一种化能异养细菌对碳钢腐蚀的电化学研究

采用极化曲线和电化学交流阻抗(EIS)研究了小球菌 对A3碳钢的腐蚀行为。结果表明：（1）小球菌存在时试样表面上所形成的疏松、不均匀的 生物膜加速了碳钢的腐蚀过程;（2）有菌存在时暴露2 d、4 d的Rpo值和C c值较为接近,表明细菌的生长代谢过程渐趋于稳定,两种暴露条件下所形成的生物膜趋 向于成熟一致;（3）分别提出了有菌和无菌条件下EIS的等效电路,并计算了相应的等效元 件参数;（4）小球菌影响下腐蚀反应的阻抗行为存在弥散效应。     

混合菌种对碳钢腐蚀行为的电化学研究

采用开路电位测量、极化曲线和电化学交流阻抗(EIS )研究了由小球菌和硫酸盐还原菌(SRB)构成的混合菌种对45#碳钢腐蚀行为的影响.结果表 明：在有限生长条件下，小球菌明显地抑制了硫酸盐还原菌的快速生长；混合菌种大幅度降 低了碳钢的腐蚀速度；该结果为更有效地防治微生物腐蚀提供了新思路.     

海水腐蚀试验站碳钢低合金钢全浸试片的现场腐蚀检测

制作了用于海水腐蚀试验站全浸区暴露试片电化学检测的电极系统，采用极化电阻（Rp）和电化学阻抗谱（EIS）等测试技术，对舟山海水腐蚀试验站的4种碳钢和低合金钢全浸试片进行了现场电化学检测。测试结果反映了试片在海水中不同时期的腐蚀行为以及海水环境因素的影响。暴露期间，试片风值的变化主要是由于试片表面锈层的堆积和海水温度变化的结果，测试结果也表明了EIS技术能够用于试片海水腐蚀的现场检测，阻抗图谱反映了试片在海水中的腐蚀机制。一年周期电化学测试结果与失重法测得的腐蚀速率相近。     

用丝束电极研究SRB微生物诱导腐蚀的电化学特征

应用丝束电极研究了半连续培养基中SRB及其生物膜对Q235低碳钢腐蚀的影响，采用电位、电流以及阻抗扫描技术测试了生物膜的不均匀性特性，以及电极开路电位和电化学阻抗谱（EIS）与培养时间的关系，发现微生物膜的成长，开路电位负移，由于生物膜中SRB代谢产生的硫化物具有导电性，使表面电位扫描已不能作为生物膜下局部腐蚀的判据，但表面阻抗扫描却可探测到膜下的局部腐蚀，EIS表明，生物膜电容极大（10^4－10^5μF／cm^2），且膜电容随时间呈S型增加，而溶液电阻和电荷传递电阻则呈指数下降。     

温度对土壤中碳钢腐蚀行为的影响

利用极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）和X射线衍射（XRD）等方法,研究了温度对试验土壤中碳钢腐蚀行为的影响。结果表明,在25-75℃试验温度范围内,随着土壤温度的升高,碳钢的腐蚀速率增加。碳钢的电化学阻抗谱由高频容抗弧和低频感抗弧组成,表现为两个时间常数,电荷转移电阻R随温度升高而减小,腐蚀过程受活化极化控制。碳钢表面...     

结合WBE与EIS技术研究环氧涂层下碳钢与铜合金在海水中的电偶腐蚀

目的 研究环氧涂层下碳钢与铜合金在海水中的电偶腐蚀行为及涂层整体和局部区域的劣化过程。方法 使用丝束电极（WBE）技术和电化学阻抗谱（EIS）技术研究丝束电极表面的电流密度分布和涂层阻抗谱演化,同时对比分析碳钢区域与铜合金区域涂层的阻抗谱特征。结果 阳极电流峰首先出现在碳钢局部区域,而电流密度较大的阴极电流峰主要集中出现在铜合金区域的边缘。当浸泡至122 h时,铜合金区域的涂层阻抗明显低于碳钢区域的涂层阻抗,且EIS响应出现了Warburg扩散阻抗特征。在浸泡456 h后,单根钢电极发生由阴极向阳极的极性转换。结论 涂层下碳钢与铜合金在海水中发生电偶腐蚀时,铜合金作为阴极被保护,但铜合金区域的涂层在阴极剥离的作用下加速劣化。在涂层劣化过程中,碳钢区域的涂层缺陷处成为腐蚀反应的阳极区,而主要的阴极区位于铜合金的边缘区域,这与溶解氧的“竞争效应”有关。由于涂层发生阴极剥离现象使得基底金属被腐蚀,从而导致涂层下单根钢电极的电流发生由阴极向阳极的极性转换。     

循环冷却水中微生物对黄铜管的腐蚀影响

采用交流阻抗(EIS)测试技术，研究了电厂循环冷却水中微生物对黄铜腐蚀行为影响。结果表明黄铜电极在有菌培养基溶液中浸泡初期，电极表面形成的生物膜抑制了黄铜的腐蚀，随着浸泡时间的延长，生物膜内微生物的代谢活动和代谢产物促进了黄铜的腐蚀。提出了在无菌和有菌培养基溶液中所测得的EIS的等效电路，并计算了相应的等效电路参数。     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究1.酸性H2S溶液中碳钢的腐蚀行为及硫化物膜的生长

利用交流阻抗（EIS）和极化曲线,结合扫描电镜（SEM）和能谱分析, 对常温下低碳钢在含H2S的模拟炼厂常减压塔顶冷凝水中的腐蚀电化学行为和不同浸泡时间下硫化物膜的生长过程进行了研究。结果表明,H2S对腐蚀反应的阴极过程有很大的促进作用,搅拌条件下尤甚;随介质pH值升高,其腐蚀性减弱。腐蚀浸泡初期（小于8h）,电极表面硫化物膜的生长遵循抛物线机制,随浸泡时间的延长,硫化物膜变得疏松、易于破裂和脱落,并出现二次生长、修复过程,最终达到膜生长和溶解的平衡。实验条件下电极表面所生成的硫化物膜,不足以对碳钢起到保护作用。     

pH值对块体非晶Pr60Fe30Al10在NaCl溶液中的腐蚀行为影响

利用电化学极化曲线和阻抗图谱（EIS）技术研究了Pr60Fe30Al10块体非晶及其晶化后合金在不同pH值的3．5％（质量分数，下同）NaCl溶液中的腐蚀行为。结果发现，随着pH值的增大2种合金的耐蚀性都增强。即在开路电位Ecorr下，腐蚀电流icorr减小，Ecorr向贵金属方向变化，极化电阻Rp及相应的阻抗图谱等效电阻R＇p增大；当pH值一定时，非晶合金和晶化后台金相比，非晶合金的阳极极化曲线出现了宽的钝化区，EIS Nyquist图谱呈现出更大的容抗弧幅值，从而表现出强的耐蚀性。由极化曲线和交流阻抗技术所得到的极化电阻及腐蚀电流具有很好的一致性。     

阳离子对P110钢高温高压CO2腐蚀反应过程的影响

运用腐蚀失重、腐蚀表面成分分析和电化学测量技术，研究了在高温高压条件下阳离子对P110油管钢CO2腐蚀行为的影响.结果表明：随着试验时间的延长，阳离子的存在使得电极反应速率降低较慢，它不仅通过在金属表面成膜影响腐蚀反应的阳极过程，而且同时改变了腐蚀反应的阴极过程；在反应初始阶段EIS具有2个时间常数，电极反应由活化控制，随着腐蚀的进行，腐蚀产物膜越来越厚，越来越致密，EIS的低频端出现Warburg阻抗与容抗的叠加，自腐蚀电位下的电极反应属于混合控制；溶液中是否含有Ca2+、Mg2+离子，在P110钢腐蚀成膜过程中EIS存在一定的差别，并且使阻抗谱拟合结果在相同的腐蚀时间内产生很大的变化.      

NaCl溶液中N80钢锈垢形成过程的电化学行为

利用线性极化、电化学阻抗谱及表面分析技术研究了N80钢在NaCl溶液中腐蚀锈垢形成过程的电化学行为。结果表明,随着锈垢的形成,腐蚀过程由电化学控制转变为扩散控制,电荷传递电阻及扩散电阻减小,阻抗扩散部分直线与实轴夹角逐渐减小。提出了试样表面锈垢的物理模型,解释了锈垢层疏松多孔特性与阻抗谱特征之间的相关性。腐蚀锈垢分为两...     

热带海洋环境下海水中微生物对45钢腐蚀行为的单因素影响

通过在热带海洋环境下对比45钢在自然海水和无菌海水中的腐蚀行为, 研究了微生物单因素对碳钢腐蚀行为的影响. 实验结果表明, 微生物对45钢平均腐蚀速率的影响与微生物种类和含量密切相关. 锈层中的微生物主要由假单胞菌、弧菌、铁细菌、硫杆菌、硫酸盐还原菌组成. 其中好氧菌、兼性厌氧菌、厌氧菌的含量均随浸泡时间呈规律性变化, 这也导致在不同浸泡时间下, 微生物的作用及作用机理的不同.     

等效电路拟合钢筋锈蚀行为的电化学阻抗谱研究

简述了混凝土中钢筋锈蚀的电化学阻抗谱测试常用的等效电路,对比分析了不同等效电路的优劣性.根据混凝土中钢筋的钝化、初锈与锈蚀发展期三个阶段选取相应的等效电路进行拟合分析.结果表明,随着钢筋锈蚀的发展,等效电路拟合时需要增加时间常数;应用常相角元件CPE和Warburg扩散元件能更好地进行阻抗谱拟合.     

土壤中残余尿素对Q235钢微生物腐蚀的影响

利用电化学阻抗谱、动电位扫描测试技术、扫描电镜以及表面能谱分析方法在湿度为10%的土壤中,研究了尿素(0.05 mass%)对Q235钢微生物腐蚀的影响。结果表明,在接菌土壤中尿素对Q235钢腐蚀起加速作用,在灭菌土壤中尿素对Q235钢腐蚀起抑制作用。在接菌土壤中,试验前期阻抗谱上出现一个时间常数;5 d后变为两个时间常数,试件表面已生成一层腐蚀产物。试验后期出现Warburg阻抗,表明此时电极反应受扩散控制,并且接菌土壤中试样的腐蚀产物中存在S元素。     

SRB-biofilm influence in active corrosion sites formed at the steel-electrolyte interface when exposed to artificial seawater conditions

Electrochemical evolution of the interface formed by carbon steel exposed to artificial seawater with nutrients in the presence and absence of mixed cultures that contain sulfate-reducing bacteria (SRB) is characterized by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The artificial seawater in sterile conditions progressively covered the surface of the steel sample with two different layers after 30 days of exposure. An outer layer is formed by a mixture of chlorides and phosphorus-based iron corrosion products with organic compounds from the culture media, and an inner layer is formed by corrosion products mixture constituted mainly by phosphorus-base products. Alternatively, under biotic conditions there was one heterogeneous layer composed by a mixture of phosphorous and sulfur-based corrosion products and biofilm. Three time constants were observed with EIS for sterile conditions. At low frequencies one constant is associated with the charge transfer resistance related to the iron dissolution reaction and inversely proportional to the active area; the porous resistance magnitudes at medium frequencies characterized the physicochemical properties of the inner layer, and high frequency described the electrical properties of the outer mixture layer. Low carbon steel in the presence of SRB (halophilic hydrogenotrophic) showed the impedance distribution after the formation of a corrosion product thick black layer mixed with organic composites and bio-entities. The SRB-biofilm enhanced the corrosion rate and influenced the appearance of diffusion controlled mechanism process. Electrical passive analogs in terms of constant phase elements characterized the evolution of the cover films formed and the impedance of the layers with time. The mechanisms are characterized based on the impedance response for three time constants in the absence of SRB and one time constant with a finite Warburg element when SRB are present in the electrolyte. The validation of the theoretical approximation with electrical analogs was in good agreement with the experimental results.     

The Electrochemical Behavior of Oceanic Microbiological Influenced Corrosion on Carbon Steel

The corrosion behavior of carbon steel in the medium of marine microorganisms was investigated by electrochemical impedance spectra, polarization curves, and so on. Experimental results showed that the corrosion potential of carbon steel moved in a negative direction in the unpurified marine microorganism solution, and the polarization style of the cathodic process did not change. The electrochemical impedance spectra showed that the impedance value of the electrode decreased in the medium with bacteria, which indicated that the existence of microorganism could accelerate the corrosion progress of carbon steel.     

超临界CO2环境中温度和流速对N80碳钢腐蚀行为的影响

目的研究超临界CO2环境中温度和流速对N80碳钢腐蚀行为的影响,探讨N80碳钢在超临界CO2环境中的腐蚀机制。方法利用高压釜进行失重和电化学测试,同时利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行腐蚀形貌观察和腐蚀产物成分分析。结果当温度为40℃时,腐蚀速率最小,电化学阻抗随时间延长持续减小,此条件下并没形成FeCO3保护膜。升高温度导致腐蚀初期的腐蚀速率明显增大,然而腐蚀某个时刻后,电化学阻抗突然增大,意味着FeCO3保护膜的形成。温度越高,腐蚀24 h后的阻抗越大,产物膜越致密,保护性越好。另外,腐蚀失重速率随流速的增加而增大,电化学测试也表明流速越大,阻抗越小,腐蚀电流密度越大。SEM形貌分析表明,流体流动破坏了FeCO3膜的致密度,降低了其对N80碳钢基体的保护作用。结论尽管升高温度加速了N80碳钢的腐蚀,但却有利于保护性FeCO3膜的形成。温度越高,FeCO3膜越致密。流体流动破坏了保护性FeCO3膜的致密性,加速了N80碳钢腐蚀。     

硫酸盐还原菌对A3钢电化学腐蚀行为的影响

采用交流阻抗技术和动电位扫描法测Tafel曲线技术 对A3钢在含不同浓度硫酸盐还原菌介质中且未除氧条件下的电化学特性进行了研究，并采用SEM观察试样表面的腐蚀状况.结果表明：硫酸盐还原茵可以促进A3钢的阴极去极化和阳极极化，Ecorr降低；不同菌液浓度中的A3钢的交流阻抗谱图均呈单容抗弧特征，极化电阻Rp随菌液浓度增大而增大. SRB对腐蚀的影响作用与生成的生物膜的致密程 度有关.     

电化学方法研究锈层覆盖下碳钢的腐蚀规律

分别采用失重法与电化学方法(包括极化曲线、线性极化法和电化学阻抗技术)研究了碳钢在海水中浸泡48周的腐蚀规律。结果发现,短期浸泡在海水中的碳钢,表面生成的腐蚀产物薄且疏松,长期浸泡后,锈层逐渐分为两层:外锈层薄且疏松,内锈层厚且致密。短期浸泡,失重法与电化学方法得到的腐蚀规律一致,腐蚀速度逐渐减小并且数值相近,此时电化学方法可以用来准确的估算碳钢的腐蚀速度。长期浸泡,电化学方法测定的腐蚀速度转为逐渐增大,偏离了失重结果,并且锈层越厚偏差越大,此时电化学方法会过高估算腐蚀速度。