典型接地材料在碱性土壤模拟液中的腐蚀行为研究

通过电化学阻抗谱和极化曲线电化学测试技术研究了Q235钢、镀锌钢和纯铜在山东典型碱性土壤模拟液中的腐蚀电化学行为,利用金相显微镜和激光共聚焦显微镜(CLSM)对其极化后的表面腐蚀形貌进行了分析。结果表明,3种金属材料在该种碱性模拟环境下发生不同程度的腐蚀,其阳极过程都为金属的阳极溶解,而阴极过程为吸氧反应。Q235钢的耐腐蚀性最差,Q235钢和镀锌钢发生全面腐蚀,纯铜表面发生点蚀,3种金属的耐腐蚀程度为：纯铜>镀锌钢>Q235钢。     

输电杆塔材料在海洋大气环境中的初期腐蚀行为

研究了南方电网杆塔材料Q235、Q345以及镀锌钢在海洋大气环境中的初期腐蚀行为。利用SEM、EDS分析了试样表面锈层的微观形貌和化学成分,利用X射线衍射仪分析了锈层的物相组成,并用失重法计算了腐蚀速率。结果表明,除了Q345的腐蚀速率略低于Q235外,这两种钢材的初期腐蚀行为非常接近,腐蚀产物主要为γ-Fe OOH和α-FeOOH,这种腐蚀产物疏松多孔,存在大量裂纹。海洋环境中氯离子的存在促进了腐蚀产物的形成,从而加速了基体的腐蚀;镀锌钢表层为相对致密的氧化锌,没有铁的氧化物,因此其腐蚀速率很低,表现出了良好的耐腐蚀性。     

三种典型接地极材料在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用浸泡试验、电化学极化和EIS测试、SEM和EDS等方法,研究了Q235碳钢、镀锌钢、镀铜钢在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明,几种材料的耐蚀顺序依次为镀铜钢>镀锌钢>Q235碳钢;Q235碳钢表面的腐蚀产物具有明显的层状结构,内层腐蚀产物较致密,对基体的保护作用明显,外层腐蚀产物的含氧量高,较疏松;镀锌钢和镀铜钢表面的腐蚀产物主要为锌和铜的氧化物。     

几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究

采用失重法、电解腐蚀和极化曲线测试等方法研究了紫铜、Q235钢和在Q235钢表面镀铜、镀锌及刷达克罗涂料等几种接地材料在渭南地区土壤中的腐蚀特性.研究结果表明:紫铜材料的耐蚀性最好,腐蚀速率在0.04 g/(m2.h)以下;Q235钢的耐蚀性最差,腐蚀速率大于0.28 g/(m2.h);镀铜和达克罗涂层的腐蚀速率与紫铜相近,约为0.04 g/(m2.h);镀锌层可以防止Q235钢的腐蚀,腐蚀速率比Q235钢下降约2/3;材料的腐蚀过程为电化学腐蚀控制.     

铜质接地网材料电化学腐蚀行为

取安徽省八座500kV变电站土壤按水土比1∶1配制试验介质,对铜质接地网材料进行电化学测试和极化曲线测试,结果表明,铜质接地网材料在试验介质中的腐蚀均属于活化控制,没有明显的氧扩散控制;电化学阻抗谱测试结果表明,铜质接地网材料在试验介质中浸泡4h,反应只受电极溶解控制。     

青藏高原几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究

采用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等方法研究了紫铜、光圆钢、螺纹钢及镀锌扁铁等几种接地材料在青藏高原土壤中的腐蚀特性。结果表明:除紫铜外,镀锌扁铁的抗腐蚀性最好,腐蚀速率为0.006 mm/a,约为螺纹钢的1/2,螺纹钢耐蚀性最差。光圆钢、螺纹钢腐蚀产物的成分主要是Fe_2O_3及其水化合物Fe_2O_3·nH_2O;镀锌扁铁的主要腐蚀产物为Zn_5(CO_3)_2(OH)_6、Fe_2O_3、ZnO;紫铜的主要腐蚀产物是CuCO_3·Cu(OH)_2、CuO、Cu_2O。     

X80钢在西气东输二线典型土壤中的腐蚀行为

采用室内埋片法、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)等方法研究了X80钢在西气东输二线沿线典型土壤环境中的腐蚀行为。结果表明,60天测试期内,X80钢在三种土壤介质中的阻抗谱都呈现为具有两个时间常数的双容抗弧特征:在玉门和伊川两种碱性土壤中的腐蚀速率随时间呈逐渐降低趋势;在樟树酸性土壤中的腐蚀速率呈逐渐增大趋势。三种情况下腐蚀形态都为点蚀:低含水量土壤介质中,钢表面因电解质液相非连续分布导致微观浓差腐蚀电池的形成是促进点蚀发生的主要原因。     

纯铜在碱性土壤中的腐蚀行为

采用室内加速腐蚀实验和电化学测试方法,结合腐蚀产物SEM和XRD分析,研究了纯铜接地材料在碱性土壤中的腐蚀行为。结果表明,在碱性土壤中纯铜具有明显的钝化特征,表面形成了一层由CuO、Cu₂O和CuSO₄·H₂O组成的均匀致密的腐蚀产物,腐蚀产物将腐蚀性离子与基体金属隔离,抑制氧的扩散,对基体金属起到良好的保护作用。     

接地网材料在土壤浸出液中腐蚀的灰色关联度分析

采用灰色关联度方法,分析了土壤中常见阴离子及pH对紫铜和热镀锌钢在土壤浸出液中腐蚀速率影响程度的大小,得到了对腐蚀速率影响最大的显著因子.通过开路电位测量、EIS分析和极化曲线测量研究了显著因子对材料的腐蚀影响.结果表明,Cl-和pH是影响紫铜和热镀锌钢腐蚀速率的显著因子,Cl-摩尔浓度为0.01 mol/L和0.1 mol/L时,Cl-主要通过改变紫铜表面荷电状态影响腐蚀速率大小;当其摩尔浓度为0.3mol/L时,Cl-降低了紫铜电极反应电荷传递阻力,使腐蚀加速,此时pH对紫铜腐蚀的影响不再显著.热镀锌钢在含Cl-的酸性,碱性溶液中都会发生较严重的腐蚀,Cl-可在镀锌层孔隙中累积造成热镀锌钢的点蚀,在碱性条件下Cl-更容易在镀锌层中富集.     

Q235钢在西沙大气环境中的初期腐蚀行为

在西沙群岛典型的高温、高湿和高盐分大气环境下对Q235钢进行了 1个月短期暴晒实验,利用扫描电镜、电子探针、激光拉曼和X射线衍射仪等观察分析了暴晒后样品的表面形貌、腐蚀产物成分和锈层元素分布。结果表明：Q235钢形成的锈层疏松多孔,多裂纹,对基体没有保护作用。由于Cl^-的侵蚀作用,锈层和基体之间发生氧化还原反应,加速了基体的腐蚀。碳钢在西沙暴晒1个月后外表层的腐蚀产物主要有：Fe₈(O,OH)₁₆Cl_1.3,Υ-FeOOH, β-FeOOH及少量α-FeOOH等,锈层内部不同位置的产物基本相同,主要为Fe₃O₄,Υ-Fe₂O₃以及少量的Υ-FeOOH、β-FeOOH等。     

TA2在LiBr溶液中的初期空化腐蚀行为

利用粗糙度轮廓仪、SEM、三维视频显微镜和电化学测试技术研究了纯Ti(TA2)在LiBr溶液中的空化腐蚀过程,探讨了腐蚀与空化的协同作用。结果表明,材料受到空化冲击作用后,表面产生不均匀的塑性变形。随着空化腐蚀的进行,TA2表面塑性变形程度继续增大,晶界处位错密度的增加使晶界处应力更加集中,进而导致材料表面晶界处发生轻微的脱落,局部产生裂纹,表面粗糙度Rq呈线性增长。随后裂纹沿着晶界或向晶粒内部继续扩展,材料脱落逐渐加剧,同时材料表面钝化膜因力学作用受到破坏,露出新鲜的基体,促进了LiBr的腐蚀作用。空化与腐蚀的协同作用加速了腐蚀坑的加深与扩展,但腐蚀坑周边的材料脱落降低了材料的凹凸程度,材料表面粗糙度的增长速度减缓,直至最后进入稳定阶段。     

不同材料在高温碱液中的腐蚀行为

烧碱生产是基础化工工业,目前我国烧碱产量居世界第五位,产量近300万吨,烧碱生产对国民经济有十分重要的意义。耐高温碱液腐蚀的选材一直是十分受重视的问题,如在发展铝业生产中,采取美国双流法技术加热碱液,管式加热器温度高达260℃,含NaOH16—17%,操作压力达60公斤/厘米~2,如选用纯镍作材质固然较好,但价格昂贵。所以从耐蚀性、经济性综合考虑,选用合适的材质就成为急需解决的问题。本文收集了十多年来有关不同材料在高温碱液中腐蚀行为的文献,并作了简要的分析、讨论,以供有关方面参考。     

镀锌钢在多种典型土壤环境中的腐蚀行为

通过现场试验(1a)并结合腐蚀形貌宏观观察,扫描电镜(SEM),失重法及X射线衍射(XRD)对镀锌钢在鹰潭、北京和库尔勒土壤环境中的腐蚀行为及机理进行了研究。结果表明:现场埋样1a后的镀锌钢的腐蚀特征为非均匀全面腐蚀,腐蚀产物主要由ZnO、Zn(OH)_2和Zn_5(CO_3)_2(OH)_6组成。试样在鹰潭、北京、库尔勒三种土壤环境中的腐蚀因土壤环境中pH和含盐量不同而不同,鹰潭土壤因pH低而腐蚀程度最为严重、库尔勒土壤因含盐量高而较严重、镀锌钢在北京近中性土壤环境中腐蚀最为轻微。     

Q235碳钢在SO2气体中的初期腐蚀行为

通过SO2气体加速腐蚀实验,利用环境扫描电镜(XL30-FEG-ESEM)、能谱分析(EDAX)和Fourier红外光谱(FTIR)等分析技术,研究了碳钢Q235在湿热SO2气氛中的腐蚀行为和锈巢形成机制.结果表明:Q235在不同浓度SO2中腐蚀速率的变化趋势是不同的.浓度较高时,腐蚀速率随腐蚀时间延长而降低;浓度较低时,腐蚀速率随腐蚀时间延长缓慢增加.提高SO2浓度对锈层中含硫化合物的形成影响不大,但对锈层中氧化物或氢氧化物形成起到促进作用.实验条件下的腐蚀产物均含有FeSO4.7H2O,Fe2(SO4)3.9H2O,γ-FeOOH和无定形的δ-FeOOH,当SO2体积分数大于0.5%时,产物中还出现α-FeOOH.在0.05%SO2气氛中,Q235表面形成锈巢,锈巢内、外的各种元素含量差异很大.     

碳钢在红沿河海洋工业大气环境中的初期腐蚀行为

利用腐蚀失重、SEM、XRD、红外光谱、电化学方法对碳钢在红沿河海洋工业大气环境中的初期腐蚀行为进行研究。结果表明,碳钢在该环境中的初期腐蚀动力学符合线性规律,腐蚀速率呈现波动变化。腐蚀产物的成分在早期阶段主要为γ-FeOOH和α-FeOOH,随后出现了一定含量的Fe₃O₄,γ-FeOOH的含量随着时间呈现减小趋势,而α-FeOOH的变化相反。碳钢腐蚀10 d后的表面主要为点蚀和不规则局部腐蚀形貌,点蚀区的形貌因具体微环境的差异而不同。腐蚀60 d后的材料表面基本覆盖了腐蚀产物,但是锈层厚度不均匀,而且表面有很多巢结构,这种结构不仅容易聚集污染物而且有利于传质过程的进行,减弱了锈层的保护作用。结合电化学测试结果,进一步讨论了腐蚀产物层的保护作用。     

碳钢和耐候钢在南沙海洋大气环境中的初期腐蚀行为

采用腐蚀失重法、宏观形貌观察法、SEM、XRD、白光干涉及拉伸实验等分析手段对碳钢Q235和耐候钢Q450NQR1在南沙大气环境下的初期腐蚀行为进行了研究。结果表明,Q235和Q450NQR1在南沙大气环境中的初期腐蚀比万宁及西沙等海洋大气环境中的腐蚀严重,2种钢的朝天面都比朝地面腐蚀严重,朝地面的锈层更容易脱落。暴晒2个月时,Q235和Q450NQR1的腐蚀失厚相近。暴晒5个月时,Q235的腐蚀失厚明显高于Q450NQR1的腐蚀失厚。2种钢在暴晒2个月时,朝天面和朝地面的腐蚀产物都主要为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe_3O_4;而暴晒5个月时,朝天面产物中出现了β-FeOOH,而朝地面β-FeOOH极少。朝天面的产物中Fe_3O_4相对含量少于朝地面,γ-FeOOH的相对含量多于朝地面。     

同种金属在异种土壤中的腐蚀行为研究

研究了电连接的２０无缝钢管试件在穿过两种相邻但理化性质迥然不同的土壤时的腐蚀行为,在粘土中部分表现为阳极,有较严重的腐蚀,在沙土中部分表现为阴极,腐蚀较轻。     

X65管线钢在模拟土壤中的腐蚀行为

以华南某地酸性土壤为参考土壤体系,采用硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法,应用X射线衍射仪、扫描电镜、电化学工作站等系统研究了X65管线钢在模拟土壤腐蚀环境介质中埋地腐蚀不同周期的腐蚀行为。结果表明:在该模拟土壤环境中X65管线钢表面腐蚀形貌由不均匀的点蚀发展为较为均匀的全面腐蚀,电化学极化曲线表现为阳极活化控制,自腐蚀电位出现正移,腐蚀产物主要由α-FeOOH、Fe_3O_4、Fe_2O_3等组成。     

紫铜在云南热带雨林土壤中的长期腐蚀行为

本文采用失重法、形貌分析、成分分析和电化学测试等方法研究了紫铜管长期埋藏于热带雨林土壤环境中的腐蚀行为。结果表面,紫铜管埋藏16年后,平均腐蚀速率为2.5μm/y,腐蚀失重规律符合幂函数模型,其拟合方程为C=0.4273t_-0.246^{。紫铜管表面腐蚀产物呈淡绿色的致密鳞状结构},与金属基体结合良好。 XPS、EDS和FTIR分析结果显示该腐蚀产物主要成分为铜绿(Cu₂(OH)₂CO₃)。电化学测试结果表明,埋藏16年后,紫铜管腐蚀速率变小,阻抗值明显增大,表明腐蚀产物膜对基体形成良好的保护作用,能有效减缓腐蚀过程的继续发展。