达克罗涂料的性能以及在海洋中的应用

综述了达克罗涂料的发展历史、工艺技术、材料性能及其达克罗涂料的优异性能,介绍了海洋腐蚀机理以及达克罗涂料在海洋中的应用。     

海水环境中金属材料腐蚀磨损及耐磨防腐一体化技术的研究进展

随着"建设海洋强国"战略的实施,发展海洋装备、建设海洋工程成为推进和实施国家海洋战略的重要内容。鉴于海洋装备长期服役于海洋环境,因此海洋工程材料的腐蚀损伤是不可回避的关键问题,尤其是海洋装备中的运转部件,如海水泵、阀、海水液压传动系统、水下作业机器手、深海勘探和开采装备等面临腐蚀与磨损的耦合损伤。基于此,针对典型金属材料在海水环境中的腐蚀磨损失效行为及机理,综述了服役工况、腐蚀介质、电化学及材料因素对典型金属材料(如不锈钢、钛合金、铝合金、镍合金)在海水环境中腐蚀磨损性能的影响,综合分析了服役工况、腐蚀介质浓度、p H值、外加电位与材料性能之间的关系,阐明了金属材料腐蚀磨损过程中腐蚀、磨损及其交互作用。在此基础上,对比了一系列耐磨与防腐一体化涂层技术,如PVD涂层、热喷涂涂层、电镀涂层及聚合物粘结涂层的腐蚀磨损性能及典型应用,分析了耐磨与防腐一体化防护材料对腐蚀磨损性能的优化机理,以期为解决金属材料的腐蚀磨损问题提供有益借鉴。     

激光喷丸对镍铝青铜组织演变及腐蚀性能的影响

采用激光喷丸强化技术在镍铝青铜合金(NAB)表面形成细晶层,采用XRD、SEM、EBSD、TEM等方法对其组织结构进行表征,并通过浸泡腐蚀试验研究激光喷丸处理对于NAB合金耐腐蚀性能的影响。结果表明:激光喷丸处理能够使得合金表层晶粒细化、小角度晶界比例增多以及位错增值。当激光光斑能量分别为3 J和6 J时,试样表面硬度相对于基体硬度分别提升31.5%和41.8%,合金表层硬度提升是由于晶粒细化、位错增值和残余压应力场的共同作用。除此之外,浸泡腐蚀结果表明激光喷丸处理能够改善合金的耐腐蚀性能,这是由晶粒细化导致的。     

新型HSn70-1铜网衣两年期海水腐蚀行为研究

在大陈岛海域围海养殖基地对新型HSn70-1铜围网进行应用研究。铜围网在各海洋腐蚀区带发生了明显不同的腐蚀行为。采用金相组织和形貌观察、成分分析、性能测试线扫描等方法,对不同腐蚀区带HSn70-1铜围网的腐蚀行为进行研究。结果表明,各海洋腐蚀区带中铜合金的腐蚀行为差异显著:潮差区发生局部腐蚀,点蚀、脱锌严重;全浸区腐蚀轻微,腐蚀产物膜对基体起到了一定的保护作用;该海域存在典型的冲蚀区,磨损腐蚀和脱成分腐蚀严重。     

氟涂料在海洋防腐中应用的研究进展

介绍了氟涂料的特性和国内外的发展历史,以及3种制备氟涂料的新工艺-加入含氟表面活性剂、以氟化物作基料、引入含氟基团。同时,针对目前海洋腐蚀的现状和海洋防腐蚀的紧迫性,结合氟涂料的优异性能,讨论了氟涂料在海洋钢结构和海洋非钢结构中的应用。并展望了氟涂料应用前景。     

不同pH值3.5%NaCl溶液中多种铜合金的选相腐蚀和空蚀行为（英文）

采用扫描开尔文力显微镜(SKPFM)对镍铝青铜(NAB)、高锰铝青铜(MAB)及锰黄铜(MB)中不同相的稳定性进行表征,并对3种铜合金在不同pH值3.5%NaCl溶液中的选相腐蚀及空蚀行为进行研究。结果显示,在酸性溶液(pH 2)中,每种材料中稳定性最差的κ相均发生溶解。在中性溶液(pH 6.8)中,NAB中富Al的κ相未发生腐蚀,而MAB和MB中富Fe的κ相发生溶解。在碱性溶液(pH 12)中,点蚀发生在MAB和MB的κ相以及NAB中的κ_Ⅱ相上。在任一溶液中,耐空蚀性能顺序均为：NAB> MAB> MB。在酸性溶液中,选相腐蚀显著加重空蚀损伤,且腐蚀-空蚀交互作用是导致空蚀的主导因素;在其他溶液中,选相腐蚀较为轻微,3种铜合金均表现出以力学损伤为主导的空蚀损伤机制。     

海水环境中不锈钢腐蚀疲劳裂纹研究进展

在全世界范围内,化石能源和燃气资源的开采证逐渐转向深井、深海。深海环境复杂,而且相关装备、器具在海水中的服役行为也知之甚少,这都对海洋探索带来了一定的困难。海水中富含Cl-,导致金属材料在海水中容易产生局部腐蚀,其中腐蚀疲劳的潜在的危害性最大。在海洋开发工程中,很多场合对材料的性能要求比较苛刻,碳钢、合金钢和普通不锈钢无法满足其使用要求,要借助其他防护手段才能满足实际所需,于是大大增加了使用成本,维护起来也相当麻烦,井下应用受到极大的限制甚至根本无法使用。高合金不锈钢及耐蚀合金(Corrosion Resistance Alloy,CRA)由于具有优异的综合性能特别是较高的抗环境敏感开裂能力,在酸性油气、海洋、高温高压(high-temperature high-pressure,HTHP)等领域仍应用的性价比很高。本文从腐蚀疲劳影响因素的角度重点分析不锈钢腐蚀疲劳断裂的研究现状。主要集中讨论了腐蚀介质、载荷、温度、合金成分、微观结构以及加工方法对疲劳腐蚀的影响,并得到一些规律和结论。     

激光重熔镍铝青铜组织、腐蚀及空蚀行为研究

镍铝青铜(NAB)是制备船用螺旋桨的重要材料。针对铸态NAB组织粗大且不均匀,影响螺旋桨使用寿命的问题,采用激光重熔(LSM)对铸态NAB表面进行改性处理。结果表明,LSM显著细化了铸态组织,LSM NAB重熔区组织为细小柱状晶,柱状晶长轴垂直于熔池界面,热影响区组织为晶粒较为粗大的等轴晶及柱状晶。LSM NAB的硬度可达285~325 HV,较铸态提高50%~70%。电化学测试结果显示,LSM NAB与铸态NAB在3.5%Na Cl溶液中的电极反应过程类似,但LSM NAB的阴极过程较铸态缓慢,因此腐蚀速率低于铸态NAB。超声振动空蚀实验结果表明,由于硬度的提高和组织的均匀化,LSM NAB空蚀失重率可降至铸态的3/5,且表面发生均匀损伤,无铸态表面较大的空蚀坑。     

碳纤维复合材料环境适应性的研究进展

碳纤维增强复合材料由于具有密度小、比强度和比刚度高,抗疲劳性能优、阻尼性能好和耐腐蚀等优异的性能,已被广泛应用于水中兵器和水下运载器。碳纤维增强复合材料耐海水腐蚀、电偶腐蚀、耐老化性能及在海洋环境下的使用寿命评估已经成为舰艇及水中兵器复合材料应用研究的热点。本文总结和分析了国内外研究工作者对上述问题的研究成果,并提出了改善碳纤维增强复合材料环境适应性的措施,以期对我国海洋环境下复合材料的结构设计和应用提供参考。     

涂层户外暴露与室内加速腐蚀试验相关性研究

通过室内加速腐蚀和实际海洋大气暴露腐蚀试验,对醇酸漆、氯化橡胶漆、氯磺化聚乙烯漆、环氧漆等常用防蚀涂层体系的防护性能进行了研究,发现对于不同涂层室内加速腐蚀的破坏形式和程度与户外暴露结果有差异,但保持性能的优劣排序基本一致。     

海洋微生物腐蚀研究进展

海洋环境下,材料在海水中腐蚀过程的主要特征之一是海水的生物活性所引起的微生物腐蚀。海洋工程材料的微生物腐蚀及其随后的生物污损是一个极其严重的经济与环境问题,是影响海洋工程设施安全和性能的关键因素。海洋微生物腐蚀机理、生物污损机理及其相关控制技术是国际海洋腐蚀领域、生物污损领域尚未完全充分认识和解决的重大科学和技术问题。本文对海洋微生物腐蚀研究进展进行了综述。     

海洋工程用铝合金的腐蚀与防护研究进展

海洋工程用铝合金部件在服役环境下引发的点蚀、晶间腐蚀等已成为困扰机器装备使用寿命和稳定性的关键问题。目前,阴极保护、缓蚀剂、阳极氧化和保护涂层是针对海洋环境中铝合金腐蚀的常用防护措施。阐述了海洋工程装备常用的铝合金类型和使用场所,发现5系和6系铝合金是船舶制造和海洋平台搭建的首选材料,其中,具备优异力学性能、耐腐蚀性能的5系铝合金一般用来制作甲板、储存装置等大型主要承力构件。重点综述了铝合金在海洋大气区、浪花飞溅区、海水全浸区的腐蚀行为和腐蚀机制,经对比发现,与钢不同,铝合金在海水全浸区的腐蚀最严重,而在环境最恶劣的浪花飞溅区腐蚀损伤相对较轻;点蚀、晶间腐蚀是2种典型的铝合金腐蚀类型,同时应力腐蚀、微生物腐蚀也制约着铝合金在海洋工程领域的应用。最后分析了当前在海洋环境中对铝合金腐蚀防护采取的几种措施,指出工程实际中采用的防护方式为2种及2种以上措施的联合使用,并提出铝合金未来在失效行为分析、性能优化和涂层材料选择等方面的发展趋势,以期为研发在极端海洋环境下服役的铝合金及其防护材料提供参考。     

新型免涂装建筑用耐候钢的耐蚀性

添加微量Cr、Cu、Ni和Mo元素开发了免涂装建筑用耐候钢,通过周期浸润加速腐蚀试验和电化学腐蚀试验,对比分析了普通碳素钢和耐候钢在模拟工业大气和海洋大气环境中的耐腐蚀性能.结果表明:耐候钢的抗拉强度、屈服强度和一40℃冲击功均明显高于普通碳素钢的,具有较好的强度和低温冲击性能;在模拟工业大气和海洋大气中,耐候钢的腐蚀...     

两种铝青铜合金在中性盐雾中腐蚀行为比较

采用中性盐雾试验、x射线衍射、扫描电镜及能谱分析等方法研究了两种新型高强耐磨铝青铜合金（代号KK1和KK3）在模拟海洋大气环境下的耐腐蚀性能和腐蚀行为。结果表明,在盐雾试验初期,两种合金的腐蚀速率都随腐蚀时间的延长而降低;168h后,腐蚀速率基本不变。在相同的中性盐雾腐蚀条件下,KK3合金的耐腐蚀性能优于KK1合金。在...     

海洋环境钛金属的应用现状及其防护技术研究

钛金属具有优异的耐海水和海洋大气腐蚀性能,因此在海洋装备中有广泛应用。但是钛金属在严酷海洋环境中应用表现出一些不足之处,如耐磨蚀性能差、易生物污损和电偶腐蚀等问题,严重影响了钛金属结构件的长寿命和安全可靠服役。介绍了钛金属在海洋环境中的应用现状,揭示了存在上述不足问题的本质原因。如海洋环境磨损与腐蚀的交互作用导致耐磨性能差的钛金属磨蚀损耗加剧,钛金属良好的生物相容性使其产生严重的生物污损,钛金属相比于其他金属具有较高的正电位,在介质环境中与异种金属偶接时作为阴极被保护从而加速偶接合金的腐蚀。鉴于钛金属优异的海洋耐候性,其在海洋环境中的应用必将越来越广泛,但是合适的表面处理和涂层防护是必不可少的。综述了国内外钛金属在海洋环境应用相关防护技术的研究现状,并对海洋环境中钛金属表面防护技术的发展方向和趋势进行了展望：金属陶瓷涂层和可控纳米结构氧化物陶瓷涂层是海洋环境钛金属运动部件耐磨蚀保护有效的技术手段;防污剂释放型和纳米缓释涂层技术是实现钛金属长效防生物污损很有前途的技术方法;钛金属表面低导电表面改性层的设计和制备可降低与其接触异金属的电偶腐蚀速度。     

悬臂梁往复弯曲腐蚀疲劳试验机的设计

为研究海洋钻采隔水管等柔性海洋结构件在服役过程中的腐蚀疲劳行为,同时为筛选和评价涂层包覆钢的耐腐蚀疲劳性能,设计制作了一套悬臂梁往复弯曲腐蚀疲劳试验机.该试验机的加载幅、加载频率和在不同加载幅条件下的应力比R均连续可调.试验表明,试验机运行稳定、自动监控系统反应灵敏、腐蚀疲劳试样形状和尺寸设计合理,能够满足对裸钢及涂层包覆钢耐腐蚀疲劳性能研究的需要.     

Q235 钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q235钢在海洋大气环境中的耐蚀性能,分析近海环境下Q235钢的腐蚀机理。方法采用盐雾试验、恒温恒湿试验等,模拟海洋大气环境,研究不同温度、相对湿度、氯离子含量下Q235钢的腐蚀规律,并利用表观腐蚀形貌分析、金相分析及XRD等技术手段,分析对应的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟海洋大气环境下,Q235钢腐蚀速率随温度升高而增加。随着氯离子含量增加,Q235钢腐蚀速率先增加后减小,当Na Cl质量分数为1.75%时,其腐蚀速率最大。相对湿度增大可以加速Q235钢腐蚀,相对湿度大于85%后,其腐蚀速率急剧增大。盐雾环境下,Q235钢的腐蚀类型为点蚀,主要腐蚀产物为Fe2O3和Fe3O4。结论海洋大气环境下,温度、相对湿度、氯离子含量均为Q235钢腐蚀的重要影响因素,腐蚀危害表现为点蚀穿孔,需要采取表面防护措施。     

碳材料在抗海洋生物污损领域中应用的研究进展

海洋生物污损一直是困扰全球海洋经济发展的重要问题之一。任何材料进入海洋环境,其表面不可避免地会遭受蛋白、多糖、细菌、海藻、软体动物等海洋生物贴附形成生物污损,不仅影响海上装备的正常运转和增加能源消耗,同时极易引起微生物腐蚀。因此,海洋抗污损新材料的开发显得极为迫切。目前碳纳米材料因具有优异的理化特性,而在海洋防腐、耐磨等工程上大量使用,其抑制海洋污损物贴附和生长的性能决定了碳材料在抗海洋生物污损领域具有广阔的应用前景。综述了石墨烯、类金刚石、金刚石、碳纳米管、富勒烯及其衍生物等典型碳纳米材料,在抗蛋白质、细菌、海藻等生物污损领域的应用现状以及抗污损机理。碳材料在海洋环境中优异的综合性能,预示其将给抗海洋生物污损新材料的开发和应用带来更多的机遇和可能。     

耐海洋腐蚀HRB400cE转炉冶炼生产实践

HRB400cE是一种400 MPa级耐海洋腐蚀钢筋,是国标 GB/T 33953—2017"钢筋混凝土用热耐蚀钢筋"里规定的一种耐蚀钢筋,在钢中加入一定量的Cu、P、C或Ni、Mo、Nb、Ti等合金元素制成的一种耐海洋腐蚀性能良好的低合金钢.耐海洋腐蚀钢筋主要应用于工业环境、盐湖、海洋、沿海一带和撒化冰盐的道路、桥梁...     

海洋钢结构浪花飞溅区腐蚀防护技术

随着我国对海洋资源的开发,海洋钢结构的腐蚀控制技术越来越受到关注。海洋环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区等5个腐蚀区带。其中,海洋钢结构在浪花飞溅区腐蚀最为严重。在浪花飞溅区,钢表面受到海水的周期性润湿,处于干湿交替状态,氧供应充分,盐分不断浓缩,加之阳光、风吹和海水环境等协同作用导致发生最严重的腐蚀。锈层的自氧化反应是加速钢结构在浪花飞溅区腐蚀的一个主要原因。当前,国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护,海水全浸区采用电化学保护,都取得了较好的保护效果,但是这些保护技术对于钢结构在浪花飞溅区的腐蚀防护效果并不佳。而复层矿脂包覆防腐（PTC）技术是当前海洋钢铁设施浪花飞溅区防腐蚀应用较为理想的方法,对此进行了重点介绍。