材料的微生物腐蚀

微生物对材料的腐蚀和分解涉及到材料学、电化学、化学及生物学 .常见的有化工厂冷却水循环系统 ,热交换系统 ,石油开采、储存和运输系统 .此外 ,污水处理管道 ,饮用水管道 ,金属切割液等等都有微生物污染及其腐蚀 .腐蚀的材料涉及到金属和非金属 .1微生物对金属材料的腐蚀微生物对除Ｔｉ合金之外的所有金属材料均有腐蚀 .可根据不同条件分为好氧腐蚀和厌氧腐蚀 .好氧腐蚀 :由好氧菌引起的腐蚀 ,表现形式有两种 :一是造成氧差电池引起的腐蚀 .微生物附着处的氧相对缺乏而成为阳极 ,附近的表面上氧含量相对高而成为阴极 .电化学反应的结果是 …     

航空发动机滑油系统镁合金微生物腐蚀与防护

针对航空发动机滑油系统镁合金部件的工作环境特点，结合外场出现的滑油系统故障分析和返厂大修某发动机统计资料，发现微生物是引起其腐蚀的主要原因。同时，提出一些防护措施。     

海洋环境下金属材料微生物腐蚀研究进展

海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船舶与海洋平台涉及的微生物腐蚀及其与材料摩擦磨损的协同作用。在此基础上,重点综述了近年来碳钢、不锈钢与铜合金在海洋环境下的微生物腐蚀研究进展,包括溶解氧(DO)浓度、胞外聚合物(EPS)、生物膜微观形态等因素对碳钢MIC的影响,不锈钢在MIC过程中钝化膜与Cr元素化合物形态与含量变化,微生物抵抗Cu离子毒性机制以及铜合金在MIC过程中出现的脱合金成分腐蚀。对比了碳钢、不锈钢与铜合金表面在MIC中由生物膜、腐蚀产物与钝化膜形成的复合表面层结构差异。并从阴极去极化理论与微生物电化学腐蚀理论的角度解释了MIC,总结了两种理论间的关联性与局限性,指出了一些亟待解决的问题。     

微生物与腐蚀

1 前言 在各种工业生产中所使用的金属设备,不管是在地上的或是深埋于地下的,都会遭受到各种形式的腐蚀。对于地下管道的腐蚀,以往常归纳统称为“土壤腐蚀”。然而,经深入研究才知其真正的祸首往往是“微生物”,是微生物活动带来的后果、已经证实,引起腐蚀的主要细菌有铁细菌(需氧)和硫酸盐还原细菌(厌氧),土壤中铁和钢的腐蚀主要是后者所致。需氧和厌氧微生物两者都存在着腐蚀过程,而对这种过程尚需进行深入研究了解。     

海洋用金属材料的微生物腐蚀研究进展

虽然海洋环境下所使用的金属材料的机械性能和耐蚀性能都较好,但近年来关于海洋工程材料腐蚀失效的报道却越来越多。以海洋环境下金属材料的腐蚀为背景,重点介绍了近年来逐渐引起人们重视的金属材料微生物腐蚀的研究进展。一些经典的腐蚀理论虽然能够解释一些微生物腐蚀现象,但是目前微生物腐蚀逐渐成为很多工业环境下普遍存在的严重问题,这些机理的片面性也就逐渐暴露出来。随着研究的深入,人们对微生物腐蚀机理的认识更加全面、深入。研究者逐步提出了基于生物能量学和生物电化学的微生物腐蚀理论,该理论引入了微生物胞外电子传递过程,解释了微生物为什么和如何腐蚀金属材料,并获得了学术界的普遍认可。为了解决传统抗微生物腐蚀方法的诸多不足,开发新型抗菌材料、研发环保型杀菌剂和杀菌剂增效剂将会为微生物腐蚀防治提供新思路。     

工业材料的微生物腐蚀

综述了碳钢,不锈钢,铝合金,铜合金,镍合金,钛合金,混凝土及其它非金属材料微生物腐蚀研究中的一些新进展。     

混凝土的腐蚀机理与新型防护方法

综述了混凝土混凝土腐蚀的机理和影响因素,讨论了 混凝土设计、施工、和维护中应该注意的问题.从节约能源、资源的和保护环境的角度,介 绍了新型的防护方法,包括新型混凝土、新型外加剂、新型杀菌剂、新型电化学驱氯和再碱 化技术,新型涂料等.     

酸雨地区混凝土腐蚀与防护

本文对酸雨区混凝土腐蚀机理及影响因素进行了总结,深入分析了在酸性介质中混凝土碳化作用、硫酸盐腐蚀、TSA腐蚀、镁盐腐蚀、Cl^-腐蚀和共存离子腐蚀的特征,介绍了酸性腐蚀下混凝土相应的防护措施和应用技术,以达到提高混凝土耐久性的目的。并提出了这方面工作尚待研究和解决的问题。     

金属材料的电偶腐蚀及其防护技术研究进展

金属材料腐蚀现象随处可见,电偶腐蚀是金属材料的一种特殊腐蚀形式,不仅会导致金属材料使用寿命下降,加快金属构件失效,还会引发其他一系列局部腐蚀行为,具有严重的破坏性.针对异种金属材料电偶腐蚀问题介绍了电偶腐蚀基本原理和主要特点;阐述了异种金属材料电偶腐蚀研究进展与常用研究方法,并对电偶腐蚀防护技术进行了总结,提出电偶腐蚀...     

微生物腐蚀及防腐技术的研究现状

本文概括介绍了造成微生物腐蚀的常见菌种,如硫酸盐还原菌、铁细菌、产酸菌等,其中主要介绍了硫酸盐还原菌的腐蚀机理。针对微生物腐蚀,目前国内外的防腐技术分为物理方法、化学方法和生物方法,文章对主要的防腐技术进行了介绍。     

芽孢杆菌属微生物腐蚀研究进展

研究发现金属腐蚀部位存在芽孢杆菌属微生物,其中有些种形成的微生物膜被认为可能是一种潜在的抑制微生物腐蚀的有效方法。本文拟对国内外有关芽孢杆菌属微生物腐蚀的研究现状进行综述,探讨芽孢杆菌属生物膜在金属腐蚀中的作用,分析芽孢杆菌属微生物腐蚀的研究趋势。     

海洋环境中油气管道的微生物腐蚀研究进展

海上油气集输管道的腐蚀能够导致严重的环境风险和经济损失，其中微生物腐蚀一直以来被认为是造成该问题的主要因素之一。针对海洋环境油气管网中腐蚀性微生物的来源进行了分类，包括油藏内源性微生物、外注海水以及微生物采油（MEOR）引入的外源性微生物。分析了海底油藏储层中流体化学物质特性，确认其富含甲烷、硫化物、挥发性脂肪酸等，并依据内源微生物代谢及产物特征进行了分类，包括硫酸盐还原菌（SRB）、产甲烷菌、发酵菌以及铁还原菌（IRB）。同时，通过举例分析某油田采出水中微生物群落丰度特征，阐明了外源微生物长期受到油田开采环境胁迫后微生物群落的变化规律。在此基础上，进一步针对海上油气集输管网内涉及的微生物代谢产物理论、电活性微生物腐蚀理论以及腐蚀性微生物之间的协同与拮抗作用进行了全面的归纳总结。最后，对目前以纯培养或模式菌株混合培养为主要方式的微生物腐蚀研究中存在的问题进行了讨论，并对基于生物技术的新型防腐手段进行了展望。     

微生物腐蚀中生物膜的生成、作用与演变

自然界中,微生物常常附着在材料表面形成生物膜,影响金属表面的电化学过程,从而诱发微生物腐蚀。生物膜与微生物腐蚀的发生密切相关,其结构组成、成膜过程对金属的腐蚀反应类型与速率有着很大的影响。由于微生物活动的复杂性以及缺乏生物膜与金属界面之间交互作用的深刻认识,微生物腐蚀的发生和发展机制尚不清晰。基于此,从生物膜的角度阐述了金属微生物腐蚀的作用机制。介绍了易引起材料腐蚀的常见菌种,如硫酸盐还原菌、硫氧化菌、铁氧化菌、硝酸盐还原菌及其他腐蚀菌,并对它们的腐蚀机理进行了概述。综合论述了生物膜的特征、生成步骤,以及它是如何随时间和外部环境进行动态演变的。着重讨论了影响生物膜生成和发展的因素,包括材料因素以及环境因素,如温度、溶解氧、pH值、Cl~-、Fe~(2+)、水体流速、营养介质、磁场。最后,针对外界影响因素的复杂性,阐述了生物膜研究过程中存在的问题,同时对模拟生物环境过程中合理设计实验方案的重要性进行了展望。     

脱硫弧菌引起的铝的微生物腐蚀机理研究

目的揭示培养周期内脱硫弧菌(一种硫酸盐还原菌)引起的铝的微生物腐蚀机理。方法采用细胞计数、荧光显微镜、电子显微镜、X射线能谱仪以及电化学测试等技术,测试并分析铝在硫酸盐还原菌(SRB)培养基中的腐蚀行为和机理。结果培养初期,SRB没有引起铝的腐蚀速率加速。铝电极的线性极化电阻在SRB培养基中的值甚至高于无菌培养基。这是因为生物膜的累积阻碍了基体与溶液介质界面的电子传输。随着培养时间的延长,铝在SRB培养基中的腐蚀速率明显提高。培养7天时,铝电极在SRB培养基中的腐蚀电流比无菌培养基中高3个数量级。结论随着时间的延长,培养基中有机碳源等营养成分消耗过多,导致SRB无法从培养基中获得足够的营养源,进而转向从铝中获取自身呼吸作用所需的能量。同时,由于生物膜的覆盖导致膜下微环境的改变,局部酸性可能较大,进而加速了点蚀的形成。     

深海装备微生物腐蚀研究现状及发展趋势

主要介绍了深海装备微生物腐蚀机制,回顾了深海装备微生物腐蚀现状,分析并概述了微生物腐蚀的研究趋势,并对这一研究领域的影响因素进行了讨论。目前深海微生物腐蚀研究不多,且深海微生物环境模拟方法和技术也存在很多不足和不确定因素,应加强以应用为目的的深海装备微生物腐蚀性能研究,探索其在深海极端环境中的腐蚀规律和防护方法,并建立深海微生物腐蚀数据库,为今后深海装备的设计应用、防腐等性能的提高提供强有力的支持和保障。     

微生物对碳钢海水腐蚀影响的电化学研究

通过在现场海水中暴露制备带微生物的试样,用电化学测量技术研究了微生物对碳钢海水腐蚀速度和腐蚀机制的影响。碳钢在海水中的腐蚀速度经历下降-稳定-上升的变化趋势。微生物主要是内锈层中的硫酸盐还原菌(SRB),其可加速碳钢的腐蚀。当内锈层中SRB的加速腐蚀作用大于锈层的缓蚀作用时,碳钢的腐蚀速度出现上升趋势。碳钢在海水中的腐蚀可分为氧扩散控制、过渡和SRB活性控制3个阶段。     

致密气油水共存条件下L360N管线钢的微生物腐蚀行为研究

目的 通过实验模拟L360N管线钢在致密气油水共存条件下的微生物腐蚀(MIC)行为,探究凝析油对MIC行为的影响。方法 模拟6组凝析油体积占比不同的腐蚀环境,结合失重测试和电化学实验分析了凝析油对腐蚀速率的影响规律。通过最大可能计数法(MPN法)计数试片表面的细菌固着量。采用激光显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、光电子能谱仪(XPS)表征分析腐蚀形态和产物形貌、成分。结果 凝析油溶于水中会直接影响微生物腐蚀行为。水中存在的凝析油可显著降低L360N管线钢的均匀腐蚀速率,但不同条件下浸泡的试片表面均有明显的点蚀。所有试片表面的细菌固着量都不低于10⁴ cells/cm²,且都有生物膜形成,主要化学成分是Fe2O3和FeS。另外,在高凝析油体积占比条件下,膜内的硫化物更倾向于局部沉积,使得生物膜结构更加不均匀。电化学测试表明,随着时间的延长,各条件下的电荷转移电阻(Rct)和腐蚀电流密度(Jcorr)都变化至相近水平,凝析油含量升高不能长期抑制膜下固着菌的代谢活性。结论 L360N管线钢在不同凝析油体积占比的油水介质中均有MIC发生。其原因在于凝析油含量升高不能完全抑制生物膜的形成,还促使生物膜结构更加不均匀,为固着菌代谢提供了适宜的环境,有利于点蚀的发生。     

硫酸盐还原菌在顶空体积变化条件下所致镍的微生物腐蚀研究

目的 通过改变厌氧瓶内顶空体积,研究硫酸盐还原菌(SRB)对金属镍的微生物腐蚀(MIC)机理,进而为镍基合金的腐蚀防护提供依据。方法 通过生物学检测技术、表面分析技术和电化学技术,评估了金属镍的MIC行为。结果 随着顶空体积的增大,更多的H2S以气体的形式析出到顶空,液相中硫化物浓度越低,SRB浮游和固着细胞数越高,点蚀坑越深,镍的腐蚀速率越高。在200 mL的固定培养基体积下,顶空体积为90 mL和450 mL的镍试样失重分别是10 mL时的1.1倍和1.4倍,相应的点蚀坑深度分别增加了1.6倍、2.3倍。在孵育7 d后,顶空体积为450 mL时低频阻抗模值最低,同时获得最大的腐蚀电流密度,达到7.64×10^–6 A.cm^–2。结论 利用细胞外镍氧化释放的电子在SRB细胞质中进行硫酸盐还原在热力学上是有利的,SRB所导致的镍的腐蚀属于EET-MIC。