X70钢在鹰潭酸性土壤中的应力腐蚀行为

在不同的阴极保护电位下,采用慢应变速率拉伸试验（SSRT）和电化学方法研究X70钢在水饱和鹰潭土壤中的应力腐蚀开裂行为,为酸性土壤地区的X70钢管线的腐蚀防护提供基础参考数据。结果表明,X70钢在实验所用的酸性土壤环境中能够发生穿晶应力腐蚀裂纹（TGSCC）;SCC萌生与外加保护电位有关,外加电位较高、X70钢完全受阳极过程控制时的SCC敏感性较低;外加电位较低、X70钢受阴阳极混合电极过程控制或完全受阴极过程控制时均能发生SCC,且其敏感性随外加电位的降低而增加,且完全受阴极过程控制时的SCC敏感性大大高于其它情况。     

NiAl/AlBN封严涂层的电偶腐蚀行为

采用空气等离子喷涂工艺制备了NiAl/AlBN封严涂层。研究了NiAl/AlBN涂层在5%(质量分数)NaCl溶液中的电偶腐蚀行为。结合极化曲线、开路电位和微观形貌(SEM)观察,对封严涂层的腐蚀机理进行了探讨。通过计算出的平均电偶电流密度,评价了NiAl/AlBN封严涂层的电偶腐蚀敏感性。结果表明,AlBN涂层的腐蚀电位较NiAl涂层低,两者相差约70mV,电偶腐蚀过程中,腐蚀电位较低的AlBN涂层作为电偶对的阳极发生腐蚀,NiAl涂层作为阴极得到保护。NiAl/AlBN涂层的电偶电流密度为3.5331μA/cm2。电偶腐蚀后,电偶对的阳极、阴极的自腐蚀电位均降低了,阳极电位从-808mV负移到-883mV,阴极电位从-740mV负移到-800mV;电偶电位为-814mV。随着腐蚀时间的延长,AlBN涂层的防护性能逐渐减弱。     

船舶外加电流阴极保护用辅助阳极组件

阴极保护和优质涂层相结合是防止海水中金属结构物腐蚀的有效方法。在船舶外加电流阴极保护系统中 ,辅助阳极组件是其中的关键组成部分。介绍了船舶外加电流阴极保护用辅助阳极组件的研究发展及工程经验 ,评述了铅银阳极、铂阳极和混合金属氧化物阳极的性能特点。     

外加电位条件下X100/X80管线钢的应力腐蚀行为研究

以X100、X80管线钢为研究对象，通过在外加电位条件下的慢应变拉伸速率试验(SSRT),获取管线钢材料在空气中和不同外加电位下的慢拉伸应力腐蚀的应力-应变曲线，分析其应力腐蚀敏感性可知：外加电位对X100和X80管线钢在3.5%NaCl中性溶液中的SCC敏感性和腐蚀开裂机理有显著影响。相同应力腐蚀条件下，X100管线钢的SCC敏感性相对于X80管线钢更低。结合断口微观形貌和极化曲线快、慢扫测试分析X100/X80耐腐蚀性能的特征和差异，可以得出X100和X80管线钢材料在不同外加电位条件下的应力腐蚀机理类型：当外加电位高于-395 mV时，金属处于活化溶解状态；当外加电位置于-395～-462 mV(X80钢)或-395～-504 mV(X100钢)时，机理为膜破裂-阳极溶解(AD)和氢致开裂(HIC)型；如果外加电位进一步降低，机理表现为氢致开裂型。     

甲基三甲氧基硅烷水解液pH值对无铬锌铝涂层耐蚀性能的影响

为了提高无铬锌铝涂层的耐蚀性能,研究了不同pH值(3.5、4.5、5.5、7.0、8.0、9.0)的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)水解液对涂层耐蚀性能的影响.采用电导率仪、红外光谱仪(FTIR)分析水解液的水解趋势和水解产物,进一步采用动电位极化研究MTMS水解液制备的无铬锌铝涂层的耐蚀性能.结果表明:MTMS水解液在酸性条件下水解稳定性更高,水解速率随着酸性增强而加快;当pH值为4.5时,MTMS水解稳定性最好且水解最为充分,因为此时MTMS水解液中的硅醇含量更高,成膜质量更佳;pH值为4.5的水解液制备的涂层自腐蚀电位更正,腐蚀电流密度更低,耐腐蚀性能更好,这是由于涂层的多层交错和钝化,使得最外层钝化膜的破坏不至于引起耐蚀性的严重降低.     

化学氧化合成N-乙基苯胺与苯胺共聚物的防腐性能

通过开路电位法详细研究了掺杂酸种类、掺杂状态和共聚单体摩尔比等对化学氧化合成的N-乙基苯胺与苯胺(EA/AN)共聚物的防腐性能的影响。结果表明,所有EA/AN共聚物的防腐性能均优于两种单体的均聚物,单体喂入摩尔比EA/AN为20/80的去掺杂态共聚物表现出最优防腐效果。盐酸掺杂共聚物的防腐性能优于其它酸掺杂共聚物的,去掺杂态共聚物又优于掺杂态共聚物。尤其是在强酸性腐蚀介质中,以该共聚物为底漆,环氧树脂为面漆的复合涂层钢板的开路电位在浸泡过程中出现了不降反升现象,涨幅达110 mV左右,较裸露钢板相应正移了约545 mV,较聚苯胺复合涂层涂覆的钢板相应正移了约90 mV,在长达半年的浸泡后,涂层不脱落、不起泡,也无锈点出现。     

有机硅溶胶复合处理的锌铬膜涂层

为了进一步探索改善锌铬膜涂层性能的途径,扩大锌铬膜涂层的应用范围,采用有机硅溶胶材料对锌铬膜涂层复合处理,并进行性能测试.通过中性盐雾腐蚀、二氧化硫腐蚀、酸性介质腐蚀失重、流水喷淋冲刷前后的盐水浸泡腐蚀失重和附着力以及涂层的硬度测试,对比了锌铬膜涂层采用有机硅溶胶材料复合处理前后的性能变化.结果表明:经过复合处理后的锌铬膜涂层在中性和酸性环境条件下的耐腐蚀性能、耐流水冲刷性都有了大幅度的提高,涂层的硬度进一步增强,使锌铬膜涂层在更为广泛的领域的应用成为可能.     

X80管线钢在近中性环境中阴极保护下的应力腐蚀敏感性

目前,对管线钢在外加电位下的应力腐蚀开裂的研究尚不全面.应用慢应变速率拉伸、扫描电镜(SEM)观察和动电位极化测试方法,研究了在近中性模拟土壤溶液(NS4)中,不同阴极保护电位下X80管线钢的应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明:X80管线钢的SCC行为与阴极保护电位密切相关;在-850,-1000,-1 200 mV(相对饱和硫酸铜电极)3个保护电位下,阴极过程析氢反应起主要作用,随着阴极保护电位的负移,X80管线钢的脆性逐渐增大;在-1 200 mV条件下SCC敏感性系数最高,形变硬化指数最低,SCC现象最为严重.     

聚苯胺/钼酸涂层的电化学合成及其耐蚀性能

为了提高Q235碳钢的防腐蚀性能,先对其进行钝化处理,然后分别在不含和含有钼酸的苯胺和草酸混合溶液中,采用循环伏安法在碳钢电极表面电化学合成聚苯胺(PANI)和聚苯胺/钼酸(PANI-MoO2-4)涂层;利用开路电位-时间曲线、动电位极化曲线及电化学阻抗谱分析了PANI涂层和PANI-MoO2-4涂层在3.5%NaCl溶液中的防腐蚀性能。结果表明:PANI-MoO2-4涂层对Q235碳钢的腐蚀防护作用明显优于PANI涂层;与碳钢相比,PANI-MoO2-4涂层的自腐蚀电位升高了近188 mV,自腐蚀电流密度约为碳钢的1/5,低频阻抗模值|Z|0.05 Hz约为碳钢的53倍。     

阴极保护用阳极

介绍了牺牲阳极材料中镁基、锌基、铝基阳极的化学成分和性能特点,以及多种外加电流阴极保护用阳极材料的特点.通过对石墨阳极、高硅铸铁阳极和铅银合金阳极、镀铂阳极和混合金属氧化物阳极的性能比较,认为混合金属氧化物阳极是最为理想和最有前途的辅助阳极材料.     

超音速电弧喷涂Monel合金涂层的电化学腐蚀特性

利用超音速电弧喷涂技术制备了Monel合金涂层,采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等分析了涂层的显微结构、成分和相组成,并对涂层的结合强度和耐腐蚀性能进行了测试.研究表明,工艺参数对涂层的显微结构影响较小,局部结合界面区域出现孔隙;涂层主要由镍铜无限固溶相组成;涂层的结合强度和耐蚀性能随着电弧电压的升高而提高,平均结合强度最高达到23.25 MPa.涂层在5%HCl酸性溶液中,H+的浓度与腐蚀速率成正比,电位基本稳定在-400 m V并逐渐下降;在5%Na OH溶液中能很好地保护基体,涂层中的镍优先腐蚀而发生脱镍现象,4 h后腐蚀电位已趋于平衡,约为-300 m V.     

阳极施加恒电位对EAM-MFC启动性能改善的研究

微生物燃料电池(MFC)普遍存在启动速度慢的现象,且启动方式对阴阳极性能影响较大.通过对阳极施加恒电位对比分析了恒电位对以导电曝气膜组件为生物阴极的微生物燃料电池(EAM-MFC)系统启动过程和生物阴极性能作用的影响.结果表明,在系统阳极施加-290mV恒电位的启动方式较常规方式,能够在使系统启动周期缩短的同时明显提升阴极脱氮性能,阴极电势和电池的输出电压分别较常规启动方式提高(84±1.51)mV和(127±2.09)mV;阴极室COD、氨氮、总氮去除率分别提高32.77%、10.09%和21.42%;此外,外加电位能够刺激阴极生物膜上反硝化微生物的生长.     

涂层耐湿性测试标准介绍

介绍了现行国标、ISO标准、ASTM标准中涂层耐湿性主要测试方法,对各标准中测试方法进行了归纳总结.湿热、箱内冷凝、喷水雾均为高温高湿环境,形成冷凝水的推动力较小;单侧冷凝温差较大,引起涂层破坏的推动力较大,在同样试验温度下,冷凝更易发生.在需要快速获得涂层耐湿性试验结果时,尤其是涂层耐冷凝性能时,可以优先选用单侧冷凝...     

自升式平台桩腿防腐蚀技术研究

应用外加电流法阴极保护技术,通过传动机构将辅助阳极及参比电极下放至海底;对比固定式高纯锌参比电极,桩腿的电位始终保持在100-250mV范围内（国标中相对于高纯锌参比电极保护电位为0-250mV）;对比便携式参比电极（Cu/CuSO4）,桩腿的电位基本在-900mV左右,（国标中相对于Cu/CuSO4参比电极保护电位为-850~-1100mV）。结果表明采用外加电流法阴极保护技术,将电极通过电缆投入海水后,能够较好的对圆柱形不可进水式桩腿进行保护,是对自升式平台桩腿防腐蚀技术安装工艺的积极探索。     

二氧化锰参比电极的制作及其性能评定

参比电极对检测钢筋混凝土中钢筋的电位至关重要,而应用于混凝土中的进口高性能参比电极的成本极高.为此,仿制了一种二氧化锰参比电极,并用常规电化学方法对其电位稳定性能进行测试.结果表明:在17.8 ℃、pH值为13.98的模拟孔隙液[0 6 mol/L KOH 0.2 mol/L NaOH 饱和Ca(OH)2]中,二氧化锰电极的电位稳定在60～80 mV,单个电极的电位波动不超过±5 mV; 10 μA电流阴、阳极极化时,电位波动不超过10 mV;温度变化时,电极电位变化小,可恢复.仿制的电极与国外商业二氧化锰参比电极的性能基本接近.     

陶瓷颗粒添加对热喷涂不锈钢涂层耐蚀性的影响

采用超音速火焰喷涂(HVAF)方法成功制备出不同种类及粒度陶瓷颗粒复合的不锈钢涂层,系统研究陶瓷颗粒的种类及粒度对复合涂层的硬度、孔隙率与耐蚀性能的影响;通过扫描电子显微镜、全自动硬度计、Image Pro Plus软件以及电化学工作站等分析测试技术对不锈钢/陶瓷颗粒复合涂层的微观结构、硬度及腐蚀行为进行系统表征与分析.结果表明:粗粒径棕刚玉(Al2O3)复合的不锈钢涂层的孔隙率低(0.7863％)、硬度高(637HV0.1)且耐蚀性能优异,其自腐蚀电位为-454.14 mV、自腐蚀电流密度为22.208 mA·cm-2;细粒径碳化硅(SiC)复合的不锈钢涂层具有较高的硬度(600HV0.1)及较好的耐蚀性能,其自腐蚀电位为-463.68 mV、自腐蚀电流密度为23.738 mA·cm-2.     

SiO2/凹凸棒土复合材料自修复超疏水涂层的制备与性能

在过去的几十年中,超疏水表面由于其特殊的性能而受到极为广泛的关注,但是在室外应用中,受环境中各种因素的影响,大多数超疏水表面很轻易会失去其超疏水性。采用简单的两步浸涂法制备得到一种表面坚固的可修复超疏水涂层。以聚硅氧烷与无水乙醇混合制得涂层底层;中性硅酮玻璃胶、纳米SiO2、微米级凹凸棒土(ATP)粉末以及聚硅氧烷共混制得涂层面层。利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对涂层的微观形貌、润湿性、分子结构进行表征。确定了中性硅酮玻璃胶的最佳用量,考察了涂层的耐磨性能、自清洁性能以及机械磨损与酸碱环境下的自修复性能。结果表明：中性硅酮玻璃胶添加量在质量分数为1wt%时涂层疏水能力最佳,水接触角达到153.5°±1.5°。在50 g砝码(1.03 kPa)下经过360 cm的机械磨损,涂层仍具备140°以上的水接触角。并且涂层在受到一定程度的机械磨损或是酸碱破坏后,都可以通过高温加热实现涂层超疏水性能的修复,此外涂层还具备一定的耐水稳定性以及优异的自清洁能力。     

0.8设计系数用X80管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀开裂行为

采用慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究了X80管线钢及其焊缝在近中性的NS4溶液中的应力腐蚀行为与敏感性。结果表明:X80管线钢及其焊缝主要是塑性损失,且焊缝塑性损失大于母材;X80管线钢及其焊缝在空气中属于典型的韧性断裂特征,在NS4溶液中属于穿晶应力腐蚀开裂(TGSCC),在NS4溶液中母材和焊缝断口中间区域比断口边缘区域表现出更明显的脆性断裂特征。电位在大于-749.86mV时,SCC机制为阳极溶解机制,在-749.86~-839.19mV之间时为阳极溶解和氢脆混合机制,小于-839.19mV时为氢脆机制。     

20钢表面电脉冲沉积锌层及其耐蚀性能

用自制的高能高频电脉冲沉积设备在20钢上获得了表面平整、厚度均匀的锌涂层,对此研究了涂层试样与未涂层试样在80℃的自来水和65℃的自来水、海水中的耐蚀性能。通过对电位－时间关系曲线的监测发现,在80℃海水浸泡181h和65℃自来水中浸泡4h后出现了锌－铁电偶对电位极性逆转现象,使锌涂层由阳极性转变为极性,并使腐蚀形态由均匀的全面腐蚀转变为不均匀的局部腐蚀,使锌涂层失去了应有的保护作用。研究确定锌涂层较为适宜的使用环境由80℃时为自来水、在65℃时为海水。建议在选用锌作防护涂层时针对实际使用环境测试电位和腐蚀情况,避免由于涂层工作环境选择不当而引发相反的效果。     

铝合金表面等离子体电解氧化陶瓷涂层在NaCl溶液中的电化学阻抗谱研究

通过调整电解液中硅酸钠的浓度, 利用等离子体电解氧化(PEO)技术在铝合金LY12表面制备了各种陶瓷涂层, 利用光学显微镜、XRD、电化学阻抗谱(EIS)对涂层的形貌、成分和涂层在NaCl溶液中耐腐蚀性能进行了研究. 结果表明: 提高电解液中硅酸钠的浓度可以使得涂层的总厚度增加, 但过高或过低的浓度都会导致致密层厚度的减薄. 当浓度为20g/L时, 所制备的涂层的成分以氧化铝为主; 当浓度为40g/L时, 涂层的成分主要是莫来石和氧化铝; 当浓度超过60g/L 时, 涂层的成分主要为非晶相. EIS的研究表明, 涂层耐腐蚀性取决于涂层中的致密层, 增加致密层的厚度可以提高PEO涂层的耐腐蚀性, 在中性、酸性、碱性腐蚀介质中, PEO涂层都显示出对基体良好的保护作用.