磁场作用下钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀研究

随着科学技术的不断发展，生活中出现的磁场环境不断增加，而这种新型环境对于钢筋混凝土结构的钢筋的耐腐蚀性能会产生新的挑战。为了探究磁场环境对于钢筋混凝土结构中钢筋的耐蚀性能和锈蚀机理的影响，通过钢筋锈蚀实验观察钢筋锈蚀形貌，采用电化学工作站测量开路电位、极化曲线等技术研究了不同磁感应强度对模拟混凝土孔隙液中钢筋锈蚀行为的影响。研究结果表明：磁场使开路电位正移、腐蚀电位正移、腐蚀电流密度减小；磁场使钢筋锈蚀产物大量吸附于钢筋表面，使得钢筋锈蚀面积减小；磁场强度越大，对电化学腐蚀行为的影响越大。     

氯离子环境下混凝土钢筋的锈蚀过程

通过模拟氯离子环境下混凝土中钢筋所处的锈蚀环境,并以周期浸泡腐蚀试验加速钢筋的锈蚀,采用腐蚀失重和腐蚀过程pH值监控方法研究了氯离子环境下钢筋锈蚀的规律.结果表明,随CI-浓度提高,钢筋周期浸泡腐蚀速率总体呈现先增加后降低的规律.随着pH值的降低,钢筋腐蚀经过钝化区、破钝化区和活化区.在破钝化区(pH=12.3～11)...     

重庆石柱砖瓦溪遗址出土西汉青铜器腐蚀产物分析

用三维视频显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦拉曼光谱仪对重庆石柱县砖瓦溪遗址出土的4件青铜器残片进行微观形貌观察和锈蚀成分、结构分析。结果表明：除孔雀石、蓝铜矿、白铅矿和赤铜矿等常见的腐蚀产物外,4件青铜器的锈蚀物中均发现有Pb的含氯腐蚀产物—砷铅矿和磷氯铅矿,而未发现Cu的含氯腐蚀物;在地下埋藏过程中,青铜合金中的Pb被埋藏环境中的Cl^-腐蚀,与基体中的As一起形成砷铅矿;或与环境中的P形成磷氯铅矿;青铜器中的Pb和As因腐蚀发生明显的富集。     

过量CO2气氛环境下青铜表面生成孔雀石锈蚀产物的模拟研究简

利用一种新型的盐溶液-蒸汽模拟技术,在过量CO2的气氛环境中模拟生成孔雀石等锈蚀产物,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、Raman光谱仪等表征仪器,系统表征了锈蚀产物的微观组织和化学成分等。研究分析了在不同过量CO2的气氛环境下,青铜表面生成锈蚀产物的特征及其生长机理,为古代青铜器的保护提供了科学依据。     

Cu对低合金高强耐候钢耐蚀性的影响

采用周期浸润加速腐蚀实验，模拟实际大气腐蚀环境，研究了Cu含量对含cr低合金高强耐候钢耐蚀性的影响规律．利用扫描电镜（SEM）和x射线衍射仪（XRD）等手段检定腐蚀的深度、腐蚀产物膜中元素分布及其相组成．结果表明，当Cu含量较低时，锈层容易从表面剥离，使侵蚀性溶液渗入，钢的失重速率增高；随着Cu含量的增加，锈蚀的深度明...     

湖北鄂州出土青铜器锈蚀状况分析

在X射线荧光（XRF）基体合金成分及金相分析的基础上,利用X射线衍射（XRD）对湖北鄂州出土的几件“水坑器”锈蚀产物进行分析。结果表明,
干湿交替的潜水面浮动带的大环境,与潮湿缺氧、透气性差以及SO₄^2-、 Cl^-等络阴离子含量较高的局部埋藏环境造成青铜器严重腐蚀,锈蚀产物成分虽简单但不稳定,未见孔雀石等表生氧化条件下的稳定腐蚀产物。     

桥梁缆索用热镀锌钢丝盐雾条件下腐蚀防护的试验研究

通过对在中性盐雾条件下的腐蚀状态及腐蚀量的计算，评价几种防护材料对桥梁缆索用热镀锌钢丝的保护作用。通过失重法，评价中性盐雾对桥梁缆索用热镀锌钢丝不同周期腐蚀的影响。结果表明：随着实验时间的增长，桥梁缆索用热镀锌钢丝表面的锌层首先被腐蚀，生成白色锈蚀产物，随着腐蚀的加剧，锈蚀产物逐渐变成红褐色及黑色锈蚀产物，通过不同的防锈防护材料的应用，可以显着延长锈蚀产物生成的时间。     

汉代五铢钱币腐蚀特性研究

用光学显微镜、X-射线衍射及扫描电镜能谱等方法，研究了五铢钱币的化学组成及表面腐蚀特点。通过对模拟青铜样片进行锈蚀产生条件及腐蚀特征的分析，研究了铜币的腐蚀机理。研究表明，尽管不同钱币表面上的化学元素含量差异较大，但钱币基体的元素含量约为Cu 82％～86％，Sn 2％～4％，Pb 7％～11％，属于青铜材料。Fe、Si和Al的含量较低。钱币腐蚀产物以多种形式附着在铜币表面，淡绿色的粉状腐蚀产物主要为Cu2（OH）3Cl（绿铜矿），致密的绿色腐蚀产物主要为Cu3（CO3）3（OH）2（蓝铜矿），坚硬致密的墨绿色突出结状物为Cu2（OH）2CO3（孔雀石），土绿色锈蚀为铜锈与铁锈的混合物，锈层较厚。模拟腐蚀研究表明，Cl^-、O2、H2O及酸性条件共存是五铢钱币腐蚀的主要因素。     

QT400在模拟土壤加地下水环境中的腐蚀行为

研究了室温和高温下,球墨铸铁QT400-18AL在模拟土壤加地下水环境中的腐蚀行为。利用宏观观察确定球墨铸铁在模拟土壤加地下水环境中的腐蚀类型,用SEM对腐蚀产物的形貌及元素含量进行了分析,通过XRD测试确定了腐蚀产物膜的物相,并利用电化学工作站对QT400-18AL在模拟土壤加水环境中室温和高温的电化学性质进行了研究。结果表明,在模拟土壤加地下水环境中,球墨铸铁QT400-18AL的腐蚀类型为均匀腐蚀,经腐蚀后球墨铸铁腐蚀表面的膜层主要由Fe(OH)3、Fe3O4、Ca CO3及Ca SO4构成,腐蚀温度升高降低球墨铸铁的腐蚀阻抗,腐蚀更易进行,但腐蚀温度升高不影响球墨铸铁腐蚀电化学反应过程。     

低碳钢在模拟酸雨大气条件下的锈蚀演化

利用干湿循环加速腐蚀实验和电化学极化曲线法研究了低碳钢在模拟工业酸雨大气条件下的锈蚀演化过程.结果表明:实验初期锈蚀速度随干湿循环次数的增加而增大,随后转为随干湿循环次数的增加而降低;带锈低碳钢的干湿循环下的腐蚀产物促进阴极过程抑制阳极过程;在干湿循环加速腐蚀进程中低碳钢表面铁锈的化学组成、结构变化表现为在锈蚀初期α-FeOOH含量较低,锈层疏松,锈蚀速度随干湿循环次数增加呈上升趋势;后期随α-FeOOH含量的增加和锈层变得更加致密,腐蚀速度转变为随干湿循环次数增加而下降.     

Mn-Cu低合金钢在模拟海岸大气条件下的锈蚀演化规律

利用干湿循环加速腐蚀实验方法研究了Mn-Cu低合金钢在模拟海岸大气条件下的锈蚀演化规律.结果表明,在腐蚀初期锈蚀速度随干湿循环次数的增加而增大,随后转为随干湿循环次数的增加而降低.带锈层的Mn-Cu低合金钢的电化学极化行为表明,干湿循环下的腐蚀产物促进阴极过程,抑制阳极过程.在干湿循环加速腐蚀进程中Mn-Cu低合金钢表面铁锈的化学组成、结构变化表现为在锈蚀初期α-FeOOH含量较低,锈层疏松,锈蚀速度呈随干湿循环次数增加而上升趋势;后期随α-FeOOH含量的增加和锈层变得更加致密,腐蚀速度转变为随干湿循环次数增加而下降.锈蚀演化过程中,腐蚀速度和极化行为随干湿交替次数的演化与相应的锈层组成、结构形貌的变化有对应关系.     

一般大气环境下锈蚀结构钢表面特征与随机模型

对处于大气腐蚀环境中的结构钢开展了6批次人工加速腐蚀实验和为期8 a的自然暴露实验,利用表面形貌测试方法和腐蚀表征参数自编分析程序对锈蚀结构钢表面特征参数及演变规律进行研究,明确锈蚀深度、锈坑深度、锈坑径深比分布特征,揭示其均值、方差等统计参数及锈坑形状的变化规律。研究表明,一般大气环境下结构钢锈蚀深度服从正态分布,锈坑深度与径深比服从对数正态分布;随着腐蚀程度的增大,锈蚀深度均值、标准差与功率谱密度峰值以及锈坑深度对数均值均逐渐增大,锈坑径深比对数均值逐渐减小;锈坑形状由圆柱或半球体逐渐向圆锥体转变。最后基于锈蚀深度参数和锈坑参数统计分析结果,考虑各表征参数的变化规律与内在联系,建立了锈蚀深度随机场模型与锈坑随机分布模型,实现了一般大气环境锈蚀钢材表面特征的准确模拟与重建。     

模拟塔里木油田环境中低Cr钢的H_2S/CO_2腐蚀行为

通过高温高压腐蚀试验,运用SEM、XRD、EDS等分析技术.研究了普通P110与3Cr110钢在模拟塔里木油田现场环境中的CO2/H2S腐蚀特征.结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,这两种材料的腐蚀产物为FeCO3,3Cr110表现出良好的抗CO2均匀腐蚀及局部腐蚀能力,其平均腐蚀速率显著小于普通P110;模拟CO2/H2S腐蚀条件下,两种材料的均匀腐蚀速率远小于单独CO2腐蚀环境下的均匀腐蚀速率,表面腐蚀产物为FeS,H2S腐蚀占主导作用,Cr元素在低Cr钢腐蚀产物膜中的富集,其腐蚀产物Cr(OH)3改善了腐蚀产物膜的稳定性,显著提高了低Cr钢的抗均匀腐蚀及局部腐蚀能力.     

模拟酸雨大气环境镀锌钢的室内加速腐蚀行为和机理

目的 采用室内加速试验方法研究热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为和机理。方法 主要采用失重法对试样的腐蚀动力学进行研究,采用EDS、XRD和XPS对试样进行腐蚀产物成分分析,通过SEM和共聚焦显微镜观测试样表面形貌,采用EIS对试样表面涂层的保护性能进行检测。结果 在模拟酸雨大气环境中,厚度损失与时间呈幂函数关系,腐蚀大致是一个减速过程但在104 d后加速,在120 d后试样表面出现红锈和密集、深而窄的点蚀坑。主要腐蚀产物有ZnO、Zn4SO4(OH)6及可溶性产物ZnSO4.xH2O和Na2ZnSO4.4H2O,并且由截面形貌可知,镀层在酸雨环境中易被破坏。结论 在模拟酸雨大气环境中,热浸镀锌本身的耐蚀性很快失效,腐蚀速度加快直至生成的腐蚀产物在缺陷处形成较为完整的产物膜,对镀层的腐蚀具有一定抑制作用。但是酸雨环境中腐蚀产物膜较薄,易被破坏,这种溶解会使镀层失去保护,进一步腐蚀。     

模拟近海大气环境下结构钢锈蚀表面特征随机模型

对16块Q235B钢板进行了模拟近海大气环境加速腐蚀实验,利用非接触式表面形貌测试方法与自编程序对其表面形貌与特征参数进行采集与分析,明确锈蚀深度、锈坑深度、锈坑径深比分布特征,揭示其均值、方差等统计参数及锈坑形状的变化规律.研究表明,模拟近海大气环境下结构钢腐蚀过程大致经历疮痂、鼓包、剥落3个阶段,疮痂和鼓包阶段以点蚀为主,剥落阶段则表现出全面腐蚀特征;锈蚀深度服从正态分布,锈坑深度和径深比服从对数正态分布;随着腐蚀程度的增大,锈蚀深度均值、标准差与功率谱密度峰值以及锈坑深度对数均值均逐渐增大,锈坑径深比对数均值逐渐减小;各龄期内圆锥体锈坑占比最高,锈坑形状由圆柱或半球体逐渐向圆锥体转变.最后基于锈蚀深度和锈坑参数统计规律,建立了锈蚀深度随机场模型(SFCD)和锈坑随机分布模型(RDCP),实现了模拟近海大气环境锈蚀钢材表面形貌重建.     

钢结构桥梁的失效高强螺栓腐蚀产物特性研究

目的 研究在重庆湿润气候环境腐蚀条件下,朝天门大桥断裂高强螺栓的腐蚀特性及其影响因素.方法 根据朝天门大桥2013—2018年发现的81颗脱落断裂的高强螺栓在桥梁不同位置、时间发生脱落断裂的时空及类型分布统计分析结果,选取具有代表性的6个样品.同时,开展模拟重庆市湿润气候环境下高强螺栓的腐蚀试验,采用Q8直读光谱仪、扫描电镜、EDS、XRD等,对失效高强螺栓及模拟腐蚀环境下的高强螺栓表面腐蚀产物的化学组成、微观形貌进行分析,探讨高强螺栓失效与环境腐蚀之间的关系.结果 断裂失效螺栓断口表面、全新螺栓表面及芯部的化学成分分析结果表明,断裂失效螺栓和全新螺栓芯部的元素均为Fe、C、Mn、Si,元素分布均匀,而失效高强螺栓断口表面及模拟腐蚀环境下的高强螺栓表面腐蚀产物的元素种类较多,主要为铁和氧元素.失效高强螺栓及模拟腐蚀环境下的高强螺栓的表面腐蚀产物EDS能谱分析结果表明,腐蚀产物中有S、Cl、Al、Si、K等元素的存在,XRD物相分析结果显示,存在大量的Fe、Mn、Si等元素的氧化物及硫化铁.结论 高强螺栓的断裂失效与大气腐蚀(酸雨)、工业尘埃、道路扬尘等环境污染有关.     

300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为研究

采用模拟海水全浸区的浸泡实验和模拟海洋大气区的中性盐雾实验,结合宏观和微观形貌、三维形貌、腐蚀产物分析以及电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(PDP)测试,研究了起落架用300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为以及pH对其电化学行为的影响。结果表明：300M超高强度钢对p H的变化敏感,随着p H的降低,开路电位正移;阳极过程始终由活性溶解控制,阴极过程由氧还原为主转变为析氢反应为主;容抗弧半径下降,电荷转移电阻下降,腐蚀电流密度上升,腐蚀加快。失重法得出的腐蚀速率说明在盐雾环境中比人工海水环境中的腐蚀更为严重;两种环境中的腐蚀产物均主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe2O3和Fe3O4组成;腐蚀呈现均匀腐蚀的特征。由于氧浓度和Cl-浓度的差异导致300M超高强度钢在两种环境中的腐蚀电化学和腐蚀产物沉积过程改变,从而腐蚀行为出现差异。盐雾环境中供氧充足,同时试样表面覆盖的薄液膜促进了腐蚀产物沉积使腐蚀更为严重。     

含硫天然气管线H2S/CO2腐蚀发展规律

在模拟川渝地区天然气管线含H2S/CO2介质环境中进行腐蚀实验研究,分析了X52钢在含H2S/CO2溶液介质中暴露时间对管线钢腐蚀速率、腐蚀产物膜形貌及组成的影响。结果表明,随暴露时间延长,腐蚀产物膜层对基体产生一定保护性,减缓了腐蚀进程。腐蚀产物由马基诺矿型、硫化亚铁和陨硫铁发展成马基诺矿、硫化亚铁、陨硫铁和黄铁矿。     

Fe-Cr-Ni-Mo合金27-7Mo的抗CO_2腐蚀性能

模拟大庆油田井下的腐蚀环境,使用高温高压釜进行了27-7Mo合金钢的腐蚀试验,并采用SEM、EDS和XPS测试手段对该钢的腐蚀产物膜进行了分析。结果表明:27-7Mo合金钢CO2腐蚀速率在温度120℃,压力10MPa条件下出现极大值,在其余试验条件下均属于轻度腐蚀。27-7Mo钢腐蚀产物膜较薄,有浅的沟渠,整体属于均匀腐蚀。其腐蚀产物膜主要由Cr、Ni、Mo、Fe的氧化物和氢氧化物构成。     

三相磨料射流技术弹药除锈应用研究

为了改善弹药除锈修理作业环境,提高除锈的效果和效率,促进弹药修理的现代化.在弹药锈蚀原因和危害的基础上,阐述目前弹药除锈方法、存在的缺点和不足.从维修费效比的综合权衡更加合理考虑,提出利用一种新型的弹药除锈方法--三相磨料射流技术弹药除锈,分析三相磨料射流技术弹药除锈的机理、优点、工作原理和设备组成,并通过试验证明三相磨料射流除锈的可行性.得出结论:利用三相磨料射流技术对弹药除锈具有广泛的应用前景.