磁场作用下的微生物腐蚀研究进展

磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,磁场力包括洛伦兹力和安培力.概述了磁场对微生物和金属腐蚀过程的影响,包括对单一细菌和混菌体系、电化学控制和浓差极化控制的电化学过程的影响.归纳了磁场作用于微生物金属腐蚀的防控方法,包括微生物竞争手段、缓蚀杀菌剂的应用以及存在的不足等问题.在此基础上,重点综述了近年来磁场条件下金属微生物腐蚀的研究进展,分析了磁场对于微生物生长特性和生物膜形成的影响,分别以不同微生物存在的体系、电化学过程控制的类型等方面展开详细讨论.针对磁场存在的环境,总结了微生物对金属的腐蚀机理,包括生物膜理论、离子干涉理论、自由基理论等.最后结合磁场对金属腐蚀过程的相关机理,展望了后续磁场对微生物腐蚀防控的研究方向.     

海洋环境硫酸盐还原菌对金属材料腐蚀机理的研究进展

硫酸盐还原菌(SRB)是一类广泛存在于自然环境中可以利用硫酸盐类物质作为呼吸代谢电子受体的厌氧类微生物,是造成金属腐蚀破坏和设备故障的主要原因之一,已经成为一个重要的研究课题。由于微生物活动的复杂性,生物膜内SRB与金属表面的相互作用缺乏深入的研究,其诱导腐蚀机理和腐蚀过程尚不清楚,难以进行有效的腐蚀预测。基于此,本文从SRB生物膜的呼吸代谢角度介绍了其诱导金属腐蚀的研究进展。介绍了SRB的生态特征和厌氧呼吸过程,重点综述了SRB腐蚀机理,包括阴极去极化、代谢产物腐蚀、浓差电池作用和胞外电子传递等理论,最后简要介绍了微生物腐蚀(MIC)研究的方法与技术手段。     

硫酸盐还原菌对钢材腐蚀行为的研究进展

综述了硫酸盐还原菌(SRB)微生物腐蚀与防护的研究现状,总结了厌氧生物膜的形成过程及对钢材腐蚀的影响,并在此基础上介绍了SRB对金属材料的腐蚀机理,包括阴极去极化机理、代谢产物腐蚀机理、Fe/FeS微电池作用机理等.分析了SRB代谢产生的胞外聚合物(EPS)在金属腐蚀过程中起到的作用,并详细介绍了SRB与好氧型铁氧化菌...     

热带海洋气候下海水中氧化硫硫杆菌和假单胞菌协同作用对45钢腐蚀行为的影响

采用失重法、表面分析技术和电化学测试技术研究了45钢在硫杆菌和假单胞菌协同作用下的腐蚀行为。结果表明,与单种菌相比,腐蚀初期两种菌混合作用下45钢平均腐蚀速率受到明显抑制。随浸泡时间延长,30 d时混菌体系中电极电化学阻抗值较单菌体系减小,腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,混菌逐渐加速了金属腐蚀。扫描电镜(SEM)分析结果表明,混合菌体系中45钢腐蚀产物膜存在大量裂纹且金属表面点蚀现象更为严重。     

芽孢杆菌属微生物腐蚀研究进展

研究发现金属腐蚀部位存在芽孢杆菌属微生物,其中有些种形成的微生物膜被认为可能是一种潜在的抑制微生物腐蚀的有效方法。本文拟对国内外有关芽孢杆菌属微生物腐蚀的研究现状进行综述,探讨芽孢杆菌属生物膜在金属腐蚀中的作用,分析芽孢杆菌属微生物腐蚀的研究趋势。     

大气气溶胶腐蚀

简要介绍了气溶胶粒径及分布、气溶胶化学、气溶胶传输及气溶胶沉积等对金属大气腐蚀的影响,并围绕气溶胶污染物与金属表面的物理、化学和电化学作用及气溶胶中污染物成分等方面重点综述了其对金属腐蚀行为的影响和机理,同时阐述了气溶胶腐蚀的国内外研究现状,并对气溶胶腐蚀研究的发展进行了展望。     

三种不同体系的微生物腐蚀及控制

介绍了"水一金属"、"油(水)-金属"和"水-混凝土"三种易发生微生物腐蚀体系的相关腐蚀机理和控制方法,重点阐述了不同体系中硫酸盐还原菌(SRB)的腐蚀过程,并从环境介质的pH值、溶解氧含量、溶液中某些特定离子、生物膜以及微生物之间的相互作用等方面对微生物腐蚀的影响因素进行了论述,并介绍了不同体系微生物腐蚀的控制方法.     

二氧化碳腐蚀缓蚀剂及其缓蚀机理的研究进展

首先分别论述了单组分缓蚀剂和复配型缓蚀剂的缓蚀机理,即不同类型的缓蚀剂在金属表面所具有的不同吸附过程。单组分缓蚀剂中特殊的分子基团在金属表面通过物理吸附、化学吸附或混合吸附过程起到缓蚀作用,复配型缓蚀剂在金属表面通过各组分间协同吸附或竞争吸附过程起到缓蚀作用,并指出了缓蚀机理的研究所存在的问题。然后,主要综述了近几年来国内外对用于二氧化碳腐蚀缓蚀剂的研究进展,包括咪唑啉衍生物、表面活性剂、季铵盐、有机胺和复配型缓蚀剂,结合缓蚀剂的分子结构和缓蚀效率等对其进行了阐述。介绍了几种用于二氧化碳腐蚀的新型缓蚀剂,如多活性位点有机化合物、硫醇、席夫碱和聚合物等。最后针对二氧化碳腐蚀环境的复杂性,对未来缓蚀剂及其缓蚀机理的研究方向进行了展望。     

口腔微生物对钛及其合金的腐蚀影响研究进展

钛及其合金以其良好的耐蚀性能、机械性能和生物相容性,被广泛应用于牙科领域;口腔是一个极其复杂的微生物环境,微生物对钛及其合金的腐蚀影响不可忽视。综述了几种常见口腔微生物对钛及其合金的腐蚀研究现状,探讨了钛材在口腔环境中的腐蚀机理,并对钛及其合金的口腔微生物腐蚀研究趋势进行了展望。     

金属材料海洋环境生物污损腐蚀研究进展

海生物因素是影响海洋环境金属材料腐蚀行为的主要因素之一。综述了金属材料海生物腐蚀研究领域中有关生物膜的结构与功能、海水环境微生物腐蚀机理研究和宏观海生物附着引起的局部腐蚀等几个方面近年来的进展情况。并结合我国开展海生物腐蚀研究的现状提出建议和讨论。     

微生物腐蚀中生物膜的生成、作用与演变

自然界中,微生物常常附着在材料表面形成生物膜,影响金属表面的电化学过程,从而诱发微生物腐蚀。生物膜与微生物腐蚀的发生密切相关,其结构组成、成膜过程对金属的腐蚀反应类型与速率有着很大的影响。由于微生物活动的复杂性以及缺乏生物膜与金属界面之间交互作用的深刻认识,微生物腐蚀的发生和发展机制尚不清晰。基于此,从生物膜的角度阐述了金属微生物腐蚀的作用机制。介绍了易引起材料腐蚀的常见菌种,如硫酸盐还原菌、硫氧化菌、铁氧化菌、硝酸盐还原菌及其他腐蚀菌,并对它们的腐蚀机理进行了概述。综合论述了生物膜的特征、生成步骤,以及它是如何随时间和外部环境进行动态演变的。着重讨论了影响生物膜生成和发展的因素,包括材料因素以及环境因素,如温度、溶解氧、pH值、Cl~-、Fe~(2+)、水体流速、营养介质、磁场。最后,针对外界影响因素的复杂性,阐述了生物膜研究过程中存在的问题,同时对模拟生物环境过程中合理设计实验方案的重要性进行了展望。     

油气管线钢土壤环境硫酸盐还原菌腐蚀研究进展

结合国内外埋地管线钢微生物腐蚀的研究,综述了腐蚀性土壤微生物种类和特点、环境因素对硫酸盐还原菌腐蚀的影响、生物腐蚀研究方法和进展,以及微生物腐蚀防护与监检测技术.最后,对埋地管线钢微生物腐蚀研究进行了展望.埋地管线钢服役环境复杂,受到土壤类型、杂散电流、阴极保护、应力、剥离涂层和微生物等多种因素的影响,而各种因素之间又存在着相互的耦合作用.多因素耦合作用下埋地管线钢微生物腐蚀将成为土壤微生物腐蚀今后的主要研究方向.土壤微生物腐蚀研究涉及土壤学、材料学、腐蚀科学和微生物学等多学科,是一个多学科交叉的研究课题,而化学和电化学分析技术、微生物分析技术以及材料表征技术等的联用也将为土壤微生物腐蚀行为和机制的研究提供更多的研究方法,这也有助于更好地理解微生物/材料之间的相互作用机制.随着对微生物腐蚀研究的深入,人们对硫酸盐还原菌腐蚀机理的认识也更加全面,"生物阴极催化还原"理论从生物能量学和生物电化学角度解释了微生物腐蚀的过程和机理.抗菌涂层开发和耐微生物腐蚀管线钢研发为MIC防治提供了一个新的研究路径.     

Corrosion of API XL 52 steel in presence of Clostridium celerecrescens

During the characterization of sediments formed in pipelines transporting hydrocarbons, the knowledge of the microbiological diversity becomes very interesting, especially when it is related to microbiologically influenced corrosion (MIC). The presence of microorganisms is considered as one of the factors that affect the corrosion processes occurring at the pipeline; therefore, their corrosiveness must be determined. In this way, the identification of new species affecting the MIC processes is still considered relevant. In this work, the effect of Clostridium celerecrescens upon the corrosion of API KL 52 steel was evaluated. This microorganism was isolated and identified from the sediments collected during the inner cleaning procedures of a gas pipeline. The polarization resistance (PR) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques were considered to estimate the microorganism behavior during the corrosion process. The results were complemented with a metal surface analysis, using a scanning electron microscope (SEM). The resistance values induced by the presence of the microorganisms clearly indicated that C. celerecrescens has an effect on the corrosion process occurring at the API XL 52 steel surface.     

天然多糖及衍生物在金属缓蚀剂中的研究进展

缓蚀剂是一种减缓金属在外界环境中发生腐蚀反应的有效物质.随着人类绿色环保意识的增强,来源广、可再生、易降解、含有大量活性吸附中心的天然大分子链多糖物质已成为目前环境友好型缓蚀剂的研究热点之一.概述了近几年国内外天然多糖及衍生物和复合材料在抑制金属腐蚀方面的研究,重点综述了淀粉、纤维素、壳聚糖和其他天然多糖类物质的分子结构特点及在不同腐蚀环境中对金属的缓蚀性能.在此基础上,梳理了各类天然多糖物质的化学改性合成方法及改性后各衍生物的缓蚀能力,简要介绍了部分基于多糖物质或其衍生物制备的复合材料在缓蚀领域的研究进展.同时,从吸附模型及吸附方式(物理吸附、化学吸附)等方面,归纳了多糖类物质保护金属的作用机制.最后,分析了各类多糖及衍生物在金属缓蚀方面所存在的几点不足,如单一未改性的天然物质缓蚀效果差,部分改性产品溶解性差,部分改性方法复杂,缓蚀机理研究较少等,并展望了各类多糖及衍生物在未来缓蚀剂领域的发展趋势.     

极地微生物多糖的生物学特征及对金属的腐蚀影响机制

微生物在自然界中的分布范围极广,由于其便捷性、经济型、环保性等优点,已被广泛应用于人类社会发展的方方面面。随着南北极开发力度的加大,极地微生物由于其适应极地严酷自然环境的独特生物学特征引起广泛兴趣。其中,极地微生物多糖是重要的研究领域,其在结构上区别于普通微生物多糖,有助于微生物在极寒环境中正常的生命活动。此外,还阐述了微生物合成多糖的Wzx-Wzy、ABC转运蛋白和合酶依赖途径以及多糖与生物膜形成之间的关系,并以此为基础,进一步延伸至多糖对金属材料表面腐蚀的影响。通过研究极地微生物多糖的特征、生物膜形成和金属腐蚀三者之间的关系,探索影响极地微生物腐蚀机制的关键因素,为未来极地服役材料的腐蚀防护提供参考。     

Electrochemical behavior of microbiologically influenced corrosion on Fe3Al in marine environment

In this article, microbiologically influenced corrosion behavior of Fe₃Al intermetallic compound in microorganism culture medium has been investigated by using weight loss methods, electrochemical techniques, and electron microscopy. Polarization curves showed that a sharp electrical current peak caused by surface pitting could be observed after Fe₃Al electrodes were immersed in culture medium for 15 days when the polarization potential was about -790 mV vs SCE. Based on the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the equivalent circuit parameters of the associated system, the corrosion products were found to exhibit a two-layer structured feature and the microorganisms could induce pitting and erosion corrosion of the inner layer. In addition, the passivating film of the inner layer was absolutely destroyed by microbial metabolic products.     

稀土化合物在金属腐蚀控制中的应用

介绍了稀土金属化合物在金属腐蚀控制中的应用.主要内容包括:金属表面稀土转化膜的形成和机理,稀土化合物作为绿色缓蚀剂的开发与应用,并展望了在这方面的研究发展趋势.