H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅱ.碳钢在碱性H2S溶液中的阳极钝化及钝化膜破裂

通过极化曲线和交流阻抗谱 (EIS)测定 ,对低碳钢在碱性H2 S溶液中的钝化及钝化膜破裂过程进行了研究。结果表明 ,相同pH值下 ,除氧碱性溶液中加入H2 S,对碳钢的钝化具有一定的促进作用 ;在阳极极化下 ,钝化初期阻抗谱具有两个时间常数 ,表现出不完全钝化的特征 ;随极化电位的升高 ,钝化膜逐渐完整 ,阻抗呈单一容抗弧特征 ,容抗弧半径逐渐增大 ;当极化电位高于 - 690mV时 ,由于电极表面HS 同OH 的竞争吸附和放电作用 ,导致电极表面钝化膜发生酸性溶解 ,并生成硫化物斑点 ,极化电阻显著下降 ,当极化电位高于 - 635mV时 ,钝化膜发生破裂 ,电极表面有大量硫化物生成     

抗硫碳钢在CO2/H2S条件下腐蚀产物膜特性及对腐蚀的影响

利用自制的高温高压釜,通过失重法、ESEM和EDS等分析技术研究了抗硫碳钢在高温高压CO2/H2S溶液中腐蚀产物膜特性及对腐蚀的影响.结果表明:抗硫碳钢在120℃不同介质条件下腐蚀产物膜的特性对材料的腐蚀有着决定性的作用,分别在CO2,H2S,CO2/H2S条件下,产物膜变得致密,晶柱变细,以无序状堆积,这种致密的腐蚀产物膜具有很好的保护性,降低了碳钢的腐蚀;当加入0.5%HAC时,腐蚀速率明显增大,从其表面膜的组成可以看出,Fe的硫化物含量有所减少,而表面膜中Cr、W的含量增加,使表面膜的骨架更加致密,但是,pH值的降低,加速了膜的溶解,在一定程度上使腐蚀速率比3%NaCl H2S 0.45MPaCO2增加;腐蚀产物膜结构、性质和组成对腐蚀速率有着重要的影响.     

沉积硫对FeS及FeCO_3膜结构及耐蚀性影响

在常压、80℃条件下采用阳极电解Na HCO3溶液制备FeCO_3膜,利用Na2S在高温下水解生成H2S及H2S与碳钢反应生成Fe S的方法制备Fe S膜。采用静态失重、电化学阻抗谱、动电位极化和环境扫描电镜等技术研究膜的耐蚀性能及沉积硫下膜的破坏规律。结果表明,p H值为7和3的模拟溶液中,无硫粉存在时FeCO_3和Fe S膜均具有较好的耐蚀性,且FeCO_3膜的耐蚀性最好;与中性条件相比,膜在酸性溶液中耐蚀性较差。沉积硫下膜的耐蚀性基本失效,且在p H值为7时预膜试片均发生局部腐蚀,其中FeCO_3膜下的局部腐蚀最严重且从边缘扩展,Fe S膜下腐蚀则较均匀,而在p H值为3时试样均属于均匀腐蚀。     

N80#油管钢在含H2S酸性溶液中的腐蚀行为

用稳态极化法、阳极动电位扫描法和交流阻抗法研究了酸性溶液中pH值和H2S的浓度 对N80#油管钢腐蚀行为的影响.结果表明：随着溶液pH值的减小、H2S浓度的增大N80#油 管钢的腐蚀速率加快;HAc NaAc体系中无H2S时,油管钢在活性溶解过程中生成的吸附性 中间产物是Fe(OH)ad,而加入H2S后,则生成了另一种吸附性中间产物—Fe(SH) ad.     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅲ.不同pH值H2S溶液中碳钢的腐蚀电化学行为

利用极化曲线和阻抗技术 ,对低碳钢在不同pH值H2 S溶液中的腐蚀电化学行为进行了研究。结果表明 ,在溶液pH值较低时 ,腐蚀电极主要受阳极酸性溶解过程控制 ,表面无硫化物沉积 ,其阻抗谱除高频容抗弧外 ,低频有一感抗弧存在 ;随pH的升高 ,腐蚀电位明显负移 ,电流密度减小 ,表面出现硫化物的不连续沉积 ,腐蚀因溶液pH值的增加和硫化物的沉积而减小 ,电极过程主要受硫化物的生长所控制 ;在pH值为 6.2时 ,由于HS 的阴极去极化 ,腐蚀电流增加 ;当pH大于 7后 ,电极表面因氧化膜的生成而呈现钝化特征 ,极化电阻显著增加。基于溶液中HS 同OH 的竞争吸附 ,提出可能的腐蚀历程 ,据此可解释有关实验事实。     

Ti／TiO2膜电极在H2SO4和NaOH溶液中的电化学活化表面积

应用循环伏安法研究了聚合前驱体热分解法制备的Ti／TiO2膜电极在pH=1的H2SO4溶液和pH=14的NaOH溶液中的电化学活化表面积。结果表明，相同条件下制备的Ti／TiO2膜电极在H2SO4溶液中的伏安电荷容量要远远高于在NaOH溶液中的伏安电荷容量，电极在不同pH值溶液中的内电化学活化表面积又远远高于外电化学活化表面积。因此电极表面活化表面积的大小与电极的结构以及溶液的pH值有关。     

尿酸自组装膜对镍缓蚀行为的影响

采用极化曲线和交流阻抗技术研究了尿酸自组装膜对Ni在3%NaCl溶液中的缓蚀行为。结果表明,尿酸属于阳极型缓蚀剂,随着尿酸浓度的变化、组装时间和尿酸溶液pH值的不同,缓蚀效率有所不同。当尿酸浓度为0.8 mmol/L、溶液pH=9.0、组装 时间为12 h时电极的腐蚀电流密度最小,缓蚀效率最高,达到95.7%。     

低铬油套管CO2/H2S腐蚀研究进展

介绍了低Cr油套管开发的工程背景。综述了低Cr油套管的耐CO_2/H2S腐蚀性能,详述了多种因素(如Cr含量、温度、p H值、流速等)对低Cr油套管在含甜性气体(仅含CO_2)环境中的腐蚀行为和腐蚀产物膜表面特征的影响,以及低Cr油套管在含酸性气体(H2S)环境中的腐蚀行为及其抗硫化物应力开裂(SSC)的性能。探寻了低Cr钢的抗CO_2腐蚀机理和H2S腐蚀机理。研究发现,低Cr钢因Cr元素能在产物膜中富集,形成非晶体化合物Cr(OH)3,腐蚀产物膜因此具有阳离子选择性,降低了腐蚀产物膜与金属基体界面处的阴离子浓度,抑制了阳极反应,进而提高了低Cr钢耐CO_2/H2S均匀腐蚀性能,同时也减少了Cl-在界面处团聚、形核的可能性,抑制了局部腐蚀,尤其是点蚀的发生。但是要想消除点蚀,钢基体中Cr元素的质量分数不应低于3%。另外,Cr元素在晶界及晶内以粒状碳化物析出并弥散分布,进一步增强了其抗SSC性能。简述了低Cr油套管的应用现状,最后对其发展前景进行了展望,利用钢的化学成分-工艺-组织-性能"四位一体"法得到的"经济型"低Cr抗CO_2/H2S腐蚀的油套管,是未来发展趋势的代表。     

Cr含量和pH值对低铬管线钢半钝化行为的影响EI北大核心CSCD

针对油气管道CO_2腐蚀环境,研究了Cr含量为1%~5%(质量分数)的5种低铬钢的阳极极化行为,讨论了半钝化行为受Cr含量的影响规律。测试了不同pH值下5种低铬钢的极化曲线,探究了不同Cr含量的低铬钢出现明显半钝化的临界pH值。利用Raman光谱,对比了在不同pH值溶液中极化生成的腐蚀膜的成分。结果表明,随着Cr含量的升高,低铬钢半钝化特征变得更加明显。在CO_2环境下,溶液pH值的升高对Cr(OH)_3沉积有利,基体中Cr的溶解导致低铬钢表面生成了Cr(OH)_3膜,在极化曲线测试过程中,显示出半钝化的特征。     

Cr含量和pH值对低铬管线钢半钝化行为的影响

针对油气管道CO_2腐蚀环境,研究了Cr含量为1%~5%(质量分数)的5种低铬钢的阳极极化行为,讨论了半钝化行为受Cr含量的影响规律。测试了不同pH值下5种低铬钢的极化曲线,探究了不同Cr含量的低铬钢出现明显半钝化的临界pH值。利用Raman光谱,对比了在不同pH值溶液中极化生成的腐蚀膜的成分。结果表明,随着Cr含量的升高,低铬钢半钝化特征变得更加明显。在CO_2环境下,溶液pH值的升高对Cr(OH)_3沉积有利,基体中Cr的溶解导致低铬钢表面生成了Cr(OH)_3膜,在极化曲线测试过程中,显示出半钝化的特征。     

Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2气氛下的腐蚀

研究了600℃时Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2 3种气氛中的腐蚀行为，Fe-15Ce合金腐蚀后发生了Ce的内氧化或形成了复杂的腐蚀产物膜，而未出现Ce的选择性氧化或硫化，这主要是合金中存在着两相及Ce在Fe中极低的溶解度的结果。Fe-15Ce合金在本实验条件下的氧化-硫化腐蚀速度低于相同温度、压力下的纯硫化。     

用氢-氧取代氧-乙炔作焊接切割的必要性及可行性

阐述了用氢代乙炔的必要性．通过时HGQU2000／315火焰电孤焊割机的考察和试用证实了用氢代乙炔的可行性，比较了两种气体的性质并提出了使用特性差异和注意事项．提出了进一步探索的问题。     

Thermodynamics and phase diagrams in the binary systems Na2O-SiO2, Na2O-GeO2, Na2O-B2O3, Li2O-B2O3, CaO-B2O3, SrO-B2O3, and BaO-B2O3

We applied our model to the enthalpy of mixing data of the binary systems Na₂O-SiO₂, Na₂O-GeO₂, Na₂O-B₂O₃, Li₂O-B₂O₃, CaO-B₂O₃, SrO-B₂O₃, and BaO-B₂O₃. The most stable composition in the liquid, that is where the enthalpy of mixing is most negative, is with a metal-oxygen ratio of 4 to 3, for monovalent metals (Na and Li) and 3 to 4 for divalent metals (Ba and Ca) in liquid silicates or borates. The same applies to the CaO-SiO₂, CaO-Al₂O₃, PbO-B₂O₃, PbO-SiO₂, ZnO-B₂O₃, and ZnO-SiO₂ systems. The oxygen to metal ratio, its constant value in various types of systems, reflects and describes the structure of the liquid. Using the analyzed enthalpies of mixing data and the available phase diagrams, we calculated the enthalpies of formation of the various binary compounds. The results are in excellent agreement with data in the literature that were obtained from direct solid-solid calorimetry.     

IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极制备及性能

通过热分解法制备了含IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极,采用SEM、EDX、XRD、CV等检测方法对中间层进行表征,同时采用强化加速寿命试验对电极电化学稳定性进行表征。结果表明:450℃时前躯体完全氧化并形成固溶体,制备的中间层晶粒细小,表面结构致密,电化学孔隙率小。添加中间层使Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极强化寿命由未加中间层的7.5h提高到995.8h,远高于国家标准20h。     

ACTIVITY OF La_2O_3 IN LIQUID La_2O_3-CaF_2 AND La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2 SLAGS

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原入液态Sn,以测定1500℃下La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度.对La_2O_3-CaF_2系,并用Gibbs-Duhem积分法求得CaF_2的活度. 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论.     

Mechanoluminescence in BaSi2O2N2:Eu

Mechanoluminescence (ML), a general term for the phenomenon in which light emission occurs during any mechanical action on a solid, can be divided roughly into two classes: destructive ML and non-destructive ML. For practical use in high-end applications (e.g. pressure sensors), materials with non-destructive ML properties are preferred. This paper reports on the strong non-destructive ML in BaSi₂O₂N₂:Eu. When irradiated in advance with ultraviolet or blue light, this phosphor shows intense blue-green light emission upon mechanical stimulation such as friction or pressure. The ML has an emission band peaking at 498 nm, which is ～4 nm red-shifted compared to the steady-state photoluminescence. The origin of the ML is discussed and related to the persistent luminescence of BaSi₂O₂N₂:Eu. The same traps are responsible for both phenomena. Based on the occurrence of ML in this phosphor, we were able to show that the predominant crystallographic structure of BaSi₂O₂N₂:Eu belongs to space group Cmc2₁.     

氢分子在贮氢材料Li2MgN2H2表面的吸附与解离

采用第一性原理计算方法研究了Li-Mg-N-H体系贮氢材料的放氢产物Li2MgN2H2的吸氢反应过程中的过渡态、表面电子态密度和表面能。结果表明:氢分子在Li2MgN2H2低指数表面中最低能量(100)表面的Mg-Mg-Li穴位吸附位置能够形成最稳定的吸附结构并发生解离,氢分子吸附能为-0.1898eV,解离能约为0.84eV(81kJ/mol),表明该反应所需的反应活化能仍较高,吸氢反应速度缓慢。     

Thermodynamic evaluation of phase equilibria in the CaCl2-MgCl2-CaF2-MgF2 system

The phase diagram of the CaCl₂-CaF₂-MgCl₂-MgF₂ reciprocal ternary system was calculated thermodynamically from available data on the common-ion binary subsystems and from available data on the CaCl₂-MgF₂ join. This join is very nearly quasibinary and divides the system into two quasiternary systems: the CaCl₂-MgF₂-CaF₂ system with a ternary eutectic calculated at 724 +-5 °C and the CaC₂-MgF₂-MgCl₂ system with a ternary eutectic calculated at 561 +-5 °C.     

High temperature corrosion of Fe-Cr-Mn-alloys in H2-H2S and H2-H2O-H2S gas mixtures

The sulfidation of Fe-20% Cr-30% Mn, Fe-25%Cr-20%Mn and Fe-25% Cr was studied at 700°C in H₂-H₂S and the oxidation and sulfidation in H₂-H₂O-H₂S after preoxidation in H₂-H₂O. The sulfidation rate is strongly increased for the Mn-containing alloys, layers of (Mn,Cr)S and (Mn,Fe)Cr₂S₄ are formed. Also the oxidation rate is enhanced compared to Fe-25% Cr by formation of MnCr₂O₄ instead of Cr₂O₃. The sulfidation after preoxidation leads to internal and external sulfidation of the Mn-containing alloys. With increasing oxygen pressure p(O₂) = 10^?26…10^?22 atm. of the H₂-H₂O-H₂S mixtures the sulfidation is suppressed, for the higher oxygen pressure 10^?23 and 10^?22 atm. fast oxidation prevails under formation of MnCr₂O₄. Manganese cannot increase the sulfidation resistance of alloys, in spite of the stability and low degree of disorder of its sulfide, since the mixed sulfide (Mn,Cr)S is formed which has a high degree of disorder, high diffusivities and high growth rate according to the doping effect of trivalent Cr³⁺.     

PHASE DIAGRAM OF TERNARY SYSTEM PrCl_2-CaCl_2-MgCl_2

Three surfaces corresponding to the primary crystallization of PrCl_3,CaCl_2 andMgCl_2 respectively,3 univariant curves related to the secondary crystallization and a ternaryeutectic(44.8 wt-% PrCl_3,31.8 wt-% CaCl_2,546℃)were found in systemPrCl_3-CaCl_2-MgCl_2 by means of DTA.A reaction occurs in this system:L=PrCl_3+CaCl_2+MgCl_2.