感应电流作用下海底电缆铜铠装层腐蚀规律研究

目的研究感应电流作用下的海底电缆铜铠装层在模拟海水环境中的腐蚀规律。方法通过浸泡实验,研究不同感应电流密度下铜铠装层随时间变化的腐蚀速率,然后通过扫描电镜观察铜铠装腐蚀后表面的形貌,通过X-射线衍射分析铜铠装腐蚀后的产物,最后通过交流阻抗法对腐蚀后铜铠装的表面双电层结构进行研究。结果在模拟海水环境中,感应电流的存在能够在一定程度上加速铜铠装的腐蚀。随着浸泡时间的延长,腐蚀速率呈先上升、后下降的趋势,并逐渐趋于稳定。在峰值情况下,腐蚀速率提升4～7倍;在稳定阶段,腐蚀速率提升3～5倍。随着感应电流密度的增大,铜铠装的腐蚀速率逐渐增加,并与感应电流密度呈非线性关系,经数据拟合,腐蚀速率与感应电流密度的0.5次方成正比关系。经X-射线衍射分析可知,铜铠装在模拟海水中的腐蚀产物主要是Cu_2O。结论感应电流引起的腐蚀速率约占其等效直流电流腐蚀速率的0.16%～2.03%。流经铜铠装上的感应电流大部分通过界面双电层电容的充放电不发生实质的腐蚀反应,小部分通过极化电阻发生腐蚀反应。     

含水量与直流干扰电流密度对紫铜在宝鸡土壤中初期腐蚀行为的影响

目的研究直流干扰下紫铜在宝鸡实地取土中的腐蚀行为,讨论含水量和电流密度对紫铜土壤腐蚀行为的影响,为不同工作环境下紫铜接地材料的适用性提供相应的数据支持。方法采用动电位扫描的快速评价方法与埋片失重试验相结合,测试了不同含水量与直流干扰条件下紫铜在宝鸡土壤中的腐蚀速率,采用扫描电镜、激光共聚焦显微镜与拉曼光谱对腐蚀产物及其形貌进行了表征。结果随着土壤含水量的增加,Cu的腐蚀速率增大,并且在含水量为25%时达到最大,之后腐蚀速率逐渐降低;在含水量为15%的土壤介质中,铜会发生局部腐蚀,含水量高于20%时发生非均匀的全面腐蚀。随着直流干扰电流密度的增大,Cu的腐蚀程度逐渐增强,点蚀坑密度逐渐增大并分布越来越均匀,当电流密度增大到3 mA/cm~2时,Cu表面点蚀坑深度增大逐渐减缓,并相互连接成片;在较低电流密度下,Cu试样表面的腐蚀产物为Cu_2O和Cu_2(OH)_2CO_3,随着电流密度的增大,Cu_2(OH)_2CO_3逐渐减少,腐蚀产物主要为Cu_2O和Cu O。结论土壤含水量会极大地影响Cu的腐蚀形态和腐蚀程度,在含水量为某一临界值时,Cu的腐蚀速率达到最大。直流干扰促进了紫铜在宝鸡土壤中的腐蚀,并且会影响腐蚀产物的组成。     

A3钢在硫酸溶液中的电化学腐蚀行为特征

研究了氏钢在硫酸溶液中的腐蚀行为和腐蚀速率,并利用电化学测试仪对氏钢腐蚀过程的电化学特征进行了研究。实验结果表明：随着硫酸浓度的增大以及在硫酸溶液中浸泡时间的延长,氏钢的腐蚀失重速率逐渐变小;极化曲线测试与腐蚀失重试验结果相吻合;阻抗曲线研究发现,在浓度较高的30％酸液中表面双电层或腐蚀产物膜的电容值较大,反映此时试样表面较容易发生钝化;扫描电镜观察表明：经硫酸溶液腐蚀后,在氏钢样品表面产生了许多腐蚀产物,能谱分析证实主要产物为Fe2O3化合物。     

紫铜在清远乡村大气环境中的腐蚀行为

通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪(XRD)、能量色散谱(EDS)和电化学阻抗谱(EIS),研究了紫铜在清远乡村大气环境中暴露不同时间后的腐蚀行为。结果表明:紫铜在清远乡村大气环境暴露后,有局部腐蚀发生。随着时间的延长,腐蚀产物增多,并逐渐覆盖了铜表面形成较为致密的膜层,导致腐蚀速率下降。在暴露的前6个月,紫铜的腐蚀产物主要是Cu_2O,随着时间的延长,大气中其他污染物对铜腐蚀的影响增加,12个月后腐蚀产物中出现了CuOHCl和CuS。     

海洋柔性立管用高强钢的高温海水腐蚀行为

通过开展浸泡腐蚀实验和电化学腐蚀实验研究了海洋柔性立管用高强钢在高温海水环境中的腐蚀行为。通过分析实验钢的腐蚀速率、腐蚀产物物相组成、腐蚀产物形态特征以及不同腐蚀时间后实验钢动电位极化曲线,揭示了实验钢的高温海水腐蚀行为与机制。结果表明:随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率先是快速下降随后缓慢下降并趋于稳定,稳定状态的腐蚀速率为0.071 mm/a。而基体表面附着的腐蚀产物的致密度则是随时间的延长不断增加,抑制了腐蚀过程中的电化学反应。钢中耐蚀元素Cr、Mo、Ni的添加不仅可以促进形成致密稳定的腐蚀产物层,还可提高基体的自腐蚀电位,降低自腐蚀电流,增强实验钢的耐蚀性。     

工程机械用Cu-Ni合金的腐蚀行为研究

对Cu-Ni合金进行了全浸腐蚀、电化学腐蚀和冲刷腐蚀性能测试。研究了全浸时间、冲刷流速对Cu-Ni合金腐蚀速率、腐蚀类型和电化学性能的影响,并分析了腐蚀反应的作用机理。结果表明,全浸腐蚀过程中Cu-Ni合金表面会形成Cu_2O氧化膜,而全浸腐蚀时间达到720 h后表面膜中的Cu_2O会与腐蚀介质中的氧气和氯离子发生反应形成Cu(OH)_3Cl;Cu-Ni合金表面氧化膜的形成可有效抑制腐蚀介质与基体的接触,从而对合金基体起到保护作用。随着全浸腐蚀时间的延长,腐蚀深度速率的变化趋势与全浸腐蚀速率的变化趋势保持一致,即采用线性极化方法测试Cu-Ni合金在静态3.5%Na Cl溶液中的腐蚀速率是可行的;在冲刷流速低于临界流速下的Cu-Ni合金具有较低的腐蚀速率,可起到对材料良好的保护作用。     

X65碳钢机械液压杆的耐蚀性能研究

对机械液压杆用X65碳钢进行了耐腐蚀性能研究,考察了腐蚀介质温度和醋酸浓度对机械液压杆表面腐蚀形貌和耐腐蚀性能的影响。结果表明,当腐蚀介质温度为20℃时,随着浸泡时间的延长腐蚀速率增加;而当腐蚀介质温度为90℃时,随着时间的延长腐蚀速率降低;腐蚀产物主要为Fe CO3,醋酸的加入在一定程度上可以溶解腐蚀产物。     

钙离子对NC-55E钢CO2腐蚀产物膜性能的影响

通过线性极化、电化学阻抗谱测试和SEM观察,研究了80℃条件下Ca2+浓度对NC 55E套管钢CO2腐蚀产物膜的形成过程及其保护性能的影响.结果表明,随Ca2+浓度增加,Rp和根据阻抗谱拟合所得的Rf的最大值逐渐增大;在4%的CaCl2溶液中生成的腐蚀产物膜相对更具有保护性;从4%CaCl2腐蚀产物膜的表面和截面形貌可以看出,在浸泡40 h左右,腐蚀产物膜保护性能最好,61 h时,腐蚀产物膜开始发生局部腐蚀而发生破坏;在相同的Cl-浓度条件下,Ca2+的加入降低了金属的腐蚀速率,可以延长腐蚀产物膜的破坏时间,延缓腐蚀的发生.     

腐蚀产物中Zn5(OH)8Cl2对纯Zn腐蚀行为的影响

目的 探究纯Zn腐蚀产物中碱式氯化锌(Zn5(OH)8Cl2,ZHC)对其腐蚀防护性能的影响以及腐蚀防护机理。方法 通过原位生长法在纯Zn表面制备一层ZHC膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),分析了样品的物相组成和微观形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(Tafel),评估了ZHC膜对纯Zn腐蚀防护性能的影响。结果 纯Zn表面先形成了一层致密细小的ZHC纳米片,铺满整个纯Zn表面后,在第一层ZHC上形成第二层较大尺寸的ZHC纳米片。预制备的ZHC膜可以使纯Zn的腐蚀电流密度从78.23 μA/cm²降低到2.08 μA/cm²,腐蚀电位从‒1.050 V(vs. SCE)提升到‒0.998 V(vs. SCE),并且随着ZHC制备时间的增加,阴极斜率(βc)逐渐增大,这表明ZHC可以有效阻碍电荷转移,抑制阴极的氧还原,减缓纯Zn的腐蚀速率,对Zn基体的腐蚀起到防护作用。在浸泡腐蚀过程中,ZHC可以抑制HZ的生成,减少絮状腐蚀产物的生成。在短期浸泡过程中,纯Zn的阻抗值随着预制备ZHC的增加而逐渐增大,这是因为生成的腐蚀产物填补ZHC纳米片的空隙,使腐蚀产物膜致密,ZHC膜对Zn基体能起到较好的防护作用。在长期浸泡过程中,ZHC/Zn的阻抗值下降,这是因为ZHC膜破裂,提供了新的腐蚀通道,导致ZHC膜对纯Zn的防护作用下降。结论 ZHC膜可以减缓纯Zn的腐蚀速率。对比纯Zn和ZHC/Zn在浸泡过程中的腐蚀行为可知,在短期浸泡过程中,随着预制备ZHC的增加,对纯Zn的防护性能逐渐提高;在长期浸泡腐蚀过程中,ZHC膜对纯Zn腐蚀的防护作用逐渐下降。     

Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为

采用中性盐雾加速试验、扫描电镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪等研究了Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为。结果表明:在中性盐雾腐蚀过程中,该合金具有良好的耐盐雾腐蚀性能,合金的腐蚀速率随腐蚀时间的延长而迅速降低,腐蚀480 h后平均腐蚀速率仅为0.010 mm/a。这是因为腐蚀后合金表面生成一层致密的Cu2O膜,随着腐蚀的进行,Cu2O膜增厚,同时外层的Cu2O膜被进一步氧化生成疏松的Cu2(OH)3Cl颗粒。合金在中性盐雾中腐蚀后,主要是α(Cu)固溶体被腐蚀,合金中的第二相仍残留在晶界处。