金属铀热氧化腐蚀的红外和拉曼光谱分析

为了进一步认识金属铀环境腐蚀的规律,采用傅里叶变换红外和显微激光拉曼光谱技术,获得了金属铀与空气热氧化反应产物的红外和拉曼光谱图.实验结果表明,随着温度的升高,铀表面首先出现活性腐蚀亮斑,并逐渐积累长大,主要氧化产物UO2在260℃以上开始转化为U3O8.同时,200℃以上温度条件下,铀表面的热氧化腐蚀速率明显高于较低温度时的氧化反应.研究结果将为改善防腐措施、提高核燃料的安全可靠性提供有价值的参考信息.     

纯铁的腐蚀产物对纯铁腐蚀行为的影响及其机理研究

为探究纯铁腐蚀产物对其腐蚀行为的影响机理,采用扫描振动电极技术(SVET)考察了Fe3O4β-FeOOH和γ-FeOOH对纯铁腐蚀行为的影响,并从腐蚀产物的半导体性质入手,采用扫描开尔文探针(SKP),Mort-Schottky曲线以及氧还原反应极化曲线,研究了产生该影响的机理.结果 表明:这3种腐蚀产物均会促进纯铁的腐蚀,其对纯铁腐蚀的促进作用按照β-FeOOH、Fe3O4、γ-FeOOH的顺序依次减弱.腐蚀产物对纯铁的腐蚀促进作用取决于2个方面:腐蚀产物的功函数与纯铁的功函数的相对大小以及腐蚀产物的氧还原反应活性.当腐蚀产物的功函数大于铁的功函数时,电子倾向于从金属传递至腐蚀产物,促进了纯铁腐蚀过程的阳极反应.腐蚀产物的氧还原反应活性越高,越有利于电子的消耗,促进了腐蚀过程的阴极反应.     

含硫气田腐蚀研究现状

综述了目前含硫化氢气田的腐蚀机理、H2S/CO2共存条件下腐蚀行为、多相流腐蚀等方面的研究现状,并提出为了安全开发高含硫化氢气田,必须开展高浓度H2S和高浓度CO2体系腐蚀机理和在H2S/CO2的腐蚀环境中多相流腐蚀的研究工作,同时建立高含硫化氢环境的试验评价标准和适应高含硫气田腐蚀预测模型.     

新型Ni-Cr-Co基高温合金的热腐蚀行为

利用热重分析法研究了一种将用作超临界锅炉过热器管材料的新型Ni-Cr-Co基高温合金在空气中的热腐蚀行为，并利用X射线衍射和扫描电镜等实验手段详细分析了腐蚀产物和腐蚀机理．研究表明：合金表面涂覆Na2SO4后在850℃的腐蚀动力学行为遵循抛物线规律，而在950℃时因表面腐蚀产物的挥发偏离抛物线规律，抛物线速度常数逐渐降低；合金表面生成的腐蚀产物有Cr2O3、（NiCo）Cr2O4、TiO2和A1203，内析出物为Al2O3、TiO2和Cr与Ti的硫化物；合金表面涂覆Na2SO4在850℃和950℃发生了高温热腐蚀，其原因在于表面熔融态Na2SO4盐的存在使得表面形成的Cr2O3膜产生了碱性熔融．     

光热发电用熔盐及储盐材料腐蚀行为研究进展

集中式太阳能(CSP)光热发电技术利用可再生清洁能源太阳能将热能转化为电能,具有良好的应用前景。对于CSP技术,熔盐是吸热、储热介质,熔盐和储盐材料的研究及发展是关键。从腐蚀动力学、腐蚀产物、熔盐本征等角度分析了不同储盐材料在熔融硝酸盐、碳酸盐、氯盐和氟盐等几种熔盐介质中的腐蚀行为,最后对太阳能光热发电用熔盐及储盐材料进行了总结与展望。     

镍基和钴基合金热腐蚀行为的研究

本文对实用的7种铸态高温合金采用坩埚法,以75％Na_2SO_4+25％NaCl为腐蚀介质,于700℃～900℃温度范围内进行了1小时～150小时的热腐蚀试验,探讨出了上述高温合金的热腐蚀行为与试验温度、时间以及介质等因素的相互关系。本试验采用宏观观察、腐蚀失重法、显微测量、金相及电子探针分析等手段进行研究。试验结果表明,K3、K6、K18这3种合金于800℃以下仅48小时内均发生灾害性腐蚀破坏,而217、M38及U-500合金的热腐蚀性能较好,热腐蚀区域除氧化层和硫化层外,高温下于腐蚀产物/金属界面上还有析出的点条状硫化物相,其渗透深度随试验温度的升高及时间的增长而加剧。此外,本文对有关的热腐蚀机理也进行了阐述。     

水中硫化物对铜合金腐蚀行为的研究

用静态，动态挂片法，电化学法，表面分析法，研究了水中硫经物对ＨＳｎ７０－１＋Ａｓ和Ｂ３０两种铜合金的腐蚀行为。研究结果表明，水中硫化物加速ＨＳｎ７０－１＋Ａｓ的腐蚀，ＨＳｎ７０－１＋Ａｓ在含硫和不含硫水中均发生脱锌腐蚀；尽管水中硫化物也加速Ｂ３０的腐蚀，但Ｂ３０在含硫和不含友水中的腐蚀速度都很小。     

金属铀的氧化腐蚀及防护

铀的氧化腐蚀和防护研究是核材料研究领域的一个重要组成部分。综述了铀在U＋O2体系、U＋H2O(v)体系和U＋H2O（v)＋O2体系中的氧化行为与防护进展，包括氧化腐蚀机理、腐蚀形态、防护措施、防护机理以及防护的发展方向。     

锆—4合金的水蒸气腐蚀动力学

研究了１０００－１３００℃区间内的锆－合金水蒸气腐蚀动力学。结果表明；在腐蚀反应初期，锆－４合金的水蒸气腐蚀动力学符合抛物线规律；防腐蚀反应的进一步进行，锆－４合金由于其表面形成大量微裂纹而出现加速腐蚀现象。     

T2钛合金高温腐蚀行为研究

采用高温熔盐灼烧法研究T2钛合金高温腐蚀动力学及腐蚀行为.分别在500,600,700,800℃的Na2SO4或Na2SO4(80%) NaCl(20%)环境中发现T2钛合金腐蚀增重符合直线规律,直线通式为y=KLt.随着温度的增加,直线的速率常数KL增大.混合盐Na2SO4(80%) NaCl(20%)比纯Na2SO4的加速腐蚀作用更加明显.在Na2SO4或Na2SO4(80%) NaCl(20%)中,T2钛合金随温度升高,氧化膜的完整性降低.合金中Al,Zr等元素在腐蚀中向合金表面扩散,而盐中的S,Cl等元素则向合金内部扩散.     

贫铀表面脉冲电镀镍的电化学腐蚀行为

为了防止放射性污染,减缓铀的腐蚀,广泛采用在贫铀表面电镀镍.利用线性极化、动电位极化和电化学阻抗谱技术对贫铀表面脉冲电镀镍的电化学腐蚀行为进行了研究.结果表明,在含50μg cl-的KCl溶液中,镍的腐蚀电位高于贫铀,镍镀层对贫铀是一种阴极性镀层;与直流电镀镍相比,铀表面脉冲电镀镍腐蚀电位更高,极化电阻更大,腐蚀电流更小,电化学阻抗幅值更大,对铀基体具有良好的防腐蚀性能;随着浸泡时间的推移,脉冲电镀镍腐蚀电位下降,极化电阻减小,腐蚀电流增大,电化学阻抗幅值降低,电极过程由一个时间常数向两个时间常数转变,腐蚀特性由点蚀向电偶腐蚀转变.     

铀的腐蚀与防腐蚀技术研究

铀是一种非常重要的战略核能源材料,核能技术的和平利用扩大了铀材料的应用领域.纯铀又是化学活性极强的材料,裸露的纯铀在大气中放置很短的时间就会在其表面产生氧化和腐蚀,这对材料的使用和存储带来危害.因此,对铀材必须实行表层保护或整体合金化才能增强其抗腐蚀效果,从而达到预防铀的老化和延长其存储期的目的.从铀材料的应用对抗腐蚀性能要求出发,重点论述了铀的腐蚀行为、不同温度和湿度下铀的氧化反应规律以及对其研究的历史和现状等.综合评述了铀的防腐涂层方法的研究(铀的整体合金化、表面涂层技术、利用化学反应制备保护层、离子注入保护和激光表面改性等5个方面).     

铌酸铝/莫来石复合陶瓷环境阻障涂层高温水蒸气腐蚀行为研究(英文)

利用大气等离子喷涂的方法在氮化硅基底上制备了铌酸铝/莫来石复合陶瓷环境阻障涂层.铌酸铝的含量为5mol%.涂层置于1400℃下含有50vol%H₂O和50Vol%Air的气氛中进行侵蚀实验.总压力1个大气压,实验时间100h.研究表明：铌酸铝可以在涂层表面形成玻璃相保护层,提高了涂层在高温水蒸气环境中的耐蚀性.然而与氮化硅基底之间的热膨胀系数差异会造成涂层在实验过程中发生轻微剥离的现象,导致试件的失重增加.     

超临界二氧化碳处理对铀抗大气腐蚀性能的影响

通过对经超临界二氧化碳（Super Critical Carbon Doxide,SCCO2)处理的铀样品在60℃和70％相对湿度大气环境中腐蚀增重速度进行测量，研究了SCCO2处理对铀样品抗大气腐蚀性能的影响，借助俄歇电子能谱和X射线衍射等表面分析方法，对经过SCCO2处理的铀样品在表面的结构和化学成分进行了分析。实验有明，在10MPa、60℃的SCCO2中浸泡处理3．0h和4．5h后，铀样品的抗大气腐蚀速度都较未经过SCCO2处理的样品有明显的减慢。SCCO2压力参数影响的实验结果显示：同样条例上（60℃，3h)，10MPa SCCO2处理的样品的抗大气腐蚀性能比8MPa压力处理的要好；相同压力及时间条件下（10MPa,3h),60℃处理的样品的抗腐蚀性能优于50℃处理的。在所有实验中，10MPa,60℃的SCCO2处理3h后再于2MPa的CO2中浸泡108h，样品的抗腐蚀性能最好。AES分析结果显示，经SCCO2处理后，铀表层C、O含量比未处理品高，表明处理过程中有C和O的引入；XRD分析发现，铀表面与SCCO2之间的化学反应在表层主要的产物是UO2。对超临界二氧化碳处理提高铀抗腐蚀能力的机理也进行了初步的探讨。     

温度对718镍基合金在高酸性环境下耐腐蚀性能的影响

718镍基合金是高酸性油气井中常用的金属材料,但目前对其腐蚀机理和影响因素的研究较少。利用高温高压反应釜进行腐蚀模拟,采用失重法、扫描电镜(SEM)等手段研究了温度对718镍基合金在高含H_2S/CO_2环境下腐蚀行为的影响。结果表明:在CO_2分压3.5 MPa、H_2S分压3.5 MPa、Cl~-含量150 000 mg/L的模拟环境下,718镍基合金在150,175,205℃下均呈现全面腐蚀,未出现点蚀和局部腐蚀。但随温度升高,镍基合金718的均匀腐蚀速率逐渐增加,材料表面钝化膜出现硫化,并逐渐向腐蚀产物膜转变,质地由致密变得疏松。     

铁素体不锈钢在高温尿素环境中的腐蚀行为研究

对三种商用车排气系统用铁素体不锈钢(436L、439M、441)进行了尿素结晶腐蚀试验,以模拟铁素体不锈钢在商用车排气系统内选择性催化还原器(SCR)中的渗氮腐蚀行为。探究了合金成分及夹杂物对不锈钢耐高温尿素腐蚀的影响,并依据EDS表征结果阐释了材料内部腐蚀的渗氮机理。研究表明,在高温热震疲劳和氧化的协同作用下,高温高氮的环境导致铁素体不锈钢晶界及晶内局部区域快速析出氮化铬颗粒,造成晶界及基体局部区域贫铬。由于436L和441不锈钢含有较高的Mo和Nb,其耐高温尿素腐蚀能力显著优于439M。此外,由于436L和441不锈钢中夹杂物细小弥散,也降低了氮化铬在夹杂物的形核析出几率,成为提高抗高温尿素腐蚀的另一个因素。     

晶硅炉热场用碳材料在硅蒸汽中的腐蚀行为研究

对晶硅炉热场用三种碳材料(石墨、C/C复合材料、硬质碳毡)在不同腐蚀条件下进行了硅蒸汽腐蚀实验, 研究了不同碳材料的硅化腐蚀行为。结果表明: 三种材料的结构组成不同, 导致三种碳材料在高温环境下与硅蒸汽发生硅化腐蚀的程度不同, 硅蒸汽主要通过材料的孔洞以及缺陷扩散进入材料内部进行腐蚀, 腐蚀造成材料表面产生大量的裂纹, 并且会造成C/C复合材料以及硬质碳毡材料内部严重的破坏。材料中碳纤维的存在方式以及纤维强度对硅化腐蚀程度有较大影响, C/C复合材料中的腐蚀主要是碳基体和碳纤维的剥离以及碳纤维的缩颈、劈裂等; 而由强度较差的短碳纤维为主要组成的硬质碳毡材料的腐蚀最严重, 其内部碳纤维出现了明显的碎断、粉化。腐蚀参数对材料硅化腐蚀的程度具有较大影响, 随着腐蚀温度的升高以及腐蚀时间的延长, 三种碳材料的硅化腐蚀程度均增加。     

Lu-Si-O体系在高温水蒸气环境中的腐蚀行为

采用溶胶-凝胶法制得三种镥硅酸盐体系粉体材料.以氧化物的摩尔比来表示此三种粉体,分别为:Lu2O3.SiO2、Lu2O3.2SiO2和Lu2O3.2.26SiO2.在1400℃、50%H2O-50%O2静态常压气氛下,研究了它们的耐水蒸气腐蚀性能.以单位面积重量变化率表征材料的耐水蒸气腐蚀性能,结合X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)等分析手段,揭示了镥硅酸盐体系在高温水蒸气环境中的腐蚀机制和反应机理.结果表明:三种原始粉体主要物相依次为:Lu2SiO5+Lu2Si2O7、Lu2Si2O7+SiO2和Lu2Si2O7+SiO2.在水蒸气作用下,Lu2SiO5相与Al2O3反应生成新相Lu3Al5O12,而Lu2Si2O7相并未受到水蒸气的作用而发生任何反应,表现出优异的化学稳定性.     

铝合金在我国不同气候条件下的腐蚀行为及防腐蚀措施的研究现状

综述了铝合金大气腐蚀的机理和影响因素(化学组成、工艺、气象因素、环境因素),介绍了不同型号的铝合金在不同气候条件下的腐蚀行为(腐蚀形貌和腐蚀产物)以及防止铝合金大气腐蚀的防护措施(表面处理、防腐蚀涂料、聚合物防腐蚀膜)。     

30CrMnSiNi2A钢在模拟油箱积水环境中的腐蚀行为研究

通过分析探讨腐蚀面积、腐蚀失重速率、模拟油箱积水中的溶解氧含量和pH值、材料表面腐蚀电位等变化,研究了30CrMnSiNi2A高强钢在模拟油箱积水环境中的腐蚀行为。研究发现:30CrMnSiNi2A高强钢在模拟油箱积水中的腐蚀可分为三个阶段:快速腐蚀阶段(0～24h),腐蚀面积小,腐蚀速率快;中速腐蚀阶段(24～168h),腐蚀面积大,腐蚀速率相对减慢;慢速腐蚀阶段(168～480h),发生全面腐蚀,腐蚀产物的大面积覆盖使得腐蚀速率缓慢。随着腐蚀的进行,模拟油箱积水中的溶解氧含量从开始的逐渐减少到保持稳定;pH值从开始的迅速增大到小幅度波动变化;腐蚀电位在整个腐蚀过程中呈指数函数递减变化。另外,电化学交流阻抗谱和Tafel极化曲线测试结果表明,30CrMnSiNi2A钢在三个特征pH值处的腐蚀速率快慢为V4.2>V4.8>V5.2。