镁锂合金表面耐蚀微弧氧化膜的研究

利用微弧氧化技术在镁锂合金的表面成功制备了微弧氧化膜.利用SEM、XRD、XPS、动电位极化和电化学交流阻抗谱对微弧氧化膜结构、相组成以及耐蚀性能进行了研究.SEM观测结果表明,氧化膜层的结构是由疏松层和致密层组成的双层结构,微弧氧化膜表面存在大量直径约2～7 μm的微孔.XRD和XPS分析表明,微弧氧化膜的主要相组成为方镁石氧化镁和无定形磷酸盐化合物.动电位极化曲线以及电化学交流阻抗谱分析表明,微弧氧化处理后镁锂合金的耐蚀性能得到显著提高.     

氧化时间对2024铝合金表面微弧氧化涂层组织与耐蚀性的影响

采用铝酸盐为主的碱性电解液,在2024铝合金表面制备微弧氧化涂层。通过表面形貌、涂层厚度与生长速率,研究了氧化时间对涂层结构的影响;通过动电位极化曲线及电化学阻抗谱研究了微弧氧化涂层在NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:微弧氧化涂层表面形成了许多大小不一的微孔,表面的陶瓷颗粒以搭桥的方式在表面不同部位堆积。随着氧化时间的延长,该微弧氧化涂层的厚度逐渐增大,生长速率减慢;经过不同氧化时间的处理,与铝合金基体相比,涂层的腐蚀电压升高,腐蚀电流密度有不同程度的减小;氧化时间20 min的微弧氧化涂层的腐蚀电流密度低、腐蚀电压高,膜层的耐蚀性能较好。     

微弧氧化处理改善7N01-T5铝合金搅拌摩擦焊接头的耐蚀性能

利用微弧氧化技术在7N01-T5铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头表面制备陶瓷涂层.通过SEM和XRD技术测试微弧氧化涂层的微观形貌、物相组成等,并采用中性盐雾试验研究微弧氧化及封孔处理对焊接接头耐蚀性能的影响.结果表明,微弧氧化可在FSW接头区域生成均匀的陶瓷涂层;陶瓷涂层表面残留许多火山口状放电微孔和熔融烧结痕迹,并且主要由α-Al2O3与y-Al2O3两相构成;微弧氧化涂层具有较好耐腐蚀性,沸水封孔能生成水合氧化铝,使孔壁膨胀、孔径变小,进一步增强涂层的耐蚀能力,经96 h盐雾腐蚀后的单位面积失重量仅为2.6 mg.     

超高频脉冲电流作用下纳米Al2O3颗粒对Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的影响

目的 进一步提高Mg-Gd-Y-Zr合金微弧氧化涂层的耐腐蚀性能。方法 采用超高频微弧氧化技术在含有Al2O3纳米颗粒的溶液中制备了微弧氧化涂层。利用扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对微弧氧化涂层的表面形貌、截面形貌、成分和晶体结构进行分析。利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试了涂层的耐腐蚀性能。结果 频率由0.5 kHz提升至20 kHz后,涂层表面放电孔洞面积由0.07~24.4 μm²降低至0.08~6.3 μm²,涂层的孔隙率由6.47%减小至3.35%。Al2O3纳米颗粒的添加使超高频涂层表面形成大量自封闭孔洞结构,进而进一步降低了涂层表面的孔径面积(0.1~ 4.63 μm²)和孔隙率(0.97%)。极化试验表明,提高频率至20 kHz,涂层的自腐蚀电流密度由4.7×10^‒6 A/cm²降低至4.7×10^‒7 A/cm² ,添加 Al2O3纳米颗粒,涂层的自腐蚀电流密度进一步降低至1.7×10^‒7 A/cm²,表明其耐蚀性能显著提高。阻抗谱显示,20 kHz-Al涂层具有最大的阻抗,说明该工艺可有效提高微弧氧化涂层的耐蚀性能。 结论 超高频可有效降低放电孔洞尺寸,提高微弧氧化涂层的致密性,改善涂层的耐腐蚀性能。超高频与Al2O3纳米粒子的协同作用使涂层表面形成自封闭孔洞结构,进一步提高微弧氧化涂层的致密性和耐腐蚀性能。     

骨植入镁合金表面缓蚀剂覆载的微弧氧化/PLGA复合涂层的制备与表征

目的 在可降解镁合金表面制备缓蚀剂覆载的微弧氧化/聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)复合涂层,提高其耐蚀性.方法 首先利用微弧氧化技术在镁合金表面制备出适合复合缓蚀剂涂层的微弧氧化(Micro-Arc Oxidation,MAO)涂层,之后在微弧氧化多孔涂层上浸涂PLGA-缓蚀剂涂层,得到复合涂层,缓蚀剂选择天然植物提取物姜黄素(Curcumin,Cur).利用SEM&EDS、FTIR和AFM等实验对涂层形貌、成分及结构进行分析,通过电化学测试、体外浸泡实验评价涂层的耐蚀性能.结果 FTIR结果表明Cur可成功覆载在涂层中,且不与PLGA发生反应.电化学测试和体外浸泡实验表明MAO/PLGA-Cur涂层能有效提高镁合金的耐蚀性.动电位极化曲线显示MAO/PLGA-Cur涂覆样品的腐蚀电流密度比基体下降了3个数量级,浸泡14 d的质量损失比基体下降62.04％,比未覆载的样品减少26.63％.结论 MAO时间为10 min为最合适复合缓蚀剂涂层的参数.Cur作为缓蚀剂的最佳添加量为0.12％,PLGA的最佳添加量为12％,最佳浸涂角度为0°.     

SiC纳米颗粒对TA2微弧氧化涂层组织结构及耐蚀性能的影响机制

为提高钛及钛合金防腐蚀、耐磨损等关键服役性能,本研究在TA2钛合金表面制备微弧氧化陶瓷涂层,研究纳米SiC颗粒的添加对微弧氧化涂层组织结构及耐蚀性能的影响机制.结果表明,基础电解液中SiC的加入能够大幅度提高TA2微弧氧化涂层的厚度,且随着电压的升高,涂层的厚度和表面粗糙度也随之增大,涂层表面的微孔尺寸随着电压的升高而逐渐增大,SiC的加入能够有效地抑制微弧氧化涂层表面裂纹的产生;微弧氧化涂层的物相主要有高温稳定相金红石及锐钛矿,还含有少量的SiC及SiO2;微弧氧化涂层增加TA2的开路电位及自腐蚀电位,随着处理电压的增加开路电位随着升高;SiC的加入降低了涂层的阳极电流密度,显著提高了微弧氧化涂层得耐蚀性能。     

磷酸盐封孔处理对铝合金阳极氧化膜耐蚀性能的影响

为进一步提高铝合金阳极氧化膜的耐蚀性能,采用磷酸盐对其进行封孔处理.利用电化学阻抗谱 (EIS ) 分析该封孔处理对阳极氧化膜耐蚀性能的影响规律,并与常规沸水封孔和铈盐封孔进行比较.实验结果表明,磷酸盐封孔处理后可在阳极氧化膜表面形成约为15 μm厚的致密磷酸盐涂层,与常规沸水和铈盐封孔处理相比,磷酸盐封孔处理的阳极氧化膜具有更好耐蚀性和时效性.该方法可为阳极氧化膜封孔处理提供一种新途径.     

AZ91D镁合金微弧氧化膜的腐蚀行为研究

利用双向全波脉冲电源对AZ91D镁合金在硅酸盐体系中进行了微弧氧化处理,通过电化学阻抗谱(EIS)测试、极化曲线分析并结合XRD和SEM等分析方法对微弧氧化处理的镁合金腐蚀行为进行了研究.结果表明,微弧氧化膜表面分布着几微米的微孔,微弧氧化膜中主要含有MgF2,Mg2SiO4和Al2O3.AZ91D镁合金经过微弧氧化处理之后,耐蚀性能明显提高,自腐蚀电流密度降低3个数量级,自腐蚀电位高出约300 mV,阻抗值高出3个数量级,研制的微弧氧化膜对镁合金具有很好的防腐保护性能.     

镁合金新型氟钛酸盐电解液体系微弧氧化电参数的优化

采用新型氟钛酸盐电解液对AM60镁合金进行微弧氧化处理,通过改变电流密度、氧化时间、频率和占空比4种电参数进行对比研究,采用SEM(扫描电子显微镜)观察材料的表面及截面形貌,采用EDX(能量色散X射线光谱仪)以及XRD(X射线衍射仪)确定其化学成分和相组成,通过极化曲线和阻抗谱对材料的耐蚀性进行评价。最终确定其最佳电参数如下:电流密度3 A/dm2、氧化至420 V、频率800 Hz、正占空比30%。所形成氧化膜表面的微孔在成膜过程被原位封闭,有效地解决了微弧氧化膜疏松多孔的问题。在最佳工艺条件下获得的微弧氧化膜自腐蚀电流密度可以达到1×10-7 A/cm2,其耐蚀性能优于传统电解液制备的微弧氧化膜的耐蚀性能。     

氧化石墨烯对Mg-Li合金微弧氧化陶瓷层微观结构及耐蚀性的影响

目的 提高镁锂合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀性能。方法 在镁锂合金表面原位生长包覆GO的复合陶瓷层。用SEM观察陶瓷层的表面形貌和截面形貌,用XRD和XPS分别检测陶瓷层的物相及成分组成,并采用动电位极化曲线方法和浸泡试验研究陶瓷层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀过程。结果 添加GO制备的复合陶瓷层表面微孔部分堵塞,致密度较高,但厚度略低,其陶瓷层物相主要包括SiO2、Mg2SiO4和MgO。微弧氧化陶瓷层的自腐蚀电流密度较镁锂合金基体降低了3个数量级,其极化电阻值则相应地升高了2个数量级。而加入GO所制备的复合陶瓷层的腐蚀电流密度仅为陶瓷层的57%,其极化电阻值约为7.69×104 Ω?cm2,是微弧氧化陶瓷层的2.5倍。浸泡在NaCl溶液中的复合陶瓷层能够长时间维持较低的腐蚀电流密度。结论 GO添加剂能够堵塞微弧氧化陶瓷层表面部分微孔,增加陶瓷层的致密性,进而阻止腐蚀性离子的渗入,可有效提高陶瓷层的耐腐蚀性能。     

原油高温腐蚀性能研究

本文综述了国内外原油高温腐蚀性能的研发现状,分别归纳分析了高温硫腐蚀和高温环烷酸腐蚀在腐蚀机理及其影响因素、腐蚀预测、以及腐蚀控制措施方面的研究进展。同时探讨了存在的问题和可能的重点研究方向。     

温度对三种Cr钢腐蚀行为的影响

利用高温高压釜模拟油田高CO_2分压和高矿化度的生产环境进行腐蚀试验,测定在不同温度条件下1Cr、3Cr和13Cr钢的腐蚀速率,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段分析了腐蚀产物形貌和成分。结果表明:1Cr、3Cr钢的腐蚀速率随温度升高先增大后减小,二者的腐蚀速率均在80℃达到最大值,分别为7.515mm/a和4.339mm/a;13Cr钢的腐蚀速率在温度低于110℃时随温度的升高缓慢增大,在温度高于110℃时腐蚀速率迅速增大;1Cr、3Cr油管钢在试验温度范围内均出现局部腐蚀,13Cr油管钢在整个试验的温度区间表现出优秀的耐蚀性。     

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 针对某炼铁高炉1Cr18Ni9Ti材质的炉顶布料溜槽局部损坏,采用光学显微镜及扫描电子显微镜等设备解剖分析了承力外壳的损坏特征及其原因。分析结果认为：应力腐蚀和晶间腐蚀的共同作用是溜槽承力外壳锈蚀、减薄、开裂的主要原因。     

A new perspective on measuring the corrosion rate of localized corrosion

Many corrosion phenomena are nonuniform, which means that anodic and cathodic locations are spatially separated. An example is macrocell corrosion of steel in concrete. Under these conditions, determining the corrosion rate from polarization resistance measurements and using the Stern–Geary equation is fundamentally not possible. We present a novel theoretical approach for the interpretation of galvanostatic pulse measurements, to make them applicable as a method for corrosion rate measurements in situations of localized corrosion. Experiments show that it is important to consider that (a) only a fraction of the applied current flows through the anode of the macrocell, and (b) this current is not constant over time. We propose an approach to quantify and consider these two effects, based on information generally accessible in condition assessment of concrete structures. Our results show that galvanostatic pulse measurements are a robust method to determine the corrosion current. With the traditional empirical approach, the measurement error was generally below factor 3, and occasionally up to factor 10. With the novel approach, this error could be reduced to a factor of maximum 2 in all cases.     

低比例甲醇汽油对金属的腐蚀研究

目的减轻甲醇汽油的腐蚀性。方法以汽车油路系统常用的紫铜、黄铜、钢、铁、铝等金属材质为研究对象,采用金属试片的腐蚀度和颜色变化相结合的方法,分析判断甲醇汽油的腐蚀性,通过考察不同金属试片在不同含量甲醇汽油、含水甲醇汽油以及添加缓蚀剂甲醇汽油中的腐蚀情况,分析甲醇汽油腐蚀的主要原因,并根据缓蚀机理筛选缓蚀剂。结果低比例甲醇汽油对不同金属材质都有明显的腐蚀作用,与93#汽油相比,加入5%(体积分数)的甲醇就能使紫铜、黄铜、钢、铝的腐蚀度增加一倍以上。少量水分可加剧甲醇汽油的腐蚀,但当水含量达到一定程度时,腐蚀度减小。缓蚀剂B对铜系金属材质的腐蚀有较好的抑制作用,缓蚀剂C对铁片腐蚀有较好的抑制作用,复配缓蚀剂H对所选金属材质都有良好的缓蚀效果,可使紫铜、黄铜、铁和铝的缓蚀率分别减小82.1%、81.5%、85.3%和89.5%。结论复配的缓蚀剂能够有效地减缓甲醇汽油对金属的腐蚀。     

海洋环境硫酸盐还原菌对金属材料腐蚀机理的研究进展

硫酸盐还原菌(SRB)是一类广泛存在于自然环境中可以利用硫酸盐类物质作为呼吸代谢电子受体的厌氧类微生物,是造成金属腐蚀破坏和设备故障的主要原因之一,已经成为一个重要的研究课题。由于微生物活动的复杂性,生物膜内SRB与金属表面的相互作用缺乏深入的研究,其诱导腐蚀机理和腐蚀过程尚不清楚,难以进行有效的腐蚀预测。基于此,本文从SRB生物膜的呼吸代谢角度介绍了其诱导金属腐蚀的研究进展。介绍了SRB的生态特征和厌氧呼吸过程,重点综述了SRB腐蚀机理,包括阴极去极化、代谢产物腐蚀、浓差电池作用和胞外电子传递等理论,最后简要介绍了微生物腐蚀(MIC)研究的方法与技术手段。     

镁合金腐蚀问题研究现状

镁合金是应用范围越来越广泛的轻金属材料,但是由于镁及镁合金本身的物理性能,腐蚀问题成为阻碍镁合金推广应用的一个重要问题。本文介绍了镁合金的主要应用领域和腐蚀特性,并介绍了现今国内外常用的提高镁合金耐蚀性的处理工艺。     

浅谈炼油厂的腐蚀与防护

炼油厂的设备腐蚀防护工作要从管理、科研、教育等多方面入手，应加强防腐蚀项目管理，加大腐蚀监测和防腐蚀攻关力度，严把各个环节中的腐蚀控制措施，将腐蚀损失降到最低。     

镀膜工艺对复配十八烷胺膜层抗腐蚀性能的影响

研究了镀膜工艺对复配十八烷胺缓蚀剂膜层抗腐蚀性能影响,并分析了膜层的腐蚀机理。结果表明,镀膜液pH=6的膜层腐蚀发生在微观缺陷上,pH=8～12的膜层腐蚀发生在晶界上;随着镀膜液pH值升高,膜层结构完整,抗腐蚀性能增强;在镀膜液pH=8～12时,随镀膜温度升高,膜层的组织致密,抗腐蚀性能增强。镀膜液pH=10、镀膜温度250℃为复配十八烷胺缓蚀剂最佳镀膜工艺。     

X80管线钢在硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌（SRB）对X80钢的腐蚀，探究硫酸盐还原菌的腐蚀过程。方法 通过细菌培养实验，计数得到固着SRB和浮游SRB的生长曲线以及溶液中pH值的变化曲线。通过腐蚀电化学测试，研究了SRB对X80腐蚀的影响。通过浸泡实验，获得SRB对腐蚀速率的影响。采用扫描电镜和激光共聚焦显微镜对SRB腐蚀后的表面形貌和最大点蚀深度进行了分析，利用EDS和XPS对腐蚀产物的成分进行了分析。结果 在接种SRB的溶液中，X80钢表面固着的SRB比浮游的SRB多；随着培养时间增长，溶液pH增大。接种SRB环境中，X80钢阻抗和线性极化电阻均小于无菌环境中的值，有菌环境中腐蚀电流密度大于无菌环境中的值。随着浸泡时间增长，最大点蚀坑深度变深。通过EDS能谱分析发现，在含有SRB的环境中，S元素和O元素的含量较无菌环境中高，XPS结果表明，SRB环境中腐蚀产物多为Fe的硫化物。结论 固着SRB使试样表面的铁溶解为铁离子，铁离子与溶液中的硫酸根离子在SRB生命活动的作用下生成铁的硫化物，从而促进了X80钢的腐蚀。