耐候钢的腐蚀分析评价方法研究

综述近年来耐候钢腐蚀分析评价方法在腐蚀防护及实验观测领域的应用进展情况,重点介绍有关大气暴露腐蚀、室内加速腐蚀以及微区电化学分析评价方法的技术原理及优缺点,并从提高与各种计算机技术联用的角度,展望了耐候钢腐蚀分析评价方法的发展趋势。研究表明：大气暴露腐蚀分为静态和动态腐蚀,室内加速腐蚀方法主要有循环盐雾腐蚀、周期浸润腐蚀和湿热腐蚀等,微区电化学分析评价方法主要包括电子探针EPMA、扫描开尔文探针SKP、扫描电化学显微镜SECM、扫描振动电极SVET等;其中微区电化学分析评价技术的发展,促进了从微观尺度对耐候钢大气腐蚀过程机理及防护理论研究工作的开展,提高了对腐蚀的原位、在线观测的能力。     

微区电化学技术在薄液膜大气腐蚀中的应用

薄液膜大气腐蚀的本质是吸附于金属基体表面的水汽形成薄电解质液膜引起的金属腐蚀现象.由于液膜很薄,无法满足常规的三电极溶液测试体系要求,使得微区电化学技术在该领域得到广泛的应用.本文对比分析了用于薄液膜大气腐蚀的电化学测试技术,着重介绍了扫描Kelvin探针、丝束电极、微液滴电极等测试方法在薄液膜大气腐蚀研究中的应用,并通过总结测试中涉及的关键参数揭示了薄液膜/液滴尺寸与腐蚀动力学过程的关系.最后提出了微区电化学方法在该领域应用目前存在的问题以及今后可进一步提升的可能.      

金属氧化物的电化学还原

一种用于在电化学电池中电化学还原固态金属氧化物如二氧化钛的方法,所述电池包括熔融电解质浴,阴极和阳极。所述方法包括如下步骤：（a）在阳极与阴极之间施加电池电势,该电池电势能够电化学还原供应到熔融电解质浴的金属氧化物,（b）连续或半连续地向熔融电解质浴输入粉末和／或小球状的金属氧化物,（c）沿熔融电解质浴内的通道输送粉末和／或小球,     

有机涂层失效过程中导电机制研究的电化学方法与应用

对有机涂层失效过程中导电机制研究的电化学方法与应用进行了综述。详细介绍了电化学阻抗(EIS)、局部电化学阻抗(LEIS)、扫描开尔文探针(SKP)、电化学噪声(EN)和半导体电化学技术的应用特点,指出新近发展的半导体电化学技术有望在此研究领域成为一种非常有效和具有广阔应用前景的研究手段。     

熔盐电化学石墨化研究进展及展望

近年来,提出了一种高效、环境友好的熔盐电化学转化方法,可将碳污染物直接转化为高附加值的石墨化产物。本文综述了熔盐电化学石墨化的工艺流程、产物的结构特征与转化机理。详细介绍了碳纳米材料在锂离子电池和铝离子电池等二次电池中的应用前景,突出了转化和利用丰富的二次碳资源实现高附加值应用的高效策略。最后,对开发熔盐电化学石墨化与规模化低能耗电解技术、构建先进高温熔盐电化学原位表征技术与定量化分析方法、深入研究电化学石墨化微观转化机理、推动石墨化产品的工程化应用进行了分析与展望。      

富锂锰基正极材料的高温储存性能研究

以富锂锰基材料为正极材料,人造石墨为负极材料,经一系列工序制作成4200 mAh软包装电池,半电状态下（3.86 V）在15℃、30℃、45℃、60℃下分别储存1~5 d,每种储存条件下各10只电池.然后分别测试储存后的电化学性能.结果表明,储存温度和储存时间对电池的电化学性能有很大的影响.综合来看,在45℃下储存3 d的电池具有更好的电化学性能.     

采用SECM分析7075铝合金的局部腐蚀行为

使用0.6 mol/LNaCl溶液腐蚀7075铝合金, 采用扫描电化学显微镜进行逼近曲线、面扫描测试, 用X射线衍射仪对合金的形貌进行分析, 用能谱仪分析腐蚀产物成分, 研究7075铝合金局部腐蚀电化学机理.结果显示:逼近曲线呈现正反馈, 探针的电流随着与合金基底距离的减小变大; 合金表面的活性点因为氯离子活化作用不断增加, 形成大范围的点蚀; 氯离子通过吸附在合金表面钝化层并与之反应, 破坏钝化层使得内部裸露, 内部的第2相电极电位更负, 和铝基体构成腐蚀微电池, 第2相的阳极腐蚀溶解降低合金的强度和抗腐蚀能力.      

地电化学提取技术在玉树莫海拉亨铅锌矿区的找矿应用研究

为了研究地电化学提取技术在玉树冻土区莫海拉亨铅锌矿区的找矿应用效果,对矿区内已知剖面进行了方法有效性试验。试验结果表明,在已知剖面上方出现的地电化学异常与已知矿体位置吻合,说明了在该地区应用地电化学提取技术进行找矿预测工作是切实可行的。同时,通过对找矿未知区进行地电化学研究工作,最终圈定了3处地电化学异常找矿预测靶区,预测了已知矿体向西延伸位置,建议对异常强度高、连续性好且各元素异常重合性好的Ⅰ号靶区重点进行验证,有望实现找矿突破。     

咪唑啉缓蚀剂在NaCl溶液中对2099Al-Li合金的缓蚀行为

采用极化曲线、交流电化学阻抗谱（EIS）和扫描电化学显微镜（SECM）技术研究了咪唑啉在3 %（指质量分数，下同）NaCl溶液中对2099 Al-Li合金的缓蚀行为.结果表明:咪唑啉有很好的缓蚀效果.极化曲线测试和交流阻抗测试都验证了咪唑啉浓度达到0.01 mmol/L时，缓蚀效率达77 %以上的准确性.采用扫描电化学显微镜技术（SECM）研究0.01 mmol/L咪唑啉缓蚀剂在3 % NaCl+5 mmol/LKI溶液中对2099铝锂合金的缓蚀行为.结果表明:在缓蚀剂条件下，合金表面电流峰数量减少，强度减弱.      

锂离子电池负极材料用纳米铁酸锌的制备及研究进展

铁酸锌（ZnFe₂O₄）因其优良的性能被用作锂离子电池新型负极材料,但ZnFe₂O₄导电性差,充放电过程中的体积效应严重,导致其循环稳定性低、容量衰减快、倍率性能差,限制了其的应用。本文介绍了几种制备纳米铁酸锌及铁酸锌复合材料的方法,通过扫描电子显微镜对纳米级铁酸锌的形貌结构进行了研究,总结了水热法、溶剂热法、静电纺丝技术、共沉淀法、固相反应法等工艺制备铁酸锌,并对制备产物的电化学性能进行了分析,得出了限制其发展的真正原因。     

X80管线钢在西南地区土壤中的腐蚀电化学特征

采用电化学测试、SEM及EDS微观分析等方法,对X80管线钢在西南地区水饱和土壤中的腐蚀电化学特征进行了研究。结果表明,在水饱和西南土壤中,随腐蚀时间延长,X80钢腐蚀速率缓慢增大,腐蚀速度主要受氧扩散过程控制;EIS图谱具有双容抗弧与Warburg阻抗特征,电荷传递电阻和结合层电阻随时间而减小,腐蚀产物主要为铁的氧化...     

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.      

Influence of rare earth elements on corrosion behavior of Al-brass in marine water

The corrosion behaviors of Al-brass in stagnant and flowing marine water as a function of combinative rare earths (Ce and La) ad-dition were investigated by electrochemical techniques, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). It was demon-strated that RE elements could make the corrosion product layer more protective and strengthen the cohesion between the film and matrix in stagnant seawater. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and scanning electron microscopy (SEM) anal...     

Improving Corrosion Resistance of Cf/Mg Composites using Rare Earth Conversion Coatings

The surface of carbon fiber reinforced Mg matrix (Cf/Mg) composites was modified by treatment of rare earth conversion coating, and nontoxic, non-pollution Ce conversion coatings were prepared. The effect of the coatings on corrosion behaviors of composites was investigated by electrochemical polarization technology and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 3.5% NaCl solution. The higher Ecorr and lower icorr were obtained by Ce conversion coatings. EIS results showed that the higher values of R2 were obtained by treatment containing CeCl3, the high corrosion resistance occured in treatment containing CeCl3, the low corrosion resistance in uncoating sample, the coating of treatment containing Ce(NO3)3 was medium. The microstructure of Ce conversion coatings was observed by scanning electron microscopy (SEM), and the elements of corresponding for coatings was characterized by energy dispersive spectrometer (EDS). The micro-cracks and Ce-riched spherical particles were characteristics of these coatings.     

Ce含量对Al在3.5％NaCl溶液中腐蚀行为影响的研究

稀土元素及其含量对铝合金耐腐蚀性能的影响及其机制是铝合金开发利用的重要研究课题,采用高频熔炼方法制备Al1-xCex(x=0,0.2％,2.0％(原子分数))合金,通过X射线衍射、金相分析、电化学测试、扫描电镜和能谱等分别对制备的Al1-xCex合金的结构、动电位线性扫描极化曲线、浸泡与电化学腐蚀前后表面形貌的变化进行了研究;对Al1-xCex在3.5％ NaCl溶液中耐腐蚀性能与铈含量的关系进行了系统的分析.结果表明:由于Cl-离子的存在,铝在3.5％ NaCl溶液中发生点蚀破坏;稀土Ce的加入能够细化晶粒,改善合金微观结构,减弱Cl-离子对点蚀的影响;Ce元素在腐蚀表面层富集,有利于形成连续钝化膜,提高合金在NaCl溶液中的耐蚀能力;微量稀土Ce(0.2％)的加入使合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,耐腐蚀性能改善明显;但随着Ce含量的增加,即含量高于铈在铝中的溶解度后,铝与铈将形成金属间化合物,基底与金属间化合物相界面的存在使合金的耐腐蚀性能有所降低,Ce含量为0.2％合金的耐腐蚀性能比Ce含量为2.0％的合金要好.所有合金腐蚀后的主要产物为Al2O3.     

304不锈钢表面冷喷涂TC4钛合金涂层性能研究

采用冷喷涂技术在304不锈钢表面制备了TC4钛合金涂层,通过扫描电子显微镜观察了涂层的形貌、组织结构,并利用电化学方法研究了涂层的腐蚀电化学特征。研究结果表明,冷喷涂制备的TC4钛合金涂层致密性存在较为明显的梯度现象,靠近基体的涂层密度明显高于表面;涂层喷涂过程没有出现明显氧化现象,与基体的结合强度可达20 MPa左右;涂层的耐腐蚀性能优于304不锈钢,可大大提升不锈钢材料在海洋环境中的耐点蚀性能。     

油水两相界面处缓蚀剂的作用效果及机理

利用旋转圆柱电极,结合电化学方法（电化学交流阻抗、极化曲线）、激光扫描共聚焦显微镜、扫描电子显微镜和紫外-可见分光光度法研究了流动工况下油水分层介质中缓蚀剂在油水两相界面处的作用效果及机理。结果表明,该工况下,100 mg·L?1十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐缓蚀剂对碳钢在油水两相分层介质中的水区具有良好的缓蚀效果,缓蚀效率高达99%,但在油水两相界面区域,由于油相的大量存在,导致缓蚀剂的有效质量分数降为混合前的31%,缓蚀效率仅为83%,缓蚀效果较差,碳钢腐蚀未得到有效抑制,甚至出现了沟槽腐蚀。因此,在油区试样腐蚀轻微,并且缓蚀剂的加入有效抑制了水区X65钢的腐蚀。      

交流杂散电流对剥离涂层下X80钢腐蚀行为研究

摘要： 交流杂散电流严重威胁埋地管道的腐蚀,尤其是管道涂层出现破损时交流杂散电流的影响更为严重和复杂。为此,采用电化学方法、阵列电极技术（WBE）、扫描电镜（SEM）以及X射线能谱分析（EDS）等研究了不同交流杂散电流密度对剥离涂层下X80管线钢腐蚀行为的影响。结果表明：交流杂散电流对X80钢在土壤模拟溶液中的腐蚀起促进作用,其腐蚀产物以铁的氧化物为主,但交流杂散电流干扰会影响腐蚀产物的成分。此外,在氧浓差电池与闭塞电池自催化效应共同作用下,缝隙内部金属一直处于加速溶解状态,且交流干扰的存在,增强了金属的活性,更利于腐蚀的发生。     

X80管线钢在海滨盐碱土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能研究

采用失重法、电化学测试、SEM及XRD微观分析等方法,研究了X80管线钢在海滨盐碱土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在海滨盐碱土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的增加,X80钢平均腐蚀速率明显下降,但总的腐蚀程度增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以点蚀为主;X80钢的阴极过程为氧的活化控制;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;X80钢的耐蚀性及腐蚀形态与各试样表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关。研究还发现氯离子含量是影响腐蚀的主导因素。