应用原子力显微镜研究硫酸盐还原菌对A3钢的腐蚀

应用原子力显微镜（AFM）研究硫酸盐还原菌（SRB）、微生物膜、腐蚀产物膜和A3钢腐蚀后的表面形貌,获得了高分辨率、清晰的图像.测得了SRB的大小,微生物膜、腐蚀产物膜的厚度和形成的点蚀孔深度.结果表明,A3钢的微生物腐蚀过程是先形成致密的硫化物膜,然后微生物在其上面聚集附着形成微生物膜;A3钢的微生物腐蚀主要以点蚀形式发生.     

用原子力显微镜研究铜合金微生物的腐蚀行为

用原子力显微镜(AFM)研究了HSn70-1A、HSn70-1B和HSn70-1AB等3种铜合金在硫酸盐还原菌(SRB)菌液中的微生物腐蚀行为.结果表明,3种铜合金表面形成的生物膜形貌各不相同.HSn70-1AB合金表面生物膜的粗糙度大于其余两种合金,表明其生物膜最不均匀.去除生物膜后,3种样品的腐蚀形貌也小相同,粗糙度均有所增加,这是微生物腐蚀作用的结果.研究证实,AFM的定量分析能力是研究材料微生物腐蚀的重要手段.     

电化学原子力显微镜在腐蚀研究中的应用

简述了电化学原子力显微镜的原理和成像模式,重点综述了其在合金中的相电化学、钝化、微生物腐蚀、缓蚀剂、涂层领域的应用,涵盖了成像、表面电位测量和力-距离曲线测量等多种功能;分析了其存在的一些局限性并提出了展望。     

细菌竞争生长在微生物腐蚀防治中的应用研究

从土壤中分离得到一株自养型的脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)，该菌株的最佳生长pH值为7．0．借助扫描探针显微镜和电子探针分析技术，研究该菌株与硫酸盐还原菌(SRB)混合培养时，在SRB腐蚀过程中，对碳钢表面SRB生物膜形貌、致密性以及组成的影响．结果表明：脱氮硫杆菌的存在阻碍SRB生物膜的形成，降低生物膜的粗糙度，增强生物膜的致密性；脱氮硫杆菌存在时，生物膜中腐蚀性硫化物的含量降低，表明脱氮硫杆菌对SRB引起的腐蚀有抑制作用。     

生物膜在B30合金微生物腐蚀中的作用

采用电化学阻抗谱、扫描电镜和X射线能谱分析等技术研究了硫酸盐还原菌（SRB）作用下B30合金表面生物膜的结构及其对合金微生物腐蚀的影响.结果表明,在接种了SRB的培养基中,金属表面很快形成一层含有铜的硫化物的生物膜;该生物膜疏松多孔,没有保护作用;生物膜下的氧化膜被破坏,阳极过程加快,有Cu的选择性溶解和Ni的富集现象.     

AFM技术在微生物腐蚀研究中的应用

介绍了原子力显微镜(AFM)的工作原理、操作模式以 及在微生物腐蚀研究中的应用,包括原位观察细菌和微生物膜形貌、测量力-距离曲线研究微生物在材料表面的粘附力、测量材料表面电位的不同得知生物膜厚度和腐蚀程度.同时还介绍了电化学原子力显微镜的应用.     

Fe^2＋对碳钢的微生物腐蚀作用的影响

硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）对碳钢的腐蚀与其腐蚀产物ＦｅＳ膜的状态有关。实验表明,当介质中的Ｆｅ＾２离子浓度低于５０ｍｇ／Ｌ时,ＳＲＢ的存在对碳钢起保护作用,其腐蚀产物膜致密,阻碍了介质与铁的作用,而且生物膜（ｂｉｏｆｉｌｍ）＾［１］中的细菌数当于介质中的菌量;当介质中Ｆｅ＾２浓度高于５０ｍｇ／Ｌ时,ＳＢＲ的腐蚀产物膜厚且疏松,ＦｅＳ成为腐蚀微电池的阴极,对碳钢的腐蚀起促进作用,生物膜的存在影响了杀菌剂     

含菌介质中MDOPD对SRB菌及生物膜腐蚀的抑制作用

用动电位扫描极化曲线、原子力显微镜和电子探针等方法研究了SRB生物膜在培养基介质中对于含咪唑杂环的双季铵盐化合物MDOPD的敏感性．结果表明：含菌介质中，MDOPD吸附在电极表面，形成完整致密的有机保护膜，对电极的腐蚀反应具有良好的抑制作用，SRB的代谢及腐蚀产物也难以在电极表面直接吸附和沉积，从而降低了SRB生长代谢的次生过程（包括酸浸蚀等）对腐蚀的促进作用；同时也降低了介质中的SRB参与碳钢腐蚀的机会．     

高温微生物腐蚀研究

对磨溪气田Ｍ６０,Ｍ７０两油井污水中硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）的研究,发现在磨溪气田存在高温细菌腐蚀。实验结果表明,液体中的Ｍ６０,Ｍ７０ＳＲＢ均只能在６０℃以下的温度中存活生长,而附着在试片上的Ｍ６０和Ｍ７０ＳＲＢ则可以在７０℃以下的温度下生存,说明粘附于试 的人有更强的耐高温性能,Ｍ７０ ＳＲＢ生物 活性和耐高温性比Ｍ６０的ＳＲＢ高,且Ｍ７０的ＳＲＢ对Ｎ８０钢的腐蚀影响也大于Ｍ６０。     

生物膜对碳钢腐蚀的影响

由江汉油由田采油厂污水中分离,提纯出来的硫酸盐还原菌菌株,采用ＡＰＩＲＰ－３８推荐使用的培养基生成生物膜,利用交流阻抗技术研究了生物膜与腐蚀之间的关系。细胞新陈代谢产物及腐蚀产生的分析借助于电子探针及气相色谱／质谱联用技术。     

Microbiologically Induced Corrosion of X80 Pipeline Steel in a Near-Neutral pH Soil Solution

MIC of X80 pipeline steel in a near-neutral pH soil solution in the presence and absence of sulfate-reducing bacteria(SRB) was monitored by electrochemical techniques and microbiological tests. The results show that soil solution is more close to the complex soil environment around pipeline. The activity of SRB leads to the shift of the phase response to low frequency, the decrease of electrolyte resistance and the alteration of dielectric constant of the film. Both the activity and metabolite of SRB influence the corrosion behavior of the steel. The steel surface undergoes localized attack in the SRB-inoculated soil solution, whereas only slight uniform corrosion occurs in the sterile soil solution.     

原子力显微镜在有机缓蚀剂研究中的应用

有机缓蚀剂具有低毒性和高性价比等优点,在低浓度的注射剂量下可以实现优良的缓蚀效果,被广泛应用于石油化工（碳钢）、电子工业（铜）、车辆船舶和航空航天工业（铝）,保护合金材料免受腐蚀危害。现有的电化学测试技术已经在有机缓蚀剂领域得以广泛应用,这种传统的研究方法可以提供有关界面电化学反应的平均动力学信息,但是无法直接解析缓蚀剂的吸附及作用机制。随着金属腐蚀与缓蚀剂研究的微观化和系统化发展,电化学分析手段逐渐与其他分析技术（如扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱等）紧密结合,开展了对缓蚀剂作用机制的深入研究。在这些分析技术中,原子力显微镜（AFM）由于空间分辨率成像能力高,受工作环境和样品性质的局限较少,在有机缓蚀剂于金属/溶液界面的直观研究中起到了重要作用。本文结合近年来原子力显微镜在有机缓蚀剂领域的研究进展,简述了原子力显微镜的工作原理和几种操作模式,详述了AFM的接触模式在有机缓蚀剂研究中的普遍应用和其局限性,总结了AFM的敲击模式在表面活性剂吸附研究中的重要作用和研究现状并延伸到有机缓蚀剂的吸附研究,综述了AFM几个衍生功能（包括纳米刮擦、力-距离曲线、摩擦力和电化学原子力显微镜）在有...     

金属铀氧化的显微拉曼光谱和原子力显微镜原位研究

通过光学金相、拉曼光谱和原子力显微镜分析,原位研究金属铀在大气环境、干燥空气和饱和水汽下,20～400℃的温度范围内样品显微形貌和氧化产物的变化情况,鉴定夹杂物、不同微区的腐蚀产物.铀在大气环境条件下吸附O2、H2O和CO2反应生成二氧化铀、铀酰化合物和碳酸铀等,干燥空气中加热后首先出现活性腐蚀亮斑,逐渐积累长大发生点蚀,并由UO2转变为U3O8.在饱和水汽中缓慢升温,UO2在260～280℃转化为U3O8.     

原子力显微镜在马氏体相变浮突研究中的应用

用原子力显微镜在大气环境中对Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃ合金中的马氏体浮突进行了观察和定量测量。结果表明，原子力显微镜既可清楚地观察浮突形貌，又可定量测量其高度和形状变化，从而提出了一种研究相变浮突的新方法。     

Influence of Static Low Electromagnetic Field on Copper Corrosion in the Presence of Multispecies Aerobic Bacteria

The effects of low electromagnetic field(EMF)( B = 2 mT) on the corrosion of pure copper in the absence and presence of multispecies marine aerobic bacteria were investigated in this work. The results showed that EMF has an inhibitory effect on copper metals and decreases the corrosion rate of copper metals in sterile artificial seawater. However, microbiologically influenced corrosion of Cu was increased in the presence of electromagnetic field due to its effect on the biofilm morphology and structure. EMF reduced the growth rate of bacteria and decreased bacterial attachment, thereby forming a heterogeneous and non-stable biofilm on the Cu surface in the presence of EMF. Moreover, the biofilm was dispersed throughout the surface after 7 days, whereas the scattered bacteria were observed on the surface after 10 days. Confocal laser scanning microscopy images showed large and deep pits on the surface in the presence of EMF and confirmed the acceleration of Cu corrosion in the presence of EMF and multispecies bacteria. Furthermore, XPS and FTIR results demonstrated that the corrosion products and metabolic by-products were significantly changed in the presence of EMF.     

酸性土壤浸出液中X80钢微生物腐蚀研究:(Ⅱ)腐蚀形貌和产物分析

利用X射线光电子能谱分析(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了X80管线钢在一种酸性土壤浸出液中硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀的产物成分和形貌。结果表明,SRB没有改变样品表面腐蚀产物膜的结构,但其生理过程促进了S从氧化态向还原态的转变,并促进了S在腐蚀产物中的沉积;同时代谢产物磷化物也沉积在腐蚀产物中,改变了腐蚀产物的成分。SRB提高了管线钢局部腐蚀的敏感性,使得腐蚀形式从非均匀腐蚀向局部腐蚀转变。SRB代谢产物和细菌/金属间的直接电子转移可能是促进局部腐蚀萌生的主要原因。     

原子力显微镜阳极氧化加工的机理研究

介绍了使用原子力显微镜在电场作用下诱导表面局部阳极氧化反应的机理,分析了偏置电压、氧化物厚度对氧化物生长速度的影响,以及湿度和电压对氧化物的尺寸的影响,指出了现阶段AFM纳米加工技术的不足,并对未来的AFM纳米加工技术进行了展望.     

Protection against corrosion of aluminium-SiC composites by sol-gel silica coatings

Silica mono-and multilayered coatings have been obtained through a sol-gel route on aluminium matrix composites reinforced with SiC particles for their corrosion protection. Tetraethoxysilane (TEOS) was used as alcoxide precursor, and dip-coating technique of the samples was used at different extraction rates. Corrosion protection of the different coating systems have been evaluated in 3.5 wt.% NaCl at different immersion times using several electrochemical techniques including linear polarization resistance, anodic-cathodic polarization, and electrochemical impedance spectroscopy. Gravimetric tests have been also used to characterize the protective effectiveness of the coatings, using low angle X-ray diffraction to identify the corrosion products. Coatings characterization before and after corrosion tests have been carried out using Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy, studying the mechanisms of corrosion that take part in coated and uncoated composites. A corrosion mechanism for each one of the tested materials has been proposed.     

酸性土壤浸出液中X80钢微生物腐蚀研究:(Ⅰ)电化学分析

利用微生物和电化学方法研究了X80管线钢在一种酸性土壤浸出液中的硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀电化学特征。结果表明,刚接种到酸性土壤浸出液中的SRB需要重新适应环境,该过程导致细菌数量大幅降低;接菌土壤浸出液中管线钢的开路电位低于灭菌土壤浸出液中的;实验前期活性生物膜对管线钢腐蚀起抑制作用,后期微生物代谢产物促进管线钢的腐蚀;SRB活动改变了金属/溶液的电介质性质,是实验后期促进管线钢腐蚀的重要原因。     

微生物对碳钢海水腐蚀影响的电化学研究

通过在现场海水中暴露制备带微生物的试样,用电化学测量技术研究了微生物对碳钢海水腐蚀速度和腐蚀机制的影响。碳钢在海水中的腐蚀速度经历下降-稳定-上升的变化趋势。微生物主要是内锈层中的硫酸盐还原菌(SRB),其可加速碳钢的腐蚀。当内锈层中SRB的加速腐蚀作用大于锈层的缓蚀作用时,碳钢的腐蚀速度出现上升趋势。碳钢在海水中的腐蚀可分为氧扩散控制、过渡和SRB活性控制3个阶段。