且Co2+浓度会影响掺杂态膜的耐腐蚀性。     

电化学沉积方法对聚苯胺涂层抗腐蚀性能及电化学性能的影响

聚苯胺涂层的电化学特性及耐蚀性与其合成方法及工艺有着密切的关系.在以硫酸为掺杂剂的合成溶液中采用循环伏安和恒电流方法在304不锈钢表面沉积出了聚苯胺涂层.用扫描电镜和电化学方法研究了聚苯胺涂层的表面形貌、抗腐蚀性能和电化学性能.结果表明:聚苯胺涂层表面为多孔结构;开路电位-时间曲线表明,在腐蚀介质中,2种聚苯胺涂层均提高了304不锈钢的腐蚀电位,电化学阻抗谱结果表明,2种聚苯胺涂层在腐蚀初期反应均受扩散步骤控制,对腐蚀介质有一定的阻挡作用,但恒电流方法制备的聚苯胺在浸泡24 h后,表现为基体金属的阻抗谱特征.因此,相对于恒电流方法,循环伏安方法制备的聚苯胺对304不锈钢的钝化能力更强,可为基体提供更好的保护.     

不锈钢双极板等离子喷涂TiC涂层耐腐蚀性研究

为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板的耐腐蚀性,采用大气等离子喷涂技术(APS)制备TiC涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪表征涂层的形貌与组织,采用动电位极化、恒电位极化、电化学阻抗谱等方法研究了3种不同电流制备的TiC涂层在PEMFC环境中的耐腐蚀性能。结果表明：TiC涂层的腐蚀电流密度比不锈钢基体低了1个数量级,表明该涂层可以有效提高316L不锈钢的耐腐蚀性。随着喷涂电流的增大,500 A的涂层显示出了最佳的耐蚀性和导电性,这主要是由于随着电流的增大,粒子得到充分的熔化,使涂层致密度得到了提高,孔隙等缺陷减少。     

地下咸水阴离子协同作用对316L不锈钢耐蚀性能的影响

滨海地区地下咸水对地源热泵换热系统中不锈钢材料的腐蚀十分严重.采用动电位极化扫描和电化学阻抗谱等方法研究了模拟咸水中不同阴离子协同作用下316L不锈钢的腐蚀行为.结果表明:随着Cl-浓度的增加,316L不锈钢耐蚀性降低.SO42-与Cl-协同作用时,高浓度的SO42-抑制了Cl-对316L不锈钢表面膜的破坏,增强其耐蚀性,低浓度的SO42-则降低其耐蚀性;而HCO3-与Cl-的协同作用对316L不锈钢耐蚀性影响的规律与之相反.当这3种阴离子共存时,其协同作用加速了316L不锈钢的腐蚀.这为不同地下水环境条件下地源热泵系统的选材提供了参考.     

不锈钢表面导电聚苯胺薄膜的耐腐蚀性能

导电聚苯胺性能优异,应用前景广阔.采用原位聚合法在不锈钢表面制备了绿色导电聚苯胺(Pan)薄膜,研究了苯胺(An)与硫酸的物质的量浓度比、苯胺(An)与过硫酸铵(APS)的物质的量浓度比以及反应温度对合成的影响.用点滴试验、阳极极化曲线评价了聚苯胺薄膜的耐腐蚀性能.通过正交试验确定了本试验条件下的最优工艺条件为:c(An):c(H2SO4)=1:3,c(An):c(APS)=1:1,反应温度为18℃;通过阳极极化曲线测试发现,在最优工艺条件下制备的覆盖了聚苯胺薄膜的不锈钢试片在3.5%NaCl溶液中点腐蚀电位正移了1 000 mV左右.说明该聚苯胺薄膜具有较好的耐腐蚀性能.     

直流金属真空弧源沉积Ti-O薄膜在模拟人体液中的耐腐蚀性能研究

采用直流金属真空弧源沉积(DC-MVAD)在316L不锈钢基体上沉积合成了Ti-O系薄膜.在Hank's模拟人体液中,对DC-MVAD合成钛氧薄膜进行了开路电位、电化学极化以及电化学阻抗图谱分析,显示合成薄膜可明显改善在人体环境中的耐腐蚀性能.随着合成氧分压的增加,薄膜的耐蚀能力增强.这主要是由于高O/Ti比的钛氧薄膜具有更为稳定的能量状态、低的孔隙率所致.     

S32750超级双相不锈钢在低温模拟海水中的腐蚀行为

为了考察S32750超级双相不锈钢(SDSS)在低温海水中的腐蚀性能,通过浸泡试验、动电位极化和电化学阻抗等方法,研究了S32750 SDSS和316L不锈钢(316L SS)在5℃的模拟海水(质量分数为3.5%Na Cl)中的腐蚀行为,采用Mott-Schottky曲线对低温下钝化膜的半导体性质进行了分析,并通过金相显微镜观察了两者腐蚀后的表面形貌。结果表明:在低温海水中,S32750 SDSS比316L SS表现出了更低的腐蚀速率,且S32750 SDSS表面腐蚀凹坑的数量较少;2种不锈钢均能形成稳定的钝化膜,且S32750 SDSS比316L SS展现出更大的钝化区间以及更高的点蚀电位、钝化膜电阻和电荷转移电阻,这主要与S32750 SDSS表面钝化膜更加致密、缺陷数量更少等因素有关。     

聚苯胺的电化学制备及电容特性

在硫酸介质中以苯胺为单体,采用循环伏安法(CV)合成了聚苯胺(PANI)。利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)等手段对其结构和形貌进行了表征。在2 mol/L KOH电解液中,对合成的聚苯胺粉末构成的电极进行了循环伏安、恒流充放电(CP)及交流阻抗(EIS)等电化学性能测试。结果表明,电化学合成硫酸掺杂的PANI有良好的结晶性并呈现出纳米棒的结构,电流密度为20mA/cm2时,PANI电容器的比电容高达421.11 F/g,是一种具有优良应用前景的超级电容器材料。     

离子注入Nb不锈钢双极板的耐孔蚀性能研究

为了探索离子注入Nb不锈钢双极板在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的性能,采用极化曲线、恒电位试验和电化学阻抗谱等方法研究了离子注入铌316不锈钢在PEMFC环境中耐孔蚀性能的影响.研究表明:模拟PEMFC环境中316不锈钢和离子注入铌316不锈钢试样均发生孔蚀;Nb离子的注入提高了抗孔蚀性能,且随着介质温度的升高,孔蚀倾向加剧.孔蚀的诱发是离子注入铌316不锈钢表面水解形成Nb(OH)+4,导致钝化膜局部溶解破坏所致.模拟PEMFC环境中316不锈钢表面注入铌层膜电阻Rcoat、电荷转移电阻Rct升高,而注入铌层的电容值Ccoat、双电层电容Cct下降,表明注入铌层成为高电阻、低电容的阻挡层,对基体起到良好的保护作用.     

铁氧化菌作用下316L不锈钢点蚀电化学特性的研究

采用电化学测量、交流阻抗技术、扫描电镜观察和能谱分析等实验方法,研究了316L不锈钢在铁氧化菌(IOB)溶液中的腐蚀电化学行为,分析了炼油厂冷却水系统微生物腐蚀的特征及机制,结果表明,在含有IOB溶液中的自腐蚀电位(Ecorr)、点蚀电位(Epit)和极化电阻(Rp)均随浸泡时间的增加呈现出降-升-降的变化趋势;在含有IOB溶液中的腐蚀速率均大于在无菌溶液中;IOB的生长代谢活动及其生物膜的完整性和致密性影响了316L不锈钢表面的腐蚀过程,使不锈钢表面的钝化膜层腐蚀破坏程度增加,加速了316L不锈钢的点蚀.     

表面活性剂改性超疏水聚苯胺的制备及防腐性能

分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及聚乙二醇-10000(PEG-10000)为改性剂,采用两步法制备了超疏水聚苯胺(PANI)。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等对聚苯胺进行了结构表征,测定了不同表面活性剂及其用量对聚苯胺浸润性的影响。采用Tafel极化曲线以及电化学交流阻抗(EIS)研究了在3.5%NaCl溶液中超疏水聚苯胺对201不锈钢的腐蚀防护性能。结果表明,3种表面活性剂均能够有效增强聚苯胺的疏水性及耐腐蚀性能,其中PEG改性的聚苯胺,接触角可达到164°,其耐腐蚀性能最佳。     

不锈钢管在发电厂循环冷却水中的耐腐蚀性能

应用动电位扫描、交流阻抗和化学浸泡的方法 ,试验研究了SS317、SS316L、SS316和SS30 4L不锈钢在发电厂凝汽器循环冷却水中的耐腐蚀特性。在CCl-=5 0 0mg/L和选定的杀菌灭藻剂的条件下 ,SS317和SS316L不锈钢的击穿电位Eb>5 0 0mV ,具有良好的抗腐蚀性能     

聚苯胺/二氧化硅复合薄膜的制备及其防腐性能

采用电化学辅助自组装法(Electrochemically assisted self-assembly,EASA)在304不锈钢(304SS)电极上制得二氧化硅(SiO_2)薄膜,然后以循环伏安法(CV)在其上制得了具有防腐性能的聚苯胺/二氧化硅(PANI-SiO_2)薄膜。通过透射电镜(TEM)研究了SiO_2薄膜的孔径,采用扫描电镜(SEM)研究了复合薄膜的形貌,采用Tafel极化曲线、电化学交流阻抗(EIS)研究了复合薄膜在5%氨基磺酸(SA)溶液中的耐蚀性能。结果表明:制得的SiO_2孔径约为2.5nm,相对于聚苯胺,复合薄膜排列较为规则,具有较高的腐蚀电位(-0.248 V)和较低的腐蚀电流密度(1.505×10~(-5) A·cm~(-2))。     

镧离子电化学掺杂聚苯胺薄膜电极及其电容性能

采用循环伏安法(CV)制备了聚苯胺(PANI)和掺杂镧离子的聚苯胺(PANI/La~(3+))薄膜电极。利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、场发射扫描电镜和X射线能谱仪对其结构和形貌进行了分析。通过循环伏安、恒流充放电(CP)及交流阻抗(EIS)等测试其电化学性能。结果表明,在0.5mol/L H_2SO_4电解液中,当电流密度为5mA/cm~2时,掺杂镧离子的聚苯胺比电容相对聚苯胺薄膜电极提高了100F/g,且镧离子掺杂后的聚苯胺循环稳定性明显改善。     

SDBS对聚苯胺/氧化镝复合材料性能的影响

采用乳液原位聚合法,合成了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)掺杂的聚苯胺(PANI)/氧化镝(Dy2O3)复合材料(PANI/Dy2O3).通过X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、激光粒度分析、塔菲尔曲线(Tafel)和交流阻抗谱(EIS)等手段,表征了在一定的合成条件下,SDBS与苯胺(An)摩尔比(n(SDBS)/n(An))的改变对PANI/Dy2O3复合物的结构、结晶性、粒度及其防腐性能等的影响.实验结果表明,通过Dy2O3对PANI的复合,聚苯胺在复合涂层中所需用量也大为减少(从25%减少到10%),且聚苯胺涂层的防腐性能提高了一个数量级(腐蚀电位从-0,1684V提高到-0,0153V);而且当,n(SD-BS)/n(An)为0.8时,PANI/Dy2O3复合材料的平均粒径和分子规整性较佳,PANI/Dy2O3复合涂层的腐蚀电位最大(-0.0153V),塔菲尔斜率最小(3.918),膜电阻最大(7.5916MΩ),防腐性能最佳.     

不同温度淡化海水中304不锈钢的耐蚀性

目前有关奥氏体不锈钢在不同温度淡化海水中耐蚀性的研究报道较少.为此,使用电化学和应力腐蚀测试方法,并结合扫描电镜(SEM)测定了304不锈钢在不同温度一级反渗透淡化海水中的耐腐蚀性能.结果表明:随着温度的升高,304不锈钢的极化电阻和点蚀击破电位均减小,耐蚀性下降;304不锈钢的临界点蚀温度为34.9℃;温度升高后应力腐蚀敏感性增强,断口腐蚀特征从韧性断裂向脆性断裂发展.