饱和Ca(OH)2溶液pH值对热镀锌钢表面锌酸钙覆盖层的影响

采用不同pH值(9.0～12.0)的饱和Ca(OH)2溶液模拟混凝土因碳化而导致pH值降低的混凝土孔隙液,研究在这些溶液中热镀锌钢筋表面锌酸钙覆盖层的变化和锌层的腐蚀行为,并对实验条件下锌酸钙的溶解转化机理进行了讨论.对浸泡30天后各试样的扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、塔菲尔极化和电化学阻抗谱分析结果表明:随孔隙液pH降低和浸泡时间增加,锌层上锌酸钙减少而ZnO增加,当pH值为9时,覆盖层可全部转化为ZnO;随着锌酸钙减少和ZnO增加,极化电阻(Rp)、膜层电阻(Rc)、电荷转移电阻(Rct)和扩散阻抗(Ws)均降低,而自腐蚀电流密度icorr增大,但icorr仍接近钢筋钝化临界值10-1μA/cm2.     

热浸镀锌钢筋在混凝土中的应用前景

概述了混凝土中钢筋的腐蚀机理及热浸镀锌钢筋的发展前景。混凝土是一种复合材料，它提供给钢筋一种碱性环境，钢筋在此环境下很少被侵蚀。然而，有两种现象可以导致混凝土钢筋的严重腐蚀，就是氯化物的侵蚀和碳化作用。对于前者有3种因素(氯化物、氧气和水)促进钢筋的腐蚀；后者主要是二氧化碳起重要作用，它渗透到混凝土中形成了碳酸钙，导致混凝土碱性的降低，使钢筋发生了腐蚀。     

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。     

纳米镀锌层在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

通过电镀的方法制备了不同晶粒尺寸的纳米镀锌层和微米镀锌层，应用极化曲线和交流阻抗的方法研究了它们在5％NaCl溶液中的电化学腐蚀行为，结果表明，纳米镀锌层较微米镀锌层腐蚀电流密度增加，纳米镀锌层的电化学腐蚀行为存在纳米尺寸纳应，镀锌层纳米化使参与反应的原子数增加，阳极交换电流密度提高，氧的阴极还原更为容易，阴极交换电流密度也提高。     

pH值和温度对镀锌钢在模拟锈层溶液中电化学腐蚀行为的影响

应用极化曲线和电化学阻抗技术,结合扫描电子显微镜方法,测试镀锌钢在模拟锈层溶液中pH值和温度对镀锌钢电化学腐蚀行为的影响作用。结果表明,镀锌钢在强碱性的模拟锈层溶液中处于钝态,其耐蚀性能随着pH值的升高而增大。温度为0～40℃时,镀锌钢的腐蚀速率变化不大,当温度升高到60℃时,腐蚀速率急剧增大。     

AZ61镁合金在不同pH值溶液中腐蚀行为研究

采用动电位极化扫描的方法研究了AZ61镁合金在水溶液中的腐蚀溶解行为,并用扫描电子显微镜和能谱仪对表面形貌和元素组成进行了观察和分析.结果表明,随着扫描电位的增大,镁合金依次经历阴极极化区、钝化区和阳极极化区.在阴极极化区,极化电流密度随极化电位的增大而减小;钝化区极化电流密度接近零,镁合金几乎不被腐蚀(氧化和溶解);在阳极极化区极化电流密度随极化电位的增大迅速增大,镁合金的溶解氧化与表面析氢加剧.而随着溶液pH值的升高,镁合金的腐蚀溶解及析氢速度降低,能谱分析显示,表面生成的Mg(OH)2覆盖膜,在酸性、中性和弱碱性溶液中,Mg(OH)2不能稳定存在;当溶液的pH值高于10后,Mg(OH)2是完全热力学稳定的,镁合金的钝化区电位范围随之变宽.     

AM60B镁合金在不同pH值酸雨中的腐蚀行为

重庆是我国镁合金产业化的重要基地,酸雨对镁合金的腐蚀非常严重.采用极化曲线和电化学交流阻抗法研究了不同pH值条件下AM60B镁合金在模拟酸雨中的腐蚀行为,用扫描电镜(SEM)观察了镁合金的腐蚀形貌,用x射线衍射仪(XRD)分析了腐蚀产物的组成.结果表明:随着溶液pH值的下降,AM60B镁合金的自腐蚀电位变负,腐蚀速率增加,同一腐蚀电位下阳极极化电流变大;电化学阻抗谱显示其容抗减小,膜电容下降,镁合金表面的保护膜被破坏;AM60B镁合金在模拟酸雨中的腐蚀以点蚀为主,形成了较深的腐蚀坑,腐蚀程度随着溶液pH值下降而增大,腐蚀产物主要由MgO和MgAl2(SO4)4·2H2O组成.     

管线钢在近中性pH值溶液中的应力腐蚀

为研究不同强度管线钢在近中性土壤环境中的耐腐蚀性能,模拟近中性土壤环境,采用C型环试样进行浸泡试验、电化学试验(极化曲线)来研究X80和X100这2种高强度管线钢在近中性环境中的应力腐蚀行为,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对试验后的试样腐蚀形貌、产物、结构进行了分析。结果表明:在模拟近中性土壤环境下,耐点腐蚀性能X100>X80,加载应力试样<不加载应力试样; 2种材料均表现出应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,SCC敏感性X100>X80,说明随着管线钢强度的提高,SCC敏感性增大;应力腐蚀机制为阳极溶解(AD)+氢脆(HE)。     

热镀锌层上硅酸盐膜的耐蚀性和自愈性

热镀锌(HDG)钢片经SiO2∶Na2O摩尔比为1.00和3.50的硅酸钠溶液中处理后,在其表面获得硅酸盐转化膜。用中性盐雾(NSS)试验、塔菲尔极化和电化学阻抗谱(EIS)研究了硅酸盐膜试样的耐蚀性,将被刀片划伤的硅酸盐膜试样进行NSS腐蚀后,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察和分析了划痕处的腐蚀,以探讨硅酸盐膜的自愈性。结果表明:在较高SiO2∶Na2O摩尔比溶液中获得的硅酸盐转化膜具有较好的耐蚀性和自愈性,腐蚀过程中硅酸负离子从膜层中迁移划痕处形成新的保护膜(由Zn,O和Si组成)抑制了划痕处锌的腐蚀。AFM观察发现,在摩尔比为3.50中获得的试样的膜层表面更加致密,这有利于阻止腐蚀介质的侵入和提供充裕的硅酸负离子迁移。并对硅酸盐转化膜试样的划痕的腐蚀过程的细节进行了分析和讨论。     

碳钢与镀锌钢在不同气氛混凝土与模拟液中的腐蚀行为

热镀锌被广泛用于钢筋防锈蚀,为探求不同气体氛围以及不同介质环境中镀锌层对钢基体的电化学保护作用的差异,在N_2、饱和CO_2、空气3种气氛下,运用pH值、电位监测、X射线衍射(XRD)等方法分析碳钢和镀锌钢在普通混凝土及模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为。结果表明:在N_2、饱和CO_2、空气3种气氛下混凝土的pH值最终分别为12.50、7.41、10.06,模拟液的pH值最终分别为12.50、6.05、8.05;在N_2气氛下,介质对最终电位影响不大,碳钢和镀锌钢都表现为较稳定的钝化状态;在CO_2气氛下,碳钢和镀锌钢的电位都剧烈下降,模拟液介质中的碳化情况比混凝土中的严重,其中模拟液中碳钢的电位稳定,而镀锌钢的电位在第9~13 d有一段上升,此时镀锌钢的腐蚀产物主要为碳酸锌;在空气气氛下,镀锌钢在2种介质中电位都呈现上升趋势,与碳钢的电位差值逐渐减少,其在混凝土中波动更为剧烈,表面生成的锌酸钙随着溶液pH值的降低同时存在溶解与生成现象。     

热镀锌钢Sebisty现象的研究

炼制了4种不同硅含量(0.04%,0.09%,0.14%和0.36%Si)而其他成分相同的钢,研究了450,480 ℃下其镀层生长及组织变化,探讨了Sebisty现象的形成原因.结果表明,4种含硅钢的镀层生长呈现出典型的Sandelin效应;当锌浴温度从450 ℃升高到480 ℃时,0.04%,0.09%和0.36%Si钢镀层的合金层厚度增加,而0.14%Si钢镀层的合金层厚度减小,呈现出Sebisty现象.利用扫描电镜和电子探针在高倍率下观察了钢基/镀层界面的组织特征后发现,0.14%Si钢镀锌层减薄的原因是Г层由不连续(450 ℃)变为较连续且厚度小于0.5 μm的一层(480 ℃),而连续的Г层的存在会减缓Fe-Zn反应的速度,导致合金层减薄.     

pH值对X90管线钢在模拟酸性土壤溶液中腐蚀行为的影响

目前,对X90等第三代管线钢在土壤中的腐蚀研究较少。采用动电位极化曲线、交流阻抗谱和腐蚀失重等研究了不同pH值下,X90管线钢在模拟酸性土壤溶液中的腐蚀行为。结果表明:pH值的变化不影响X90钢的阴阳极反应机理;当pH≤4时,交流阻抗谱低频区出现感抗弧,此过程存在吸附或点蚀形核,当pH≥4时,交流阻抗谱出现Warburg扩散阻抗,传质扩散为反应主要控制步骤;随着溶液pH值降低,腐蚀电流密度增大,溶液中总铁含量增加,试样表面腐蚀程度加剧,均表明X90管线钢的腐蚀速率增大。     

热镀锌层镧盐转化膜的结构及其耐蚀性能

热镀锌件铬酸盐转化膜耐蚀性优良,但环境污染严重;铈盐转化膜效果差,复合铈盐转化膜耐蚀好,成本高;镧盐转化膜无毒,耐蚀效果比铈盐好.采用以La(NO3)3为主盐的成膜溶液浸泡热镀锌层,获得了La盐转化膜.通过SEM,EDS和电化学测试方法对La盐转化膜层的结构和耐蚀性能进行了研究.结果表明:转化膜随浸泡时间增加而增厚,膜的极化电阻和电化学阻抗也随之增大;膜层中存在均匀分布的微裂纹,且随膜增厚而扩宽;处理时间过长,膜的表层开裂脱落,极化电阻和电化学阻抗下降.浸泡30 min所获La盐转化膜,极化电阻和EIS低频阻抗达20 kΩ·cm2以上,耐蚀性能远高于单一铈盐转化膜,极大地提高了热镀锌件的耐蚀性能.     

L245钢在不同温度饱和CO_2的NaHCO_3水溶液中的腐蚀行为

碳钢作为运输管道的重要原材料,在油气采集运输中被大量使用,但其在含CO_2的Na HCO_3水溶液的环境中非常容易发生腐蚀。为了解L245钢管材在油气田采集运输中的腐蚀情况,通过浸泡法和电化学方法研究了L245钢在不同温度饱和CO_2的Na HCO_3水溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析了腐蚀产物的表面形貌和成分。结果表明:在饱和CO_2的Na HCO_3水溶液中,当温度从30℃升高至70℃时,L245钢的腐蚀电流密度从167.3μA/cm~2升至762.9μA/cm~2,电荷转移电阻从238.80Ω·cm~2减小到40.29Ω·cm~2,溶液温度的升高加快了物质传递速率,从而导致腐蚀速率增加。     

3Cr低合金钢在含饱和CO_2的NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

研究了含饱和CO2的NaCl溶液pH值对3Cr低合金钢腐蚀及其电化学行为的影响。结果表明: 当NaCl溶液的pH值较低(2, 3.9)时, 腐蚀产物膜为单层结构, 呈龟裂状; 当pH值较高(6.5)时, 腐蚀产物具有三层结构, 外层腐蚀产物为颗粒状, 内层仍呈龟裂状。NaCl溶液的pH值对3Cr低合金钢的腐蚀电化学行为也有显著影响。 NaCl溶液的pH值升高能改变电极过程中的主要阴极反应, 使腐蚀电位逐渐负移, 且电荷转移电阻的增大使腐蚀电流密度减小。     

热镀锌钢板表面氨基硅烷膜的制备及其耐腐蚀性能

为了减少金属材料硅烷化处理时挥发性有机物的排放,采用水溶性氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)处理液在热镀锌钢板表面沉积了γ-APS膜.以NaCl溶液浸泡失重、塔菲尔极化曲线和电化学阻抗谱测技术,研究了γ-APS膜的耐蚀性能;通过傅立叶红外反射光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对γ-APS膜的化学组成、结构及形貌...     

热镀锌钢板上单宁酸-H2TiF6涂层的耐蚀性能

为提高热镀锌钢板的耐蚀性,在其表面涂覆单宁酸-H2TiF6涂层,研究了涂层的形貌、成分、结构及耐蚀性能.结果表明:单宁酸-H2TiF6涂层能为热镀锌钢板提供良好的防腐蚀保护;提高涂覆液酸度,涂层耐蚀性增加,pH=3时涂层耐蚀性最大,继续增加涂覆液酸度时涂层耐蚀性不再增加;固化温度影响涂层耐蚀性,60～80℃固化时涂层的...