深度轧制技术制备的纳米晶金属板材腐蚀性能研究进展

概述了目前已提出的几种纳米晶金属材料制备技术和不同纳米晶金属材料腐蚀研究进展。介绍了深度轧制技术制备纳米晶金属板材,阐述了该技术制备的纳米晶金属板材(工业纯铁、304不锈钢和工业纯铝)腐蚀性能研究进展。与相应的普通金属材料相比,深度轧制技术制备的这三种纳米晶金属材料在不同腐蚀环境(溶液、熔盐和高温气体)中耐腐蚀性能(局部腐蚀和均匀腐蚀)提高。大量纳米晶及其相应普通金属材料的腐蚀实验结果表明,传统的材料微观结构参量(成分及其分布、晶粒尺寸、位错密度和残余应力等)不是腐蚀性能的本征参量。提出了从金属材料价电子结构和氧化膜电子结构角度理解金属材料腐蚀性能及其相关腐蚀机理,并在现有工作基础上提出金属材料电化学腐蚀本征参量的概念。     

金属纳米复合材料的界面和尺度效应

在宏观尺度上制造出具有纳米结构和纳米效应的高性能金属材料,并揭示这些材料的组织演化特征以实现功能调控,是金属材料学科面临的重大科学问题和需要解决的核心关键技术。阐述金属纳米材料界面、尺度与材料塑变、强化关系的主要研究进展,重点介绍宏观尺寸制备金属纳米复合材料、纳米尺度下经典Hall-Petch关系和复合材料混合定律的适用性、界面特征和尺度效应对材料微观结构、力学性能以及物理特性等的影响,指出面向应用的高性能金属纳米复合材料的发展趋势。     

金属表面混合微生物腐蚀及分析方法研究进展

微生物腐蚀研究一直都是金属腐蚀领域关注的热点,微生物种类的不同,对金属材料的腐蚀影响也不尽相同。实际环境中,微生物的复杂性导致单一微生物的腐蚀机理并不能完全解释实际的腐蚀现象,因此混合微生物体系研究成为微生物腐蚀领域新的研究方向。在基于单种微生物对金属的腐蚀行为及其腐蚀机理的研究基础上,综述了两种微生物的混合体系在金属表面对其腐蚀的影响。归纳总结了混合微生物的构成,重点综述了含有SRB、IOB和其他典型微生物的混合体系的作用过程,分析了混合体系中,不同微生物的相互作用(如协同、竞争作用等)对金属腐蚀影响。梳理了目前混合微生物体系研究的实验环境,并针对混合微生物体系在金属表面腐蚀微观的研究,介绍了几种技术,以期能更加直观地显示混合体系中微生物间的作用机制。最后对研究两种微生物混合体系下的金属腐蚀问题提出了建议和发展方向。     

金纳米颗粒的制备及其性能研究

以氢氧化铵溶液和2,6-吡啶二羧酸为还原剂,通过两步还原法还原氯金酸溶液制备出金纳米颗粒,用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见光谱仪(UV-VIS)对纳米颗粒进行了表征。结果表明,制备的金纳米颗粒具有尺寸小、分散性好的特点,并且具有明显的表面等离基元共振效应,使其在纳米尺度的光学领域具有潜在的应用价值。     

液态金属储能电池中常用液态金属腐蚀研究进展

简要综述了液态金属储能电池中常用负极材料Li、正极材料Bi和Sb对与其接触的金属材料的腐蚀研究进展。根据近年来原子能反应堆以及液态金属储能电池等领域的液态金属腐蚀的研究成果,总结了金属材料在液态Li、Bi以及Sb中的腐蚀现象、腐蚀机理以及腐蚀影响因素,并提出了液态金属腐蚀的防护建议。     

纳米流体及其对金属腐蚀行为的影响

纳米流体是一种新型的传热介质,在传热和蓄冷方面有很好的应用前景,但有关纳米流体中金属腐蚀与防护的规律、机理研究有待深入。主要介绍了纳米流体的种类和应用领域、纳米流体的特性及稳定性、纳米流体中金属的腐蚀行为和腐蚀机理研究进展。     

几项涂料应用规则中的电偶腐蚀及其防护问题

当两种具有不同电位的金属互相接触并通过电子导体连接或浸入电解质溶液中时，电位相对负的金属腐蚀速率增大，电位相对正的金属腐蚀速率降低，出现了阳极性金属被腐蚀，阴极性金属受到保护，该腐蚀现象称电偶腐蚀，也称异金属接触腐蚀。实际是两种不同金属构成的宏观腐蚀电池。产生腐蚀的驱动力是两种不同金属接触后产生的电位差。     

超疏水化合物在金属腐蚀与防护领域的应用进展

近年来,随着现代工业不断发展,金属材料的应用日趋广泛,同时金属材料的腐蚀问题也受到大家的广泛关注.超疏水化合物因其优良的化学特性而被应用于金属腐蚀防护领域.介绍了超疏水化合物在金属基底进行防护的原理,综述了近年来常用于制备超疏水表面的方法,如通过氟化物、硬脂酸类化合物、长链的烷基或者是硅烷基等疏水性物质对低表面能的化合...     

纳米金属材料

纳米晶铜和铝 “纳米金属”(nanometal)是利用纳米技术制造的金属材料，具有纳米级尺寸的组织结构，在其组织中也包含着纳米颗粒杂质。在金属材料生产中利用纳米技术，有可能将材料成分和组织控制得极其精密和细小，从而使金属的力学性能和功能特性得到飞跃的提高。铝系钠米金属是一类最典型的纳米金属，采取纳米技术生产的在铝结晶中分散准晶粒的铝合金，具有优异的高温强度、塑性、韧性和抗磨性。     

钝性金属表面共价结合自组装膜制备及耐蚀性研究进展

海洋环境中的Cl-是影响不锈钢和铝合金等钝性金属钝化膜稳定性的关键因素。共价结合分子自组装膜具有环境友好、成本低、热力学稳定性好、工艺简单的特点,是提升钝化膜稳定性的有效策略且已成为近年来的研究热点。共价结合自组装膜虽然厚度只有几纳米,但结合力好,可实现层层自组装,为不锈钢的腐蚀防护注入了新的活力。综述了常见的单分子体系组装膜和复合体系组装膜,探讨了各种组装膜的组装机理、影响组装膜质量的因素及在腐蚀防护中的潜在应用。其中单分子体系组装膜主要包括硅烷类、膦酸化合物类、羟基化合物、儿茶酚类衍生物、芳基重氮类化合物等。单分子体系组装膜,由于致密性、均一性、覆盖度等尚未达到理想要求,因此逐步向多分子体系组装膜发展,以进一步优化组装膜的综合性能。未来工作需进一步发展适用于评价组装膜机理和组装过程的原位实时表征技术,结合量子化学计算和先进的材料表征手段,从微纳米尺度和原子尺度搞清成键形式、分子取向等重要信息。开发新型可有效阻隔H2O分子和Cl-传输的功能性有机分子或聚合物,为实现金属材料的主动腐蚀防护提供科学依据。     

液态金属腐蚀的研究进展

分析了液态金属对固态金属材料的腐蚀形式,就国内 外关于纯金属、合金材料在液态金属中的腐蚀行为及防护措施的研究进展作了评述,并对液 态金属腐蚀的研究方向提出一些建议.     

功能银纳米团簇的最新进展:荧光特性和生物应用

银纳米团簇(AgNCs)是尺寸介于金属原子和纳米颗粒之间的一种新型荧光纳米材料,因其具有超小的尺寸、光稳定性好、表面易于修饰、荧光性质可调节和生物相容性良好等优势,在生物成像及生物传感等领域引起了越来越多的关注.结合近年来关于银纳米团簇的研究,总结了其在合成、性质、功能化和应用的现状,重点介绍了银纳米团簇在荧光性质以及生物应用方面的最新进展.最后,还对功能银纳米团簇的应用所面临的挑战和发展趋势进行了展望.     

金属腐蚀原理及防护简介

随着经济发展和社会进步,各色各样金属制品的运用越来越多。运用广泛的金属材料分黑色金属、有色金属两类。黑色金属包括铁、铬、锰及其合金;有色金属则是除铁、铬、锰之外的所有金属及合金。工业化给金属材料提供了广阔的舞台,同时也加速了金属的腐蚀,使得金属腐蚀与防护的工作倍受重视。每年全球因腐蚀造成的金属损失量约占金属总产量的30%。2014年我国腐蚀总成本约占当年GDP的3.34%,总额超过2.1万亿元人民币。因此做好金属腐蚀与防护的工作很有必要。本文主要介绍金属腐蚀以及一些常用的防护手段。     

话说金属腐蚀

<正> 在日常生活中,金属锈蚀的现象经常发生。自行车车圈生锈,自来水管道生锈……,金属生锈的现象是怎样发生的呢?科学研究表明,金属材料与周围介质(通常是液体、气体)发生化学、电化学和物理等反应而引起的变质和破坏称为金属腐蚀。通常所说的生锈就是一种常见的形式。“腐蚀”一词起源于拉丁文corrodere,即损坏的意思。 锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀发生时,在金属的界面上发生化学或电化学多相反应,使金属转入氧化状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力     

液态金属腐蚀研究进展

低熔点液态金属的应用十分广泛,涉及核工业、热浸镀、压铸工业等,近年来更是在液态金属电池、计算机技术、生物靶向给药等多个领域得到迅猛发展。而液态金属带来的腐蚀与流动空化损伤问题不容小觑,是当前制约各个行业高速发展的重要原因之一。综述了工业领域中各类液态金属腐蚀的进展以及液态金属空化腐蚀近况,并讨论了液态金属腐蚀的主要机理和防护对策。     

脉冲电沉积纳米晶体镍的耐蚀性能

采用脉冲电沉积工艺制备不同晶粒尺寸的纳米晶体镍,用浸泡法和电化学极化法研究了粗晶镍和纳米晶体镍在10%HCl溶液及20%NaOH溶液中的腐蚀行为。结果表明,在HCl溶液中,纳米晶镍的耐蚀性较粗晶镍差,随着晶粒尺寸的降低腐蚀速率升高,腐蚀过程以镍的活性溶解为主;在NaOH溶液中,纳米晶镍的耐蚀性优于粗晶镍,且随晶粒尺寸的降低腐蚀速率降低,钝化膜的存在是其耐蚀性提高的主要原因。     

生物可降解金属材料体外腐蚀测试体系综述

随着生物可降解金属材料日益受到关注,大量的体外腐蚀测试体系被用来模拟其体内腐蚀行为。不同的测试体系具有其独特的优点和缺点。为建立一个合理的并且更接近体内真实情况的测试体系,对可降解金属材料的腐蚀机理和体外腐蚀测试体系进行总结。从电解质溶液的选择、样品表面粗糙度的影响、测试方法以及腐蚀速度的评价方法等几个方面进行阐述,得到以下初步结论：电解质溶液应该选择与体液成分接近的含有蛋白的缓冲模拟体液,样品表面粗糙度和溶液体积与样品表面积之比应该接近植入部位的实际要求,并且采用动态腐蚀测试方法,同时多种腐蚀速度评价方法应当相互参照。     

银纳米粒子的形状控制合成与应用

纳米金属颗粒由于小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应显示出与块体材料不同的热、光、电、磁、催化等性能。纳米金属材料的性能不仅与粒子尺寸有关，而且还受到粒子形貌的影响。近年来，金属纳米粒子的形状控制合成受到了特别的关注。本文着重评述近年来金属纳米粒子形状控制合成的方法并以银为例介绍了其形状控制合成的最新研究进展。     

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层腐蚀特性研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法研究了脉冲电沉积法制各纳米晶Ni和纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、表面形貌和成分.用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni和不同Co含量的纳米晶Ni-C0合金镀层在3.5%NaCl(质量分数,下同)和5%HCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:通过脉冲电沉积法制各的Ni和Ni-Co合金镀层具有典型的纳米晶结构; 随着含Co量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-Co合金镀层组织结构均匀致密,其在3.5%NaCl溶液和5%HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni镀层;纳米晶Ni-Co合金镀层在3.5%NaCl溶液的浸泡腐蚀中腐蚀极少,表现出优异的耐腐蚀性能,而在5%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀.     

新型金属材料(一)

探讨了新型金属材料的现状、应用与发展，包括金属间化合物、非晶带和大块金属玻璃合金、纳米晶粒尺度的金属材料及金属基复合材料等，并对其发展远景进行了预测。对传统金属材料的现状也进行了分析讨论，认为金属材料是重要的结构材料和功能材料。全文分两期发表。