钢芯铝绞线的铝线在NaCl溶液中的腐蚀行为

钢芯铝绞线正常运行温度达80℃,受到环境中盐离子的严重腐蚀。采用Tafel直线外推法、电化学阻抗谱法及加速腐蚀试验法,研究了钢芯铝绞线的铝线在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,利用SEM和XRD等表征了其腐蚀表面状态及产物形貌。结果表明:随着NaCl浓度的升高,铝线的自腐蚀电位负移,极化电阻变小,腐蚀速率增大,当NaCl为70 mg/L时腐蚀速率急剧增加,是10 mg/L NaCl时的40倍;腐蚀产物及钢芯表面镀锌层可抑制铝线的腐蚀,铝线腐蚀后的表面出现大量的"麻点"及腐蚀坑,白色的腐蚀产物主要由Zn0.64Al0.36(OH)2(CO3)0.18.0.86H2O组成。     

硅酸钠模数对热镀锌件转化膜耐蚀性的影响

为了确立单独硅酸钠形成膜与硅酸钠模数的关系,将热浸镀锌钢板浸入硅酸钠溶液中,在其表面获得了连续透明的保护膜.采用俄歇电子能谱(AES)进行剥层分析,通过塔菲尔极化、电化学阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了膜层的形貌组成及其耐蚀性能.结果表明:以硅酸钠模数(SiO2/Na2O摩尔比)为1.00～4.00的硅酸钠溶液(含50 g/L SiO2)处理锌层表面形成的化学转化膜,膜层主要含Si,O,Zn元素,其耐蚀性有所提高;当模数≤3.50时,膜的耐蚀性随模数的增大而显著提高,模数为3.50时膜具有最好的耐腐蚀性能.     

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。     

磁头表面含氟三氯硅烷自组装膜的生长机理

在磁头表面制备了1H，1H，2H，2H-四氢全氟辛烷基三氯硅烷（FOTS）自组装膜，采用X射线光电子能谱仪（XPS）、时间飞行二次离子质谱仪（TOF-SIMS）、接触角测量仪和原子力显微镜（AFM）对FOTS自组装膜进行表征，研究了自组装膜的生长机理．结果表明，FOTS自组装膜的生长经过了亚单层膜的低等覆盖，亚单层膜的中等覆盖、团聚和聚结四个阶段．其中第一层和第二层自组装膜的亚单层膜形态和生长方式不同，第一层的亚单层膜呈岛状，岛的生长是自身向外扩展；第二层的亚单层膜呈簇状，簇通过效量增加来实现生长．超薄完整的单层FOTS自组装膜（膜厚为0．8nm、Ra为0．125nm）能使磁头表面的接触角值增加，疏水性能提高．     

固化温度对硅酸钠防锈膜性能的影响及其成膜机理

将钢板浸入到硅酸钠溶液中,取出后在不同温度下固化,形成连续透明的保护膜。通过露天耐候试验、塔菲尔极化、中性盐雾试验(NSS)研究了不同温度固化后硅酸钠膜的耐蚀性及耐溶性能,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外仪、热重(TG-DSC)等对硅酸钠防锈膜的表面形貌及微观结构进行了分析,并对防锈膜的成膜机理进行了探讨。结果表明:高温固化的硅酸钠防锈膜的耐腐蚀性能优于低温固化的硅酸钠膜,200℃固化的硅酸钠膜耐常温水溶解效果最好;随固化温度的升高,膜体系主要发生了2Q3→Q4+H2O,2Q2→Q3+H2O,Q2+Q3→Q3+Q4+H2O等反应,导致膜层中含4个桥氧原子的硅氧四面体(Q4)不断增多,从而形成了致密、均一的三维网状结构硅酸钠膜,膜层耐蚀性更好。     

γ-APS改性不锈钢在模拟体液中的抗腐蚀性

316L不锈钢表面组装了γ-APS层,并用体视显微镜及腐蚀测试仪对其在模拟体液中的腐蚀形貌及抗腐蚀性进行检测,并与未进行γ-APS处理的316L不锈钢试样进行对比.结果表明经过γ-APS改性的316L不锈钢能有效保护金属不受溶液腐蚀,并且γ-APS层可以层层组装形成多层膜修复单层组装时产生的缺陷.     

镀锌钢板蒸镀镁层的耐腐蚀机理

采用真空蒸镀技术在镀锌钢板上蒸镀镁,制得了蒸镀镁层,将其在5%NaCl溶液中浸泡,运用XRD,SEM和电化学方法等对其腐蚀产物进行了分析.对2种材料的的腐蚀行为进行了研究,探讨了其耐腐蚀机理.结果表明:镀锌钢板蒸镀镁层是以MgZn2和Mg2Zn11.金属间化合物的形式存在;其腐蚀产物是以致密且具有良好绝缘性的ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和致密的Zn4CO3(OH)6·H2O为主体,而纯锌镀层的腐蚀产物是以疏松且具有N型半导体性质的ZnO为主体;蒸镀镁层的形成可以抑制Zn(OH)2向ZnO的转化,能促进Zn(OH)2向ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和Zn4CO3(OH)6·H2O的转化,后二者能够牢固地覆盖在基体表面,从而延缓了锌的腐蚀进程;在宏观上表现为镀锌钢板蒸镀镁层腐蚀产物相对于纯锌镀层更加致密,在电化学行为上表现为镀锌钢板蒸镀镬层具有更小的腐蚀电流和更高的极化电阻.     

腐蚀产物膜对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用扫描电镜和X射线衍射对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡1个月后的表面腐蚀产物膜进行观察和测试,通过动电位极化和交流阻抗等电化学方法研究了腐蚀产物膜对X80钢腐蚀行为的影响。结果表明:腐蚀产物膜明显加速了X80钢在模拟溶液中的阴极还原过程,腐蚀也由原来的活化控制转变为扩散过程控制。腐蚀产物膜可分内外两层,外层产物膜由Fe2O3,Fe(OH)3和FeO(OH)组成,疏松,易脱落,没有保护作用。内层产物膜为Fe3O4,与基体结合得虽然较为紧密,但存在着微裂纹和微小孔洞等缺陷,这些缺陷增大了阴极还原的有效面积,减少了荷电离子的传输阻力,促进了腐蚀微电池的形成,从而使覆盖有腐蚀产物膜的X80钢表现出更大的腐蚀速率。     

20钢在集输系统中不同CO_2分压下的腐蚀行为

采用包括挂片失重、动电位极化扫描与交流阻抗(EIS)以及常规材料表征手段研究了20#钢在模拟现场含CO_2集输系统腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明:20#钢腐蚀速率随CO_2分压增加呈先增大后减小的趋势;腐蚀产物主要是FeCO_3晶体;腐蚀产物膜的状态和基体的腐蚀类型随环境中CO_2分压的不同而发生变化:当CO_2分压为0时,不能形成腐蚀产物膜,腐蚀为均匀腐蚀;CO_2分压为0.15MPa时,产物膜较为完整,腐蚀为均匀腐蚀;CO_2分压为0.30MPa时,20#钢基体表面没有产物膜覆盖且表现为典型的点蚀特征。FeCO_3所组成的腐蚀产物膜阴离子的选择透过性使产物膜对机体没有保护作用,反而会加速腐蚀。极化曲线显示,20#钢在含CO_2集输系统中的腐蚀主要以阳极溶解为主;交流阻抗数据表明20#钢的CO_2腐蚀有三个时间常数,中频感抗弧与中间产物的溶解吸收有关,低频容抗弧与腐蚀产物膜覆盖区的活化溶解有关。     

pH值对超级13Cr钢在NaCl溶液中腐蚀行为与腐蚀膜特性的影响

采用全浸泡腐蚀方法,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、失重法、极化曲线和交流阻抗(EIS)等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其腐蚀膜层的电性能进行了分析,研究了超级13Cr油管钢在NaCl溶液中的腐蚀行为与腐蚀膜层电性能,结果表明:超级13Cr油管钢在酸性的NaCl溶液中具有较好的抗腐蚀性能,其表面腐蚀膜层具有钝化特性,随着溶液pH值的降低,其腐蚀膜层的钝化性能增强,发生点蚀的倾向性减小,而发生全面腐蚀的倾向性增大,其腐蚀产物为Fe和Cr的氧化物组成。当溶液pH值大于4.5时,腐蚀速率随着溶液pH值的减小而增大;当溶液pH值小于4.5时,腐蚀速率随着溶液pH值的减小而减小。     

C3H8O3在ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化膜形成中作用机理的研究

在含Na2SiO38g/L、NaOH 2g/L、Na2WO42g/L、Na2EDTA 2g/L的电解液和正/负向电压取480/130V的条件下,通过改变C3H8O3的含量,对ZAlSi12Cu2Mg1进行微弧氧化处理。研究结果发现,添加C3H8O3可明显地细化电解液中的胶粒,改善微弧氧化膜的致密性和平整性,增加膜层厚度,提高膜层硬度。当C3H8O3的含量由0mL/L增加到10mL/L时,胶粒的平均粒径从10530.6nm几乎线性减小到2615.8nm,膜层氧化物颗粒尺寸变小,致密层所占比例增加,膜层厚度从63μm增加到156μm,膜层硬度提高到894HV;而含量超过10mL/L时,临界起弧正向电压升高至408V。电解液中加入C3H8O3,膜层中除了莫来石相,还出现了α-Al2O3、γ-Al2O3、WO3和SiO2相。     

Ni-Fe-P化学镀层的制备及其在CO_2和H_2S/CO_2环境中的耐蚀性能

为了改善石油天然气行业含CO2和H2S/CO2的腐蚀液中油套管的耐蚀性,在N80钢表面制备了Ni-Fe-P化学镀层,考察了Ni-Fe-P镀层的形貌、成分及相结构,并研究了其在模拟油田采出水(饱和CO2环境)和含H2S/CO2的腐蚀液中的耐蚀性。结果表明:制备的Ni-Fe-P镀层为非晶态结构的高磷镀层;Ni-Fe-P镀层有较高的抗CO2腐蚀性能;在含H2S的腐蚀液中加入CO2会加速Ni-Fe-P镀层的腐蚀;在含H2S/CO2的腐蚀液中,Cl-加速了Ni-Fe-P镀层钝化膜的破坏。     

冷轧钢板表面碳富集程度对磷化处理的影响

目前,鲜有关于钢板表面碳富集程度对后处理磷化质量影响的报道。采用常用磷化工艺对2种表面残碳量不同的退火冷轧钢进行磷化处理,对比研究了2种不同表面特性冷轧钢板的磷化性能。结果表明:当钢板表面碳以石墨态在钢板300 nm深度内存在时,会导致脱脂清洗性变差,磷化膜晶粒覆盖不完全、膜重偏低,喷漆漆膜附着力降低等不良后果。     

Al含量对镁铝合金大气腐蚀产物膜结构与性能的影响

采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜能谱(EDS)面扫描分析技术,研究了Al含量对实验室模拟的潮湿大气中由NaCl盐粒诱发的3种镁合金腐蚀产物膜结构和成分的影响.结果表明,腐蚀产物主要为Mg(OH)2和Mg2(OH)3C1·4H2O,随着合金中Al含量的增加,腐蚀产物中Al参与生成的产物增多,但腐蚀产物膜的结构变得疏松多孔.采用电化学交流阻抗(EIS)测试了膜层的保护性.结果表明,3种不同Al含量镁合金腐蚀产物膜的保护性能均随着暴露时间的延长而提高;在相同的暴露时间内,镁合金中Al含量越高,腐蚀产物膜的阻抗值愈小,膜层的保护性愈差.其原因是Al的含量越高,腐蚀产物膜的结构变得愈加疏松和多孔.     

纯镁材微弧氧化膜在硫酸铜溶液中的电化学腐蚀行为

研究镁材微弧氧化膜在含Cu2+介质中的腐蚀行为对扩大其使用范围具有十分重要的意义。采用微弧氧化技术对纯镁材进行表面硅酸盐氧化处理,制备了陶瓷膜。采用扫描电镜、X射线衍射、交流阻抗谱等方法分析了微弧氧化膜在0.1 mol/L Cu SO4溶液中的腐蚀形貌、腐蚀产物组成及腐蚀行为;采用极化曲线分析了Cu2+对Cl-腐蚀的影响。结果表明:因为微弧氧化膜中的Mg O与溶液中的H+发生反应,促进了溶液中Cu2+的水解,生成更多Cu(OH)2,并吸附于膜层表面,从而阻止了腐蚀介质向膜基面的进一步扩渗,减弱了腐蚀介质对膜层的腐蚀作用;腐蚀介质Na Cl溶液中加入Cu SO4后,未加剧微弧氧化膜的破坏,反而产生了缓蚀效果。     

AZ31镁合金在含NaCl和Na2SO4薄层液膜下的腐蚀行为

为研究大气污染物对镁合金腐蚀的影响规律,采用室内模拟暴露实验,分析AZ31镁合金含有NaCl和Na2SO4的薄层液膜下的电化学腐蚀行为.结果表明:AZ31镁合金表面沉积NaCl和Na2SO4薄液层中的腐蚀动力学符合幂函数规律,说明NaCl和Na2SO4对AZ31镁合金腐蚀有加速作用;AZ31镁合金在NaCl薄层液膜下,阳极极化电流密度增大,R f和R ct值降低,促进了阴极去极化历程,增强了阳极活性溶解,加剧镁合金的阳极溶解;而在Na2SO4薄层液膜下,R f和R ct值增大,击穿电位与腐蚀电位的差值(ΔE)减小,这是由于难溶的硫酸盐和Mg(OH)2覆盖在AZ31镁合金表面,使金属溶解和离子扩散速率降低,导致阳极过程阻滞.     

AZ31镁合金钕基转化膜工艺与耐蚀性能研究

研究了AZ31镁合金钕基转化膜的制备工艺,并对膜层形貌、化学组成和耐腐蚀性能进行了分析。通过正交优化得到了钕基转化膜的4个工艺条件的最佳水平组合为Nd(NO3)3浓度为5g/L,H2O2浓度为5mL/L,成膜时间9min,成膜温度40℃。结果表明,采用最佳工艺得到的钕基转化膜层均匀且致密,其主要成分是Nd2O3和少量MgO。通过动电位极化曲线和析氢实验研究了钕基转化膜层对AZ31镁合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中耐蚀性能的影响,结果表明,钕基转化膜可以大大降低AZ31镁合金的腐蚀速率,当Nd(NO3)3浓度为5g/L时,钕基转化膜的腐蚀电流密度最小,耐腐蚀性能最好。     

二氧化铪晶态薄膜的自组装制备

利用自组装单层膜技术,在玻璃基板上生长有机硅烷单分子膜层,以Hf(SO4)2·4H2O和HCl配制HfO2前驱液,通过液相沉积在硅烷的功能性官能团上诱导生成二氧化铪薄膜.通过接触角测试仪、AFM、SEM及XRD等手段对膜材料的表面形貌和结构进行了研究分析.结果表明,利用自组装单层法成功制备出立方型的HfO2晶态薄膜,薄膜表面均一.     

封闭对铝合金微弧氧化膜在酸性溶液中耐蚀性的影响

为了提高7A85铝合金的耐蚀性, 采用单极性正脉冲微弧氧化(MAO)技术在其表面制备了陶瓷膜层, 并采用稀土铈盐、铬酸盐和SiO₂溶胶对MAO膜进行封闭处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和电化学工作站研究了封闭处理对膜层表面形貌、结构和在酸性NaCl溶液中腐蚀行为的影响。实验发现, MAO膜在酸性NaCl溶液中不能有效地保护铝合金基体。稀土铈盐和铬酸盐封闭处理通过沉积水合氢氧化物封闭孔隙, 可以提高MAO膜的耐蚀性。但在酸性溶液中, 封孔物质会和H⁺发生反应而溶解, 故经封闭的MAO试样也会发生腐蚀失效。SiO₂溶胶封闭处理后MAO膜表面覆盖一层凝胶, 使膜层成为完整的致密层, 可以保护铝合金基体在酸性NaCl溶液中免受腐蚀。     

铝阳极氧化膜渗透性的电化学阻抗法分析

电化学阻抗谱(EIS)是研究氧化膜渗透性能的有效技术,据此,对磷酸介质中制备的氧化膜在H2O/H2O,0.1 mol/L NaCl/H2O,0.1 mol/,L NaCl/0.1 mol//L NaCl体系及0.1 mol/,L NaCl/H2O体系中不同渗透时间的电化学阻抗谱进行了初步探讨.结果袁明:所设计的铝阳极氧化膜渗透的实际体系可以用(RC)R(QR)R(RC)等效电路来表示;交流阻抗技术可以对磷酸介质中多孔氧化膜的渗透性进行定性分析;在NaCl/H2O体系中,多孔氧化膜的Nyquist谱是典型的Warburg阻抗谱,有明显的扩散特征,这种特征与氧化膜的渗透性紧密相关;在Bode谱高频区,随着渗透时间的增加,氧化膜的阻抗值呈减小趋势,但下降幅度有限,扩散渗透量很小.