罗伊氏乳杆菌胞外聚合物抑制碳钢腐蚀行为

目的研究罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀的抑制作用。方法采用腐蚀失重、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等检测手段,研究浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后碳钢腐蚀速率、界面腐蚀产物以及腐蚀形貌结构的变化。结果罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀具有抑制作用,可以使平均腐蚀速率降低25.60%;浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后,碳钢界面的腐蚀产物种类没有变化,但两者在磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的比例上存在显著差异;浸涂工况下,前9天磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的质量百分数之比为1.0∶1.0∶1.1;浸涂后,界面腐蚀产物与碳钢表面结合牢固,不易脱落。结论在碳钢界面浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物可以有效抑制腐蚀;罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢界面晶体间转化关系以及腐蚀产物稳定性的改变,是碳钢腐蚀速率下降的主要原因。     

罗伊氏乳杆菌胞外聚合物抑制碳钢腐蚀行为

目的：研究罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀的抑制作用。方法采用腐蚀失重、X射线衍射( XRD)、扫描电镜( SEM)等检测手段,研究浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后碳钢腐蚀速率、界面腐蚀产物以及腐蚀形貌结构的变化。结果罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀具有抑制作用,可以使平均腐蚀速率降低25.60%;浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后,碳钢界面的腐蚀产物种类没有变化,但两者在磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的比例上存在显著差异;浸涂工况下,前9天磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的质量百分数之比为1.0：1.0：1.1;浸涂后,界面腐蚀产物与碳钢表面结合牢固,不易脱落。结论在碳钢界面浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物可以有效抑制腐蚀;罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢界面晶体间转化关系以及腐蚀产物稳定性的改变,是碳钢腐蚀速率下降的主要原因。     

微生物胞外聚合物(EPS)对金属耐蚀性的影响

微生物胞外聚合物(EPS)对金属腐蚀具有抑制作用,研究了EPS中的主要成分蛋白质和多糖对碳钢、铸铁、黄铜和304不锈钢腐蚀速率的影响,并以此为基础,开展了蛋白质、多糖抑制碳钢腐蚀的单因素试验以及正交试验。结果表明:单因素作用下,蛋白质或多糖的质量浓度为1.0mg/mL时,碳钢的腐蚀速率最低;多因素作用下,多糖加入量为0.7mg/mL、蛋白质加入量为0.7mg/mL、浸涂时间为36h时,碳钢的腐蚀抑制效果最佳。研究结果可以为金属防护领域研发新型防腐蚀涂料提供技术支持。     

干湿交替环境状态对碳钢海洋腐蚀行为的影响

目的研究干湿交替海水环境对碳钢腐蚀速率的影响。方法以青岛小麦岛海域海水为试验介质,使用周期间浸设备,以60 min为一个循环,在浸没/干燥时间分别为10 min/50 min、20 min/40 min、30 min/30 min三种不同干湿比的干湿交替条件下,对碳钢试片和电化学试样分别试验3、7、14、21、28 d后取出。通过失重法和电化学测试方法,研究了腐蚀速率的变化情况,使用X射线衍射仪(XRD)、能量色散谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)分别研究了腐蚀产物成分、腐蚀产物形貌和除锈后的腐蚀形貌。结果失重法和电化学方法表明,碳钢在三种干湿比条件下的腐蚀速率为全浸条件下的3～8倍,且碳钢的腐蚀速率随着干湿比的增大而增大,但是增大的幅度越来越小。随着干湿比的增大,碳钢表面生成的锈层变薄,腐蚀产物中γ-FOOH和氧的含量升高,Fe_3O_4的含量降低。结论干湿交替环境的干湿比越大,对碳钢腐蚀的加速作用越显著,且这一加速作用存在极大值。     

一种基于层层自组装的新型EPS防腐蚀复合涂层

目的探索EPS复合涂层的制备方法,并对其防腐蚀效果进行验证。方法将层层自组装技术(Lb L)引入EPS复合涂层的制备中,利用纳米SiO_2、PAH聚合弱电解质与EPS之间的静电吸附作用,制备稳定、均匀的复合涂层,采用Zeta电位、平均粒径、腐蚀失重、电化学、SEM、XRD等测试涂层稳定性和防腐蚀效果。结果 Zeta电位、溶液平均粒径测试、腐蚀失重实验和电化学实验结果表明,当纳米SiO_2溶液中SiO_2质量分数为1.5%、溶剂中乙醇质量分数为30%,PAH溶液中PAH质量浓度为2 mg/m L,EPS溶液中EPS质量浓度为200 mg/L,浸涂层数n=7时,涂层防腐蚀效果最为持久、高效、稳定。与碳钢和只浸涂EPS的碳钢相比,浸涂有Lb L的碳钢15 d腐蚀期后的腐蚀产物排列最为致密、有规律,且腐蚀电流密度变化最为平稳,具有最低电流密度和最大交流阻抗。结论得出了基于Lb L的EPS复合涂层最优参数及制备方法,与碳钢和只浸涂EPS的碳钢相比,浸涂Lb L的碳钢防腐蚀效果最好。     

水中建筑用碳钢的初期选择性腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀和电化学测试方法,对水中建筑用08F碳钢的初期选择性腐蚀行为进行了研究。结果表明,水中建筑用08F碳钢试样在海水(p H=7.9~8.4)中全浸腐蚀过程中的初期选择性腐蚀为典型的点蚀,其质量损失率先显著增大后趋于稳定、开路电位先负移后正移、腐蚀电流逐渐减小、腐蚀速率先快后慢;其初期选择性腐蚀产物主要由Fe OOH、Fe3O4和Fe3+与C/N/O/S结合而成的有机化合物组成。     

镍基合金涂层包覆钢腐蚀失效过程的电化学阻抗谱研究

采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在低碳钢表面制备NiCrBSi合金涂层,将包覆样品在真空下进行600℃热处理并保温2h,利用电化学阻抗谱(EIS)研究镍基合金层在3．5％NaCl溶液中的腐蚀失效过程,提出了电极在腐蚀过程中的不同阻抗模型．涂层腐蚀初期为均匀腐蚀,EIS谱中存在明显的电感效应且随着时间的延长逐渐减弱并消失说明了孔蚀诱发的过程,模型为R(QR(RL))．随着腐蚀时间的延长,涂层上出现局部腐蚀,介质通过孔隙腐蚀孔内金属,模型为R(Q(R(QR)))．孔蚀在涂层内的发展后期,因为闭塞电池作用使得介质在孔内的有限长度扩散过程影响显著,模型为R(Q(Ro(QR)))．腐蚀介质渗透通过涂层到达基体后,碳钢发生选择性腐蚀,模型为R(Q(R(QR)))．按照上述模型分阶段对EIS数据进行拟合,获得了各电路参数随时间的变化关系,解释了电化学反应界面的变化特点．     

大气环境对风电机组腐蚀的影响

在海南峨蔓和山西平陆两地对碳钢进行为期1a的大气暴露试验,同时持续监测两地大气中氯离子及硫酸根离子含量;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析了碳钢表面的腐蚀形貌、腐蚀产物成分。结果表明:碳钢在两地区的腐蚀速率均较高;碳钢在海南峨蔓地区大气中的腐蚀等级为C5级,大气中的氯离子和硫酸根离子含量都较高,其共同作用造成了碳钢较高的腐蚀速率;碳钢在山西平陆地区大气中的腐蚀等级为C4级,大气中的硫酸根离子含量高,是造成碳钢在该地区腐蚀速率较高的主要原因。     

碳钢在模拟一级反渗透产水和海水中的腐蚀行为比较

采用丝束电极测试(WBE)、电化学阻抗谱(EIS)和挂片失重法研究了静态条件下碳钢在模拟海水淡化一级反渗透(RO)产水和海水中的腐蚀形态及其电化学特性。结果表明,碳钢在模拟一级RO产水和海水中腐蚀电位随时间延长而下降;在模拟一级RO产水15d的试验中,碳钢表面微阴极、微阳极的最大电位差始终大于110mV,腐蚀过程中阴极、阳极区域位置基本不变,腐蚀始终在局部区域进行,阻抗谱显示一个时间常数;在模拟海水中2d后碳钢表面微阴极、微阳极的最大电位差小于10mV,微阴极、微阳极区域位置在不断变化,发生全面腐蚀,随着腐蚀的进行碳钢电极的电化学阻抗谱上出现Warburg阻抗,腐蚀过程逐渐发展为扩散控制,表面生成的致密腐蚀产物对碳钢的进一步腐蚀起到了一定的抑制作用,碳钢腐蚀速率下降。碳钢在模拟一级RO产水中的表观腐蚀速率略大于模拟海水,因其实际腐蚀部位面积小而局部区域的腐蚀速率比在海水中更大。     

低碳钢在富含H2S乙醇胺溶液中的腐蚀及缓蚀剂抑制

利用失重、腐蚀电化学方法和表面分析技术研究了碳钢在富含H2S的乙醇胺(MEA)溶液中的腐蚀行为，以及添加缓蚀剂后对其电化学行为的影响．讨论了IMC—C5缓蚀剂对该体系的缓蚀作用机理．结果表明，脱硫系统中吸收了硫化氢的乙醇胺溶液对碳钢的腐蚀十分严重，IMC—C5缓蚀剂能有效控制碳钢在该体系中的腐蚀．其缓蚀作用主要来自于吸附缓蚀剂分子对腐蚀阳极过程的抑制，为阳极吸附型缓蚀剂．     

碳钢在不同氯盐浓度下腐蚀速率的研究

为研究碳钢腐蚀速率与氯盐浓度关系,以Q235碳钢为例,采用实验与理论分析相结合的方法,对碳钢在2%、3.5%、5%的NaCl溶液中的腐蚀规律进行研究,分析了碳钢腐蚀速率随氯盐浓度的变化规律。结果表明,在不同氯盐浓度环境中,碳钢的腐蚀速率表现为先减小后趋于稳定;在腐蚀初期,由于Cl-的存在使得碳钢表面钝化膜被迅速破坏,因此腐蚀速率较大,且随氯盐浓度升高而增大;稳定后的碳钢腐蚀速率随氯盐浓度增大表现为先增大后减小,且通过分析得到在氯盐浓度为3.5%时腐蚀速率最大。     

H_2S对碳钢在模拟罐底水中腐蚀行为的影响

利用腐蚀失重法、电化学测试、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了Q235碳钢在含H_2S的模拟罐底水中的腐蚀行为。结果表明:增加H_2S含量,可以促进碳钢表面的析氢反应,从而增大了碳钢的腐蚀速率;碳钢表面形成由四方硫化亚铁组成的疏松、多孔的腐蚀产物膜;碳钢先后在含H_2S溶液、无H_2S且含溶解氧的溶液中进行二次腐蚀后,其腐蚀产物分为两层,内层主要组成依然是四方硫化亚铁,外层为氧化产物,其中氧化产物的生成导致硫化亚铁膜的破裂与脱落;硫化亚铁膜的存在,对碳钢在含H_2S溶液中的保护性大于其在含溶解氧溶液中的。     

涂层局部破损环氧涂层/碳钢体系干湿循环腐蚀行为

通过设计模拟腐蚀环境电解池,利用电化学阻抗谱、扫描电镜和傅立叶红外光谱分析,研究处于3%(质量分数)Na Cl电解质膜下环氧涂层/碳钢体系的干湿循环腐蚀行为。结果表明,涂层破损区域的表面裸露碳钢在第4次干湿循环的腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随干湿循环呈降低趋势。而涂层下碳钢的腐蚀速率在第6个干湿循环达到最大,之后逐渐降低并趋于稳定。涂层下碳钢和裸露碳钢表面由于氧扩散差异,导致形成氧浓差电池,使处于敞开液膜下的裸露碳钢成为阳极,其腐蚀速率总是高于涂层下碳钢。由于离子定向迁移或扩散的作用,导致裸露碳钢的中心区域至其边缘腐蚀产物为多层阶梯状分布,而涂层下基体金属腐蚀形貌呈波纹状。     

Q235碳钢在红壤中的腐蚀行为

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术对在红壤中服役多年的变电站接地网Q235碳钢进行了形貌观察和腐蚀产物分析,并通过电化学和模拟加速腐蚀试验对比研究了Q235碳钢在红壤中的腐蚀行为。结果表明:接地网材料表面形成的腐蚀产物主要是铁的氧化物,主要有Fe2O3、Fe3O4、FeOOH,并且Cl元素的存在会加剧Q235碳钢材料的腐蚀;当土壤含水率为20%(质量分数,下同)时,Q235碳钢在红壤中腐蚀速率最大,Q235碳钢的腐蚀电流密度随Cl-与SO42-的变化规律基本一致,都是先增大后减小,并且可划分为3个区间;Q235碳钢在红壤中的腐蚀速率随着试验时间的延长呈现先降低后小幅升高的趋势,该加速腐蚀试验,没有改变Q235碳钢在红壤中的腐蚀机理,且与现场有较好的相关性。     

金属管材在模拟地热水中的腐蚀结垢性能

利用雷诺兹指数(Ryznar)对所研究的模拟地热水溶液的类型做出判断。通过在20号碳钢上进行化学镀得到镀层均匀的镀镍磷钢,并采用体式显微镜、全浸均匀腐蚀试验、电化学试验研究了镀镍磷钢、304不锈钢和20号碳钢三种常用金属管材在模拟地热水中的腐蚀结垢性能。结果表明:镀镍磷钢在模拟地热水中浸泡后所得表面垢层分散且量少,而304不锈钢表面生成的污垢较厚且集中,20号碳钢表面则生成了大量腐蚀与结垢产物。此外,镀镍磷钢和304不锈钢在全浸试验后未发生宏观腐蚀,但通过电化学试验进一步比较,镀镍磷钢的自腐蚀电流密度小于304不锈钢的,且其阻抗值明显大于304不锈钢的。因此,与304不锈钢和20号碳钢相比,镀镍磷钢具有更优良的耐蚀阻垢性能。     

碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为

通过现场暴晒实验研究碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为和机理。Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中经过1 a暴露后,Q235钢的腐蚀速率大于Q450钢。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段,研究了两种碳钢表面的腐蚀产物,两者的腐蚀产物主要为α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4。Q235钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较高,其腐蚀产物疏松,耐蚀性较差。而Q450钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较低,其腐蚀产物相对致密,耐蚀性较好。去除腐蚀产物后,通过体视学显微镜观察发现,Q235钢的表面产生大量密集腐蚀坑,且腐蚀坑深度和体积都大于Q450钢表面腐蚀坑。     

城市污水体系中碳钢的腐蚀行为研究

采用全浸失重法和电化学法,同时结合ESM和EDX研究了碳钢在城市污水中的腐蚀行为.结果表明碳钢在城市污水的长期浸泡中,腐蚀速率处于较稳定的状态,且数值达到0.8 mm/a,现场实际环境中水体的流动作用,大大加速了材料的腐蚀;腐蚀形貌研究发现浸泡中后期腐蚀速率基本恒定是因为在材料表面形成了较致密的腐蚀产物层,对腐蚀介质的渗透或通过氧化膜的传质起到了一定的阻挡作用;正交试验结果表明在城市污水中污染因子的常规含量范围内,NH_4~+-N对碳钢的腐蚀速率影响较大.     

不同海域、不同腐蚀区带Q235碳钢实海挂片腐蚀产物层内微生物调查

将Q235碳钢样品挂于不同海域(青岛和三亚)的不同腐蚀区带(潮差区和全浸区),在不同的时间点(90,180和270 d)取出,就腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物成分进行分析,并采用传统平板分离和16S r DNA序列分析技术对腐蚀产物层中的微生物进行分离、纯化和培养。结果表明,Q235碳钢在不同海域不同腐蚀区带的腐蚀速率不同,且潮差区的腐蚀速率总是大于全浸区的;不同腐蚀区带腐蚀产物的内外层成分存在差别,外层含有Fe3O4,α-Fe OOH和γ-Fe OOH等,内层主要是Fe3O4,而不同海域形成的腐蚀产物成分差别不明显。不同时空下不同腐蚀区带Q235碳钢挂片腐蚀产物层中的细菌群落结构复杂且存在差异,主要包括硫酸盐还原菌、铁细菌和好氧/兼性厌氧菌等;在相同时空条件下,全浸区的细菌种类和数量均高于潮差区的,且更容易检测到硫酸盐还原菌的存在;好氧/兼性厌氧菌种类丰富,以弧菌属、芽孢杆菌属和假交替单胞菌属为优势菌。     

苯乙腈类化合物的缓蚀性能研究

采用失重法测定腐蚀速率,研究苯乙腈类化合物在不同温度下对20~#碳钢在5%盐酸中的缓蚀作用机机理,探讨在苯乙腈分子中对位引入不同官能团及在α-位引入异丙基对缓蚀性能的影响。根据缓蚀率和温度的关系及对碳钢在盐酸中的溶解动力学分析推测,苯乙腈类化合物的缓蚀机理是化学吸附作用。在对位引入具有推电子作用官能团可提高其缓蚀能力,引入吸电子的官能团则减弱缓蚀作用。α-位异丙基的作用,则视对位基团的情况而异。     

SCAL型间冷系统中碳钢腐蚀产物对铝腐蚀行为的影响

SCAL型(表面式凝汽器铝制散热器型)间接空冷系统中铝制散热器腐蚀破损会造成循环水泄漏,影响火电厂的稳定安全运行。为了减缓系统中材料的腐蚀速率,该系统使用除盐水作为循环水,但碳钢管道的腐蚀产物会污染循环水水质,而目前碳钢腐蚀产物对铝腐蚀行为有何影响尚不清楚。通过现场挂样和实验室模拟试验等方法对该问题进行研究,结果表明,部分碳钢的腐蚀产物(γ-FeOOH和Fe_3O_4)会附着在铝管表面,加速铝管的腐蚀。