大气腐蚀研究动态与进展

对近２０年来的大气腐蚀研究进行了综述,介绍了大气腐蚀的传统方法和电化学研究方法,分析并比较了这两种研究方法的优点和局限性,展望未来大气腐蚀的研究趋势。     

腐蚀电化学原理 第三版

腐蚀电化学是以金属腐蚀电极为研究对象的电化学,是应用电化学的一个重要领域,是电化学与腐蚀科学理论的桥梁,是腐蚀科学的重要理论基础。《腐蚀电化学原理》精辟地介绍了腐蚀电化学理论体系,对于提高我国腐蚀科学水平起到了较好的作用,是腐蚀科学的基本读物。     

含Bi易切削变形Zn-Al合金的腐蚀行为

对自行研制的4种不同Bi含量易切削Zn-Al合金在3.5%的NaCl溶液中进行浸泡腐蚀试验,并与潮湿和干燥空气中的试样作对比。采用X射线衍射、场发射扫描电镜、能谱分析以及电化学测试等手段研究了合金在不同介质中的腐蚀行为。结果表明,合金的腐蚀主要表现为点蚀。随着Bi含量的增加,平均腐蚀速率加快。合金中的富铝α相是易腐蚀相,Zn-Al合金的腐蚀过程是以η相作为阴极,Al组元作为阳极而溶解的电化学腐蚀过程。     

铁在二氧化碳溶液中的腐蚀电化学行为研究

用电化学极化曲线和交流阻抗研究了铁在二氧化碳溶液中的腐蚀电化学行为,得出了在二氧化碳溶液中的电化学反应机理,在所研究的ＣＯ２分压范围内,ＣＯ２促进了阴极反应,抑制了阳极溶解反应,利用弱极化曲线拟合法得出了铁的腐蚀速度,腐蚀电位与二氧化碳分压的关系,试验和的推导结果相吻合。     

大气腐蚀电化学研究方法现状

综述了大气腐蚀的电化学研究方法，尤其是薄液膜下 的电化学交流阻抗(EIS)和Kelvin探针技术的应用，比较了不同方法的优缺点.EIS比较适合 于研究薄液膜下金属的腐蚀历程；Kelvin探头适合于研究金属表面的局部腐蚀.最后展望了 大气腐蚀的研究趋势.     

电化学噪声在腐蚀领域中的研究进展

综述了电化学噪声的起源和分类、测量方法、时域和频域分析以及小波分析;重点讨论了电化学噪声在金属腐蚀类型的判断、局部腐蚀特征、应力腐蚀、涂层性能评价、缓蚀剂的筛选和生物腐蚀等腐蚀领域中的应用研究进展,并提出了今后的研究方向.     

元素硫对特高含H2S气井用油管钢的腐蚀

用电化学方法研究了特高含硫化氢气井所用油管钢在含硫磺的5%NaCl水溶液中的电化学行为,湿态硫磺作为一种阴极去极化剂促进材料的腐蚀,腐蚀速度随硫磺含量增加而增加,且存在浓度极值。升温同样可促进硫磺对材料的腐蚀,不同温度腐蚀机理不同。     

LD10-1油田开发过程中酸化返排液的腐蚀规律研究

本文采用静态失重法和电化学方法研究了不同阶段酸化返排液的腐蚀规律。两种方法均证实了pH值是影响腐蚀速率的主要因素。酸性环境中电化学阴极过程主要受氢去极化控制,因此,pH值越低介质酸浓度越大,腐蚀速率越快;而中碱性介质中电化学阴极过程主要受氧去极化控制。极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试证实了不同返排阶段的介质对金属腐蚀作用的机理不一致。极化曲线显示部分组别的阳极过程受扩散控制,EIS也证实了这一点;EIS测试表明,不同返排液的腐蚀可能受到电化学控制,受扩散控制,有些还出现了感抗弧,其电化学机理有所不同。     

硬质合金电化学腐蚀行为的研究进展

硬质合金广泛应用于工业生产中,其服役环境复杂,除了要求其优异的力学性能之外,对其耐腐蚀性也提出了很高的的要求,因此,本文分析了国内外有关硬质合金腐蚀行为的研究及其进展。重点总结了实验室中常用的硬质合金腐蚀性能评价与表征方法,包括浸出法和电化学测试方法;从WC的平均晶粒尺寸、粘结相的种类和含量、溶液pH值、溶液中的阴离子、温度、W在Co中的固溶度(磁饱和强度)和合金元素(Cr、V、Ti、Ta、Ru、Al等)等方面分析了微观结构和服役环境对硬质合金腐蚀性能的影响;从腐蚀热力学与动力学两方面阐述了硬质合金的腐蚀机理。服役条件下硬质合金往往不是受到单一的电化学腐蚀作用,而是其它因素(静载荷、冲击载荷、摩擦等)与电化学腐蚀的联合作用,今后有必要开展这方面的研究;另外以往的研究者多从整体、统计的角度来评价硬质合金的电化学腐蚀行为,今后应该借助更加先进的电化学研究手段(如:电化学扫描探针显微镜、电化学隧道扫描显微镜等)进行微区电化学研究,在一个试样上同时研究粘结相和硬质相的电化学特性,这有利于说明硬质合金腐蚀的本质。     

铸铁及其表面碳化钨涂层的电化学行为

考察了甲醇汽油发动机缸套材料铸铁及其表面碳化钨涂层在甲酸水溶液中的腐蚀性能,并研究了其电化学腐蚀行为;采用电化学腐蚀中的极化曲线和电化学阻抗来表征其电化学腐蚀性能。结果表明：碳化钨涂层可有效地改善甲醇汽油发动机缸套材料铸铁的耐腐蚀性能;与铸铁相比,碳化钨涂层的自腐蚀电位高、自腐蚀电流小;同时碳化钨涂层使铸铁表面电荷的传输电阻变大,抑制了铸铁在甲酸溶液中的自放电功能,阻碍了电化学腐蚀的进行,从而有效地保护发动机缸套材料铸铁。     

扫描隧道显微镜在腐蚀电化学研究中的应用

从扫描隧道显微镜的基本工作原理出发,以作者近期利用扫描隧道显微镜在腐蚀金属电极的阳极溶解、表面修饰及缓蚀剂的吸附等腐蚀电化学领域研究中所获得最新研究结果为例,指出扫描隧道显微镜在腐蚀电化学研究中的优势、存在的问题和相应的解决办法,阐述扫描隧道显微镜在腐蚀电化学研究中的重要地位.     

海洋微生物腐蚀的电化学研究方法

海洋微生物引起的腐蚀对海洋结构物造成了日益严重的危害,其特征是微生物附着于金属表面并形成聚合物膜－－生物膜,该生物膜改变了膜内的环境条件,并伴有微生物对电化学反应的催化过程,因此加速了金属的腐蚀。本文介绍了监测腐蚀电位,氧化还原电位、极化电阻、强极化技术,电化学阻抗谱、,电化学噪声、电化学表面成象,双区电池等方法在微生物腐蚀研究中的应用,指出了这些方法的使用条件和优缺点,为了保持微生物本身物活性,     

磁场对超级铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢腐蚀行为的影响

在地热水环境中采用传统电化学方法测量超级铁素体不锈钢S44660和奥氏体不锈钢316L在不同磁感应强度下的腐蚀电化学参数,结合腐蚀形貌分析,研究了磁场对两种不锈钢腐蚀行为的影响。结果表明：在不同磁感应强度下,S44660不锈钢和316L不锈钢的腐蚀速率均存在曲线波动及阈值,即腐蚀速率随着磁感应强度的提高表现出先减小后增大。     

大气腐蚀在线监测技术研究现状与展望

综述了大气环境下金属腐蚀和涂层腐蚀在线监测技术。对于金属大气腐蚀,介绍了电阻探针法、电偶腐蚀电池、电化学阻抗谱、电化学噪声法、表面超声波技术、石英晶体微天平技术和射频识别技术等多种在线监测方法的原理及其研究现状;对于大气环境涂层腐蚀,从电化学方法、非电化学方法、不同监测方法相结合等三方面进行了阐述。总结了当前大气腐蚀在线监测亟待解决的问题,并从“互联网+”智慧防腐方向出发,结合腐蚀大数据的发展,对大气腐蚀在线监测技术未来方向进行了展望。     

2024-T3铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验,模拟2024-T3铝合金在海洋大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和电化学技术分别对腐蚀117、242、362、487和598 h的2024-T3铝合金试样进行测试分析,得到腐蚀动力学、腐蚀产物和点蚀坑的形貌、腐蚀产物的成分以及表面锈层的电化学特性,研究锈层对2024-T3铝合金大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中2024-T3铝合金的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱然后再略增强的变化过程。     

FeAl金属间合金在熔融(Li,K)2CO3中的腐蚀电化学阻抗谱研究

采用电化学阻抗谱研究了ＦｅＡｌ金属间化合物在６５０℃熔融（Ｌｉ,Ｋ）２ＣＯ３中的腐蚀行为,结果表明,在腐蚀初期,合金腐蚀电化学阻抗谱表现为典型的扩散控制的特征;随着腐蚀的进行,其电化学阻抗谱则由两个容抗弧组成。提出了相应的等效电路,解析了电化学阻抗谱,并讨论了合金腐蚀机制。     

熔盐腐蚀电化学

本文从热力学和动力学这两方面阐述了熔盐腐蚀的电化学研究方法。总结了金属在熔融氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐中的E-pO_2-图,Na-M-S-O 相图和金属氧化物在熔融硫酸盐中的溶解度。讨论了弱极化曲线拟合方程和腐蚀电流密度与微分极化电阻之间的关系。电化学技术是评价合金耐蚀性能,监控熔盐腐蚀速度的有效工具。     

Mg-4Zn-1Ca合金在0.9%NaCl溶液中腐蚀行为的电化学噪声分析

采用扫描电镜及X射线衍射仪对铸态Mg-4Zn-1Ca(wt%)合金的微观组织和相组成进行分析。利用电化学噪声测试,通过时域和频域分析方法研究了合金在0.9%Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果表明,Mg-4Zn-1Ca合金由α-Mg固溶体和(α-Mg+Ca2Mg6Zn3)共晶组成;在电化学腐蚀过程中,作为阴极的Ca2Mg6Zn3相,与基体构成电偶腐蚀,加速了基体的腐蚀。在浸泡腐蚀的全过程中,电流噪声功率谱密度曲线高频线性部分的斜率近于-20 d B/(°),表明合金发生了局部腐蚀。合金的腐蚀过程可分为三个阶段,即阳极溶解过程、腐蚀产物层的反复破裂与修复过程,以及逐渐增强的腐蚀产物层对合金的保护作用。     

对相钢在流动中性含砂氯化物中的磨损腐蚀

研究了双相钢在流动含砂的3．5％NaCl溶液中的磨损腐蚀规律,测定、分析了流动体系中的电化学阻抗谱,揭示了双相钢磨损腐蚀过程中电化学的作用及其机制。结果表明,腐蚀曜 磨损腐蚀过程中起主要作用,流体力学因素只是加速了腐蚀电化学过程,阻抗谱在低频区出现一直线段和低频收缩现象。分别是双相钢在磨损腐蚀过程中电极处于自钝化状态,并受离子在钝化膜中的扩散、迁移过程控制和电极表面局部遭受破坏的特征,对于流动体系中电化学阻抗谱的分析,曹氏阻抗理论同样适用。     

新型海水管系材料HDR双相不锈钢的腐蚀和电化学性能

针对新型海水管系材料HDR双相不锈钢的研制和开发，通过冲刷腐蚀，砂侵蚀以及点蚀和缝隙腐蚀电化学试验，研究了其耐海水腐蚀性能和电化学性能，与TUP，B10，B30的耐蚀性能进行了对比，结果表明，HDR很耐流动海水冲刷腐蚀和砂侵蚀，耐点蚀，缝隙腐蚀性能良好，适合作为海水管系材料。