HSn70-1B铜管在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为

利用表面分析技术和电化学方法研究了HSn70- 1B 铜管在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为.在自腐蚀状态下，HSn70-1B铜管表面生成以Cu2 O为主的表面膜；在阳极极化电位下表面CuCl的生成反应为一级反应，电极表面形成CuCl膜 后，存在极限电流密度；电化学阻抗频谱(EIS)有2个容抗弧，随Cl-含量的增加，容抗弧 逐渐收缩，弥散性增大.     

Cu表面氨基酸混合组装体系的缓蚀作用

考察了半胱氨酸自组装膜Cu电极在0.5 mol/L HCl溶液中的电化学行为,结果表明半胱氨酸自组装膜导致Cu电极的自腐蚀电位负移,能够在一定程度上抑制Cu电极的阴极电化学过程｡在此基础上,通过静电沉积技术,将十二酸接枝到Cu表面半胱氨酸分子上｡结果显示,十二酸修饰的半胱氨酸自组装膜对Cu电极的阴极电化学过程抑制作用进一步增强,提高了对Cu的保护｡     

Cu-20Zr合金在盐酸溶液中的脱合金腐蚀历程

采用电化学方法、化学分析和表面分析技术,系统研究了Cu-20Zr双相铸态合金和磁控溅射Cu-20Zr纳米薄膜在HCl溶液中的脱合金腐蚀规律.对Cu-20Zr双相铸态合金的研究表明,铸态Cu-20Zr合金中的双相为富Zr的Cu51Zr14相,及Cu与Cu9Zr2的共晶组织;在低阳极极化电位条件下,Cu51Zr14相因富含活性组元Zr而优先溶解,说明双相合金的溶解行为首先决定于合金的相及其本身的活性.对溅射Cu-20Zr纳米薄膜腐蚀规律的研究表明,在不同电极电位下,薄膜中各元素的溶解规律不同.当电极电位低于Cu的标准电极电位时,材料的腐蚀以富Zr相中Zr组元的优先溶解为主;但当电极电位高于Cu的标准电极电位后,薄膜中Cu、Zr元素同时溶解;随后,由于Cu2 与溶液中的Cl-反应,生成氯化铜或氯化亚铜腐蚀产物覆盖于薄膜表面,使Cu的溶解过程受到抑制,但Zr元素却仍然随电极电位的增加而快速溶解.     

BTA和钼酸钠对青铜的协同缓蚀作用研究

采用动电位极化法、交流阻抗法研究了青铜试样在0.5 mol/L NaCl溶液中,苯并三唑（BTA）和Na2MoO4复合缓蚀剂对其电化学行为的影响,通过X射线光电子能谱技术分析了复合缓蚀剂在青铜表面形成的表面膜组成.结果表明,在0.5 mol/L NaCl溶液中,BTA和Na2MoO4复配使用具有良好的协同缓蚀效果,增强了对青铜阳极过程的抑制作用,提高了青铜电极表面膜电阻和电极反应的界面电荷转移电阻.XPS表面分析结果证明,在BTA和Na2MoO4复合缓蚀剂的作用下,青铜表面生成［Cu(Ⅰ)BTA］聚合物保护膜,SnO2,PbO,MoO3等金属氧化物沉积在表面膜上,改善了表面膜的致密性,使其具有良好的抗氯离子腐蚀性能.从而提高了表面膜的保护性能,有效地保护了青铜基体.     

NaCl液滴下304不锈钢表面电化学性质研究

利用丝束电极技术研究NaCl液滴下304不锈钢表面电化学参数分布及其随腐蚀时间的变化规律。结果表明,液滴下不锈钢丝束电极表面的腐蚀电位分布和电偶电流分布均呈现空间、时间上的不均匀性;丝束电极表面随机形成局部阴极区和阳极区,而且随着腐蚀时间的延长,局部区域的极性发生反转。液滴下电极表面的腐蚀程度和不均匀程度均随腐蚀时间的延长先增加后减小,在腐蚀12 h时达到最大。     

镁合金表面预处理对电沉积锌镀层界面形成与镀层生长的影响

采用SEM、EDXS、XPS及电化学测试方法对镁合金表面镀锌电沉积过程中的界面反应及镀层生长规律进行研究.结果表明,采用前处理方法后,镁合金表面膜的成分由Mg(OH)2/Mg(OH)HCO3转变为MgF2+Zn,有效地抑制了镁在电镀液中的腐蚀,促进了锌在电极表面的形核与生长,获得的锌镀层与基体结合力优良.采用计时电流法对锌镀层电结晶的研究发现:低过电位下电极表面经历了两次形核过程,镀层沉积物颗粒显得致密,而高过电位下电极表面只经历了一次形核过程,镀层沉积物颗粒变得松散.     

测量不锈钢电化学噪声的非对称表面方法

提出一种基于同种材料不同表面处理的电极配对模式，采集非对称EN时域信号，主要反映单个电极的局部腐蚀扩展动态，从而拓展EN测量在不锈钢点蚀传播过程中的应用。结合EN与各个电极腐蚀电位的交替测量，提供各电极表面状态随浸泡时间的不同发展趋势的证据。研究结果有望提供一种EN测量局部腐蚀扩展过程的新模式，并建立EN信号与单电极上电化学腐蚀过程对应的电化学暂态模型，为测量、分析及预测钝性工程合金在海水中的局部腐蚀行为提供新的思路。     

硫酸盐还原菌对Cu在循环冷却水中腐蚀行为的影响

采用电化学测量方法和表面分析技术研究了硫酸盐还原菌对Cu电极在循环冷却水系统中腐蚀行为的影响,并初步探索了L-半胱氨酸对Cu材料的缓蚀效果。结果表明,有菌体系中Cu电极的极化电阻呈现先增大后减小的趋势,且在有菌环境中浸泡第10 d时Cu电极的极化电阻比在无菌环境中的小25.82 kΩ·cm~2。有菌体系中Cu电极的自腐蚀电流密度先减小后增大,与电化学阻抗谱实验呈现相同的趋势。有菌体系中加入不同浓度的L-半胱氨酸后,Cu电极的阻抗弧半径均有所增大,且自腐蚀电流密度均有不同程度的减小,在浓度为10~(-3)mol/L时缓蚀效果最佳。     

三维石墨烯/Cu复合材料在模拟海水环境中的腐蚀和空蚀行为

采用热压和热轧方法制备了三维石墨烯纳米片网络/Cu复合材料(3D-GLNN/Cu),组织表征结果表明,在块体复合材料中石墨烯网络结构保持完整,有效限制了Cu基体晶粒长大,热压态和热轧态3D-GLNN/Cu的硬度分别较纯Cu提高了8%和46%。采用电化学方法和空蚀失重分析研究了其在模拟海洋环境中的腐蚀和空蚀行为。极化曲线测试结果表明,3D-GLNN/Cu的阳极溶解电流与热压态纯Cu相比显著降低,热轧处理对复合材料的耐蚀性影响不大。腐蚀电位下的电化学阻抗谱(EIS)及电化学等效电路拟合分析结果表明,3DGLNN/Cu的电极过程动力学较为复杂,主要受电荷转移和扩散过程共同控制。欧姆电阻校正后的Bode图结果表明,高频区的相位角大于-90°而阻抗模斜率约为-0.9,Cu及2种3D-GLNN/Cu复合材料在模拟海水中均存在常相位角元件(CPE)特征,这主要是因为电极表面材料结构和成分不均一性导致的局部界面电容和电荷转移电阻存在差异。随着浸泡时间延长(从1 h到9 d),EIS高频区容抗弧均是先增加后减小,主要是因为腐蚀生成的CuCl盐膜在表面的覆盖与局部脱落有关,EIS低频区出现扩散阻抗特征,且...     

Cu、Mg含量对2A12铝合金化铣粗糙度的影响

借助超景深三维显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜、X射线物相分析、电化学测试等手段,对比不同Cu、Mg含量对2A12铝合金化铣粗糙度的影响。结果表明:当2A12铝合金中的Cu含量或Mg含量位于成分上限时,化铣后的表面粗糙度达到3.4μm,合金合理的成分配比为4.02%Cu+1.39%Mg(质量分数),化铣后的表面粗糙度为1.4μm;θ和S的模拟相在化铣液中的电极电位较之Al基体更正,因而在电化学腐蚀过程中,θ相、S相充当阴极,其周围的Al基体会优先发生腐蚀;合金在化铣时,随着局部不均匀腐蚀的进行,形成相凸起、腐蚀坑等表面形貌特征;尺寸为50μm左右的大型腐蚀坑是造成表面粗糙度增大的主要原因,晶内小尺寸的弥散T相(Al20Cu2Mn3)对化铣粗糙度的影响较小。     

海水管路黄铜焊接接头在人工海水中的电化学阻抗谱

利用扫描电镜(SEM)、阳极极化与电化学阻抗谱(EIS)试验方法,研究了紫铜管路中的黄铜焊缝在人工海水中的腐蚀特性。结果表明,在Tafel区,黄铜焊缝以CuCl2-络合离子和Zn2 溶解,并且CuCl2-和Zn2 的扩散是该溶解过程的控制步骤;当电极电位极化到-0.01～ 0.31V时,难溶物Cu2O、CuCl、ZnO和Zn(OH)2ZnCl2附着在电极表面阻碍电极极化,因而在EIS谱图上出现2个容抗弧;电极电位超过 0.31V后,难溶物开始溶解至 0.57V完全溶解,这时电极反应以脱锌腐蚀为主,电极过程为Zn2 离子向溶液扩散控制。     

再生水生物膜作用下Q235B钢的电化学腐蚀特性研究

采用微生物计数法(MPN)、扫描电镜(SEM)、电化学测试技术探究了再生水环境中铁细菌和硫酸盐还原菌生物膜对Q235B钢的电化学腐蚀机理。结果表明,铁细菌(IOB)和硫酸盐还原菌(SRB)生物膜在整个实验过程中抑制了Q235B钢腐蚀过程的发生,然而具体的腐蚀机理随着细菌生长周期的变化而不同;与无菌体系相比,前20 d,Q235B钢电极表面的铁细菌和硫酸盐还原菌及其新陈代谢产物与腐蚀产物络合在一起的混合膜层的物理阻隔作用要比单纯Fe的腐蚀产物要大,使得其在有菌体系中腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,阻抗值较大,腐蚀过程被抑制;20 d后,由于新陈代谢产物的粘性较大导致无局部腐蚀产物脱落现象,且处于衰亡期的SRB的阴极去极化作用减弱,进而使得阴极Tafel斜率βc较大,电荷转移电阻仍高于无菌体系的值,腐蚀过程继续被抑制。     

Q235钢在含硫酸盐还原菌的有氧环境中腐蚀行为的研究

硫酸盐还原菌(SRB)并非严格的厌氧菌,其可以耐受一定的溶解氧,但在有氧条件下SRB所引起的腐蚀研究较少。通过用电化学阻抗谱和动电位扫描极化曲线法研究了Q235钢电极在有氧的含SRB溶液中的腐蚀行为。结果表明:在SRB的生长初期和衰减期,Q235钢电极的腐蚀为微生物腐蚀和氧腐蚀协同作用,而在增殖期以微生物腐蚀为主;在SRB的整个生长过程中,Q235钢电极的腐蚀速度呈现先增大后减小然后趋于稳定的趋势。     

新型复合缓蚀剂对青铜文物的防腐蚀研究

为评价苯骈三氮唑(BTA)和甲酸钠(SFA)复合缓蚀剂对青铜文物的防腐保护能力,利用电化学方法研究了复合缓蚀剂对青铜试样在3%(质量分数) NaCl溶液中电化学行为的影响,并通过X射线光电子能谱技术(XPS)分析了复合缓蚀剂对青铜表面膜成分的影响。结果表明,SFA的加入增强了BTA对青铜的腐蚀抑制作用,提高了青铜表面膜电阻和电极反应的界面电荷转移电阻。XPS分析结果表明,青铜表面氧化物种类对CuBTA配合物的形成影响较大,在SFA存在条件下,青铜表面物种以Cu2O为主,更有利于BTA吸附,生成Cu (I)-BTA聚合物保护膜,从而提高青铜的抗腐蚀能力。本研究结果为青铜文物抗腐蚀处理提供了理论依据和有效的方法。     

时效制度对挤压Al-6.2Zn-2.3Mg-2.3Cu铝合金电化学腐蚀性能的影响

采用开路电位、循环极化曲线、电化学阻抗谱及腐蚀形貌表征等研究不同时效制度下Al-6.2Zn-2.3Mg-2.3Cu铝合金分别在3.5%Na Cl(质量分数)以及10 mmol/L Na Cl+0.1mol/L Na2SO4溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:4种时效制度处理后,挤压铝合金耐局部腐蚀能力由大到小的顺序依次为T76+T6、T76、T77、T6。试样在10 mmol/L Na Cl+0.1mol/L Na2SO4溶液中主要发生点蚀,从循环阳极极化曲线上可以观察到明显的点蚀电位和点蚀转换电位;在3.5%Na Cl溶液中发生点蚀和晶间腐蚀。利用点蚀电位φb以及点蚀电位与自腐蚀电位的差值(φb-φcorr)表征局部腐蚀发生的难易程度,自腐蚀电位和再钝化电位的差值(φcorr-φrep)表征局部腐蚀的发展程度。另外,表征了试样的硬度和导电率等性能,发现与峰时效相比,三级时效处理后的合金的硬度并无显著降低,且T76+T6态的硬度稍大于T77态的。可见扩大三级时效的回归时间窗口、降低回归温度,可使合金同时获得更优异的强度和耐蚀性能。     

SO_4~(2-)对X80管线钢在酸性红壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及三维视频显微镜技术研究了在酸性红壤模拟溶液中SO_4~(2-)对X80管线钢腐蚀行为的影响。结果表明:随着酸性红壤模拟液中SO_4~(2-)含量的增加,X80钢的腐蚀呈现出先减缓后明显加剧的趋势;在含5%(质量分数,下同)SO_4~(2-)的模拟溶液中,X80钢的腐蚀失重量最低、腐蚀电流密度最小。结合EIS分析表明:SO_4~(2-)的含量会影响X80钢的腐蚀行为,1%~5%SO_4~(2-)会阻碍Cl-在电极表面的吸附,减缓腐蚀;高含量的SO_4~(2-)会破坏电极表面膜的形成,使腐蚀加速。     

油膜下局部腐蚀的探讨

采用丝束电极测试每一丝电极的电位、腐蚀电流大小,直观地探测油膜局部区域的电化学参数分布,研究油膜下的腐蚀情况。结果表明,各涂油丝束电极间存在电化学差异,油膜下存在腐蚀微电池,油膜下的腐蚀是分区进行的,阴极区受到保护,阳极区金属发生腐蚀。     

碳钢在模拟一级反渗透产水和海水中的腐蚀行为比较

采用丝束电极测试(WBE)、电化学阻抗谱(EIS)和挂片失重法研究了静态条件下碳钢在模拟海水淡化一级反渗透(RO)产水和海水中的腐蚀形态及其电化学特性。结果表明,碳钢在模拟一级RO产水和海水中腐蚀电位随时间延长而下降;在模拟一级RO产水15d的试验中,碳钢表面微阴极、微阳极的最大电位差始终大于110mV,腐蚀过程中阴极、阳极区域位置基本不变,腐蚀始终在局部区域进行,阻抗谱显示一个时间常数;在模拟海水中2d后碳钢表面微阴极、微阳极的最大电位差小于10mV,微阴极、微阳极区域位置在不断变化,发生全面腐蚀,随着腐蚀的进行碳钢电极的电化学阻抗谱上出现Warburg阻抗,腐蚀过程逐渐发展为扩散控制,表面生成的致密腐蚀产物对碳钢的进一步腐蚀起到了一定的抑制作用,碳钢腐蚀速率下降。碳钢在模拟一级RO产水中的表观腐蚀速率略大于模拟海水,因其实际腐蚀部位面积小而局部区域的腐蚀速率比在海水中更大。     

人血清白蛋白对模拟宫腔液中铜的光电响应特性的影响

用动电位伏安法，动电位光电流测量，表面膜的阴极还原和XRD分析等手段研究了铜在含或不含人血清白蛋白的模拟宫腔液（pH=7)中的电化学和光电化学行为，在不含白蛋白的模拟宫腔液中，铜电极表面生成的Cu2O呈n型光响应；一定量白蛋白存在时使Cu2O的光响应从n型转为p型，Cu2O在模拟宫腔液中呈n型光响应可归因于氯离子对Cu2O的掺杂，白蛋白排斥氯离子对Cu2O的掺杂，使其光响应从n型转为p型。     

2024铝合金在模拟动态海水/大气界面环境中的局部腐蚀机制

搭建了由电动推杆、时间继电器及4个腐蚀电化学传感器组成的模拟动态海水/大气界面(简称为水气界面)腐蚀测试平台,综合采用腐蚀电位监测、电化学阻抗谱(EIS)技术、电化学噪声(EN)技术以及表面和截面形貌分析,研究了2024铝合金在模拟动态水气界面区的局部腐蚀行为与机制,并比较了其与全浸区腐蚀行为的差异性。结果表明,动态水气界面区腐蚀产物呈“连续分布”特征,主要是由于试样向上移出水面过程中蚀孔内阳极溶解产生的Al³⁺流出,与界面区丰富的氧结合生成腐蚀产物;全浸区腐蚀产物分布较为分散。水气界面区随着铝合金浸入和移出水面,腐蚀电位呈现周期性“下降-上升”波动,波动幅值为5～10 mV。全浸区与水气界面区的水线上方由于腐蚀电位较高所以为阴极区,水线下方为阳极区;但腐蚀电位差异不大,因此宏观腐蚀电池作用不明显。EIS结果表明,水气界面区高频容抗弧半径均呈现先增大后减小趋势,界面区的腐蚀产物膜由于覆盖度大,比全浸区的腐蚀产物膜耐蚀性好。EN结果表明,水气界面区电流噪声的波动幅值先减小后增大,表明局部腐蚀敏感性先减小后增大,电流噪声的功率谱密度(PSD)高频线性区斜率均小于-20...