2507双相不锈钢在SO2污染模拟海水中的腐蚀行为

采用开路电位、电化学阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线和浸泡腐蚀实验研究了2507双相不锈钢在含不同浓度(0,0.001和0.01 mol·L-1)NaHSO₃模拟海水中的腐蚀行为. 研究表明:开路电位随NaHSO₃浓度的增加而负移,腐蚀倾向增大;电荷转移电阻R_t随浓度的增加而减小,耐蚀性降低;2507不锈钢的腐蚀形态为局部腐蚀,点蚀程度随浓度升高有所加剧,腐蚀速率随浓度的增加而增大;Mott-Schottky曲线和成膜后电化学阻抗谱测试表明,NaHSO₃的加入增加了2507不锈钢表面钝化膜的点缺陷浓度,降低了钝化膜的稳定性,电荷转移阻力减小,腐蚀更容易发生. 这可能归因于NaHSO₃的加入增加了模拟海水的酸度,并随NaHSO₃浓度的增加促进了不锈钢表面钝化膜的破坏.      

TiB2含量对TiB2(p)/ZL205复合材料组织和耐蚀性的影响

以混合盐法制备不同TiB₂颗粒含量的TiB₂(p)/ZL205复合材料(其中TiB₂颗粒含量为2%,4%,6%,质量分数),通过热分析、扫描电镜(SEM)、电位极化测量和电化学阻抗谱测量等方法研究TiB₂含量对复合材料组织和耐蚀性的影响。结果表明:随着TiB₂颗粒含量的增多,复合材料凝固速度变慢,θ相析出量减少且析出温度由547.71℃降低到531.87℃。在铸态下,随着TiB₂颗粒含量增加,团聚物的数量和尺寸变大,晶间腐蚀和点蚀数量增加,自腐蚀电流密度(icorr)值提高,对电化学阻抗谱进行拟合,发现钝化膜电阻(Rf)以及电荷转移电阻(Rct)之和(Rf+Rct)逐渐减小,复合材料耐蚀性逐渐降低;经T6热处理后,复合材料中析出相的数量明显减少,且分布变得更加弥散,且随着TiB₂颗粒含量的增加,大尺寸颗粒团聚物内部变得更加弥散,复合材料耐蚀性逐渐降低。相比于相同颗粒含量铸态下的试样,T6热处理后晶间腐蚀和点蚀的数量相对减少,icorr值提高但幅度较小,(Rf+Rct)值明显提高,说明经T6热处理后复合材料耐蚀性有所提高。     

占空比对脉冲电镀Ni-Cr-Mn合金镀层的影响

利用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mn合金镀层。采用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS),考察占空比对镀层成分、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明:随占空比增大,镀层中镍含量增加,铬、锰含量减少;沉积速率减小;在35g/L NaCl溶液中,镀层耐蚀性减弱;占空比为20%时,镀层均匀致密,具有最大的腐蚀电位(-0.301V)、最小的腐蚀电流密度(1.819×10~(-8) A·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(3 763Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

电流密度对脉冲电镀Sn-Ni-Mn合金镀层的影响

采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Sn-Ni-Mn合金镀层。利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)等考察不同电流密度下所制备的Sn-Ni-Mn合金镀层的阴极电流效率、成分、沉积速率、表面形貌及耐腐蚀性。结果表明:随电流密度增大,镀层中Sn、Ni质量分数降低,Mn质量分数升高;镀层沉积速率先增大后减小;镀层表面晶粒细化;镀层耐蚀性先增强后减弱;电流密度为10A/dm~2时,所得镀层在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位为-0.372V,最低腐蚀电流密度为6.76μA·dm~(-2),最大电荷转移电阻为8 349Ω·cm~2,耐蚀性最好。     

热冲压成形SAF2507 SDSS在不同溶液中耐点蚀性能

 为了研究SAF2507 SDSS热冲压成形后在不同服役环境中阴离子对耐点蚀性能的影响,对SAF2507 SDSS板材进行1 050 ℃热冲压成形,使用ZEISS-SUPRA55型扫描电镜观察微观组织并测定相组织能谱,运用动电位极化曲线、开路电位和交流阻抗谱手段研究SAF2507 SDSS在3.5%质量浓度的NaClO和卤化钠NaX(X=Cl、Br、I)溶液中的耐点蚀性能。结果表明,SAF2507 SDSS在1 050 ℃热冲压成形后微观组织良好,α/γ体积比约为1∶1,α相富铬、钼贫镍电极电位低,为阳极,γ相富镍贫铬、钼电极电位高,为阴极;在4种溶液中,耐点蚀性能从高到低为NaClO、NaCl、NaBr和NaI,NaClO溶液中点蚀坑数量最少,蚀坑小而浅,NaI溶液中点蚀坑数量最多,蚀坑大而深;ClO-对点蚀形核和生长阶段起到抑制作用,Cl-、Br-和I-只在点蚀形核阶段起到促进作用,促进作用从大到小为I-、Br-和Cl-。     

介质温度对耐高温铁素体不锈钢点蚀行为的影响

通过阳极动电位极化测试、电化学阻抗谱(EIS)测试及钝化膜电容测试等电化学腐蚀方法,研究了在不同温度的典型介质(NaCl质量分数为3.5％的溶液)中444铁素体不锈钢的耐点蚀行为及其影响规律.结果表明,随着介质温度的升高,444铁素体不锈钢的自腐蚀电位Ecorr和点蚀电位Ep均呈现降低趋势,而自腐蚀电流密度icorr增大,不锈钢耐蚀性降低.在不同介质温度下,444铁素体不锈钢表面钝化膜的半导体类型未发生改变,但是钝化膜中点缺陷密度随温度的升高而增大.此外,腐蚀形貌观察结果也表明,不锈钢表面蚀孔的数量也随温度的升高而增加.     

脉冲占空比对电沉积Sn-Ni-Mn合金镀层的影响

研究采用脉冲电沉积法在Q235钢表面制备Sn-Ni-Mn合金镀层,利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了脉冲占空比对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌、阴极电流效率和耐蚀性的影响。结果表明:随占空比增大,镀层中Ni、Sn含量升高,Mn含量降低,镀层沉积速率减小,阴极电流效率先升高后降低,镀层耐蚀性先增强后减弱;占空比为0.2时,所制备的Sn-Ni-Mn合金镀层均匀致密,在3.5%NaCl溶液中具有最正的自腐蚀电位(-0.377V),最低自腐蚀电流密度(3.687×10~(-8) A·cm~(-2))和最大电荷转移电阻(7 658Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

304L不锈钢焊缝在混凝土模拟孔隙液中的点蚀行为

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线等电化学方法研究了以308 L为焊丝的304 L不锈钢焊接接头在不同氯离子含量的混凝土模拟孔隙液中腐蚀行为和电化学规律.随Cl-增加,304 L不锈钢焊接接头的三个区域(母材、焊缝和热影响区)在混凝土模拟孔隙液中的自腐蚀电位、点蚀电位及电荷转移电阻降低,钝化膜中载流子密度和焊接接头的点蚀坑数量增加.在同浓度的腐蚀溶液中,308 L的焊缝区域耐蚀性最佳,热影响区次之,304 L基体表现出低的电荷转移电阻和高的掺杂浓度使得母材的耐蚀性最差.      

La0.8Mg0.2(Ni2.7Co0.6Al0.1Mn0.1)x贮氢合金的电化学性能分析

采用恒电位法、EIS分析及双电极系统对La0.8Mg0.2(Ni2.7Co0.6Al0.1Mn0.1)x(x=0.9～1.10)系列合金进行电化学性能分析。结果表明,x=1.05的合金具有较好的自放电性能(CR=97.3%),而x=1.10的合金有较高的电化学容量(369 mAh.g-1)。合金电极的电化学阻抗谱(EIS)表明,随着化学计量比x的增大,合金电极的电荷迁移电阻先减小后增大,动力学性能先增强后减弱。线性极化测试表明,随着化学计量比x的增大,合金电极表面的电化学反应速率先增大后减小。通过合金电极阳极电流对时间响应的半对数曲线计算的氢扩散系数D随着化学计量比x的增大先增大后降低,说明合金内部的氢扩散能力先增强后降低。     

镀液温度对脉冲电沉积Ni-Sn-Mn合金镀层影响

为了提高低碳钢在海洋环境下的耐蚀性,采用脉冲电沉积法在Q235钢表面制备了Ni-Sn-Mn合金镀层。利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电子显微镜(SEM)、Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了镀液温度对镀层元素含量、表面形貌、沉积速率、阴极电流效率和耐蚀性的影响。结果表明:随镀液温度的升高,镀层Ni和Sn含量先降低后提高,Mn含量先增加后减少;沉积速率和阴极电流效率提高,镀层耐蚀性先增强后减弱。镀液温度为30℃时,所制备的Ni-Sn-Mn镀层均匀致密,在3.5%NaCl电解液中具有最正的自腐蚀电位(-0.374 V),最低的自腐蚀电流密度(4.266×10-8A·cm-2)和最大的电荷转移电阻(7 459Ω·cm~2),耐蚀性性最好。     

包裹型SiO2/Al复合粉体的制备及烧结性能研究

为了克服金属陶瓷两相分布不均、界面不润湿和难以烧结致密等难题,采用球磨技术将增强相均匀包裹在基体材料表面,研究包裹型SiO₂/Al复合粉体的球磨制备工艺及其烧结性能,提高金属陶瓷的综合性能。结果表明,随着球磨时间的延长,SiO₂/Al复合粉体的比表面积先增大后减小,球磨6 h获得的复合粉体比表面积最大,达到8.1 m2·g?1。随着球料比的增大,SiO₂/Al复合粉体的比表面积先增大后减小,说明SiO₂包裹在Al粉表面的量呈现先增多再减少的趋势。随着球磨转速的增大,SiO₂/Al复合粉体比表面积先增大后减小。随着烧结温度的提高,SiO₂/Al金属陶瓷表面硬度先增高后降低,在烧结温度为900 ℃时,SiO₂/Al金属陶瓷的表面硬度达到最高。球磨时间为6 h,球料比为2:1,球磨转速为360 r·min?1,烧结温度900 ℃可以获得性能较佳的SiO₂/Al金属陶瓷。     

SO2-4对含Cl-溶液中316 L奥氏体不锈钢钝化行为及点蚀行为的影响

利用动电位极化、电化学阻抗、恒电位极化以及恒电流极化等电化学测试手段,并结合扫描电镜进行点蚀形态观察,探究了含Cl-溶液中SO₄2-浓度对316L奥氏体不锈钢的钝化行为及点蚀行为的影响.结果表明,含Cl-溶液中SO₄2-的加入能够使316L不锈钢钝化区变宽,使点蚀电位变正,维钝电流密度降低,进而提高316L的耐点蚀能力.但是在点蚀发生后,随着SO₄2-浓度的升高,点蚀内部和边缘形态表现出更为复杂的趋势,蚀坑的周长面积比明显增大.      

微波联合改性活性炭处理不同SO2浓度烟气脱硫效率

以活性炭为研究对象,通过微波辐照改性,并协同微波在线处理具有不同浓度SO_2成分的模拟烟气,分别改变微波加热温度、加热时间、活性炭质量、烟气流速以及SO_2浓度,分析改性活性炭与微波联合处理不同SO_2浓度模拟烟气脱硫效率的影响因素。结果表明,提高微波温度会使脱硫效率增大,温度为800℃时,脱硫效率达到72%;适当延长加热时间有利于提高脱硫效率,加热时间为6 min时脱硫效率达到69%,继续延长加热时间对脱硫效果影响不明显;增加活性炭质量有利于脱硫效率的提高,在质量为50 g时,脱硫效率达到最大值76.45%;增大烟气流速会减小活性炭的脱硫效率,烟气流速为0.3 L/min时脱硫效率最大值81.05%;提高SO_2浓度会使脱硫效率减小,当SO_2浓度为400×10~(-6)时,脱硫效率为84%。     

选钛尾矿制备搪瓷涂层及腐蚀电化学行为研究

以攀枝花选钛尾矿为原料制备出搪瓷涂层,采用动电位极化曲线(Tafel)和交流阻抗谱(EIS)研究了搪瓷涂层在30%HCl溶液中的腐蚀电化学行为。研究结果表明,随着选钛尾矿加入量的增加,制备出的搪瓷涂层结构中气泡率随之增加,生成的氧化铁—铁相枝晶结构增大,相互嵌入,岛和锚状结构明显。搪瓷涂层在30%HCl溶液中的极化曲线E_(corr)随着尾矿加入量的增加而逐渐降低,腐蚀速度加快,耐酸性能降低。交流阻抗谱Nyquisy图高频区表现出较大半径的容抗弧,低频区出现弥散效应,低频区相角θ趋于5°,log|Z|～logf近似一条水平直线,涂层表现为高阻抗的纯电阻。因此,选钛尾矿制备搪瓷涂层的最佳加入量为8%～10%。     

基于SECM研究5083铝镁合金在不同pH NaCl溶液中的腐蚀行为

采用扫描电化学显微镜(SECM)中的极化曲线法和交流阻抗图谱法研究5083铝镁合金在不同pH NaCl溶液中的腐蚀行为,结果表明:在酸性体系(pH 3~7),随着pH的增加,其腐蚀电位正移,点蚀电位相差不大,维钝电流密度减小,电化学阻抗谱中仅有1个容抗弧且呈现收缩趋势.同时,阻抗和相位角减小,电荷传递电阻升高,耐腐蚀性能增大.在碱性体系(pH 9~12),随着pH的增加,腐蚀电流密度增加,而腐蚀电位减小,腐蚀速度由0.000 9mm/a增加到0.025 6?mm/a.电化学阻抗谱中有2个容抗弧,在pH=12处出现感抗弧.同时,阻抗和相位角减小,金属化合物颗粒溶解过程加快,合金耐腐蚀性能降低.      

锌电积过程中锰元素对铝阴极的电化学行为影响

传统湿法炼锌工艺采用纯铝板作为阴极,但随着锌精矿品位的降低,电解液中杂质离子含量增大,造成阴极腐蚀消耗增加.本文以铝锰合金为研究对象,研究锰作为添加元素,与铝形成良好铝锰合金阴极材料的电化学行为,进一步提高铝阴极的耐蚀性和电催化活性.采用交流阻抗、阴极极化曲线、恒电流极化曲线、塔菲尔曲线等分析方法,探讨不同Mn元素含量对铝锰合金在40℃恒温条件,Zn2+ 65 g·L-1和H₂SO₄ 150 g·L-1溶液中电化学行为的影响.研究结果表明:相比纯铝电极,添加Mn元素的铝锰合金电极的耐蚀性普遍提高,腐蚀电流均减小;随着Mn含量的增加,腐蚀电流逐步降低,腐蚀电位与Mn含量增加无明显变化规律;当Mn质量分数为1.5%时腐蚀电流达最低(1.11 mA·cm-2),腐蚀电位最小(-1.0954 V);零电势下,表观电流密度i₀受Mn元素的添加影响显著,i₀随Mn含量增加呈现出先增大后减小的趋势,在Mn质量分数1.5%时达到最大值3.7462×10-16 mA·cm-2,远大于纯铝电极4.8027×10-33 mA·cm-2,整体变化幅度明显,电极的电催化活性得到提高;不同电流密度下的析氢过电位和纯铝电极的整体接近,电化学过程均为电化学传质步骤控制.综合考虑电极材料的耐蚀性和电催化活性,含Mn质量分数1.5%的铝锰合金可作为理想的电积锌阴极使用.      

钛双极板表面碳掺杂氮化钛耐腐蚀涂层制备

为改善钛双极板在质子交换膜(PEM)水电解槽环境中的耐腐蚀性能和导电性能，采用电泳沉积-热处理两步法在钛基底表面制备碳掺杂氮化钛(C-TiN)复合保护涂层，并在0.5 mol/L的H₂SO₄和5 mg/L的F^-溶液中模拟PEM水电解槽阳极环境测试其电化学腐蚀性。结果表明，电泳沉积及热处理改善了氮化钛纳米颗粒的连通性，增强了涂层与衬底的粘附力，实现了电子在电活性材料中快速传递。400℃下制备的碳掺杂氮化钛涂层(C-TiN-400℃),其导电性与耐蚀性均得到明显提升；相比于未处理的样品，镀有C-TiN-400℃涂层的样品在146.3 N/cm²压力下的接触电阻可达到2.25 mΩ·cm²。     

稀土对X70管线钢腐蚀行为的影响

试验用X70管线钢(/%:0.12C、0.20Si、1.60Mn、0.005P、0.005S、0.10V、0.10Nb、0～0.15RE)用10kg真空感应炉冶炼。采用电化学和失重分析法研究了微量稀土对X70管线钢在0.1 mol/L Na₂SO₄水溶液中的腐蚀行为。试验结果表明,微量稀土可降低管线钢腐蚀电流i_corr,改善腐蚀形貌。随着稀土加入量的增加,腐蚀电流减小,当钢中的RE含量由0增加至0.10%时腐蚀速率由7.43μg/(cm².day)降至0.29μg/(cm².day)。稀土的最适宜加入量是0.10%。     

烧结余热梯级利用及脱硫脱硝一站式解决方案

结合某钢铁厂430 m2烧结机及环冷机的烟气气氛和温度分布情况,提出烧结烟气的脱硝－余热利用－脱硫一站式解决方案。根据烧结烟气的气氛和温度将烧结烟气划分成3部分：非脱硫脱硝系烟气(115℃)、脱硫脱硝系烟气(86℃)和脱硫系烟气(360℃)。其工艺流程为,首先利用冷却机中温段热空气(150℃)和脱硫系烟气以及其他外部热源对脱硫脱硝系烟气进行加热,使脱硫脱硝系温度达到270~320℃后进入脱硝装置,采用低温NH3-SCR法进行脱硝;其次将270~320℃已脱硝的烟气通入余热锅炉内生产蒸汽,产生的蒸汽一部分用于烧结矿料的预热,其余部分并入蒸汽管网;然后将160℃的锅炉尾部烟气与换热后的脱硫系烟气通入浓缩塔中,与来自脱硫塔的硫酸铵溶液接触换热,烟气冷却至最佳脱硫温度70~80℃后进入脱硫塔内,采用湿式氨法脱硫技术进行脱硫,与此同时硫酸铵溶液因水分的蒸发而浓缩,烟气的余热进一步得到有效利用。本工艺可使烧结系统烟气的余热得到最大限度的回收以及烟气排放得到有效控制。     

5083铝镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀研究

采用扫描电化学显微镜（SECM）中的极化曲线法和交流阻抗图谱法研究5083铝镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,结果表明:合金在中性NaCl溶液中的腐蚀为钝化材料体系,随着盐度的增加,Cl-对合金基体的破坏加剧,腐蚀电位正移,点蚀电位减小,其电化学阻抗谱中仅有1个容抗弧且呈现收缩趋势.同时,阻抗减小,相位角增加,弥散指数降低,合金的耐腐蚀性能下降.溶液中存在强活化作用的Cl-,会损坏合金表面的氧化膜,逐渐取代腐蚀产物Al（OH）₃中的OH-,生成新的腐蚀产物AlCl₃.