利用金属辅助化学腐蚀法在硅表面获得纳米绒面结构以提升多晶硅太阳电池效率

在硅片表面制备绒面结构能够有效降低太阳光在硅片表面的反射损失,是提高太阳能电池转换效率的一条重要途径。通过真空热蒸发法在多晶硅片上沉积纳米银颗粒,利用金属辅助化学腐蚀(MACE)法,制备了不同腐蚀时间下的纳米绒面结构,其中,腐蚀时间为60s的纳米绒面的平均反射率低至4.66%(300~1100nm)。同时,对腐蚀时间为60s的纳米绒面用KOH溶液进行优化处理,将KOH处理前后的多晶硅片采用常规电池工艺进行电池制备研究。对比发现,经过KOH处理后的电池效率比未经KOH处理的电池效率提高了0.43%。     

埋地钢质管道直流杂散电流腐蚀机理及影响因素研究

本文通过实验对埋地钢质管道直流杂散电流腐蚀机理及影响因素进行研究,认为:(1)直流杂散电流腐蚀机理为阳极区金属失去电子由铁变为铁离子,阴极区发生电解水化学反应;(2)直流杂散电流腐蚀速率与电流强度呈线性相关;(3)杂散电流强度相同,腐蚀速率随土壤电阻率增大而下降;(4)直流杂散电流电压相同,腐蚀速率随土壤电阻率减小而增大。     

稀土对AZ91镁合金干/湿循环腐蚀产物及阻抗行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)研究添加(La,Ce)混合稀土前后AZ91镁合金在融雪剂溶液中经历干/湿交替循环腐蚀后腐蚀产物的组成和结构。结果表明:未添加(La,Ce)混合稀土的AZ91镁合金的腐蚀产物主要由Mg(OH)_2,MgO,CaCO_3及Mg_6Al_2CO_3(OH)_(16)·4H_2O组成;而添加混合稀土的AZ91镁合金表面生成了(La,Ce)AlO_3等含稀土元素的腐蚀产物,同时腐蚀产物出现致密层。不同周期干/湿交替循环腐蚀的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,添加(La,Ce)混合稀土的镁合金在相同腐蚀周期的阻抗谱幅值均高于AZ91镁合金的阻抗谱幅值,稀土的添加有助于降低阻抗谱的弥散效应,表明(La,Ce)混合稀土可以提高AZ91镁合金在干/湿交替腐蚀环境中的耐蚀性和腐蚀产物膜的稳定性。     

X80管线钢在含硫酸盐还原菌的土壤环境中的应力腐蚀开裂行为研究进展

X80管线钢因具有高强度、高韧性、抗脆断等性能,已成为现代油气运输中应用最为广泛的钢材之一。X80管线钢在埋地土壤环境中不可避免地受到应力和SRB(Sulfate-reducing bacteria)的共同作用,近年来有关X80管线钢在含SRB的土壤环境中的应力腐蚀开裂已成为一个研究重点。综述了应力腐蚀开裂和SRB腐蚀的影响因素,总结了关于应力和SRB协同作用对X80管线钢腐蚀行为影响的研究现状,分析了现行研究的缺陷和不足,并针对这些问题对今后的研究进行了展望。     

橡胶件在燃油中腐蚀溶胀性的对比

将丁腈、氢化丁腈、氟橡胶分别浸泡在乙醇、柴油、生物柴油中,测量每组样件的直径、质量和硬度值,计算其变化率,并采用扫描电镜对腐蚀溶胀后的橡胶件进行微观形貌结构分析。结合测量数据与扫描分析结果,分析材料间极性的差异对橡胶腐蚀溶胀的影响。结果表明,样件上述各参数变化率与微观形貌变化一致,氟橡胶在柴油中变化率最低,抗腐蚀溶胀效果最佳。     

Mg-Al-Pb及Mg-Al-Pb-Zn合金在3.5%/NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试法、浸泡实验法以及表面形貌观察法研究了 Mg-Al-Pb和Mg-Al-Pb-Zn合金在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:两种合金的腐蚀过程中都存在一个腐蚀速率很低的孕育期,长时间浸泡后合金的腐蚀达到稳定状态.对于固溶处理的合金,腐蚀起始于晶界处,Zn的添加会抑制Mg-Al-Pb合金在孕育期内的腐蚀,但是在浸泡较长时间后反而会加速其腐蚀过程.对于铸态合金,腐蚀过程起始于第二相周围,并且在浸泡较长时间后第二相会对腐蚀起到阻碍作用.经过长时间的浸泡后, Mg-Al-Pb和Mg-Al-Pb-Zn合金的腐蚀达到稳定状态,此时氢气析出速率会随着腐蚀合金表面粗糙度的增加而线性增加.     

海底输油管道在悬空与腐蚀联合作用下的剩余寿命预测

为解决海底输油气管道在悬空与腐蚀联合作用下的剩余寿命预测问题,提出一种海底输油管道的强度计算与寿命预测方法。通过悬空管道受力分析求得管壁各项应力,采用应力集中系数法分析腐蚀缺陷对悬空管道强度的影响,根据模拟腐蚀试验得出的管道缺陷发展规律建立管道剩余寿命预测模型,从而解决输油气管道的剩余寿命预测问题。实验结果表明:悬空与腐蚀联合作用对管道强度的影响最强,悬空缺陷次之,腐蚀缺陷最弱;随着服役年限的增长,悬空与腐蚀缺陷尺寸逐步变大,管道强度降低,最终到达一定年限时管道失效。     

Zn含量对Al-Zn-Mg-Cu合金挤压棒材耐剥落腐蚀性能的影响

通过剥落腐蚀浸泡实验和极化曲线测试,研究了Zn含量对Al-Zn-Mg-Cu合金挤压棒材耐剥落腐蚀性能的影响,结合金相显微镜、扫描电镜、扫描透射电镜等微观组织表征方法对影响机理进行了分析和讨论。结果表明:Zn含量(质量分数)由7.93%增至9.85%时,棒材剥落腐蚀抗力下降,剥落腐蚀等级由EA变成EC,最大腐蚀深度由334 μm增至579 μm。Zn含量增加,合金中粗大第二相数量增加,时效后晶界η相尺寸和间距变小、Zn和Mg含量增加,是耐剥落腐蚀性能下降的主要原因。     

在盐湖地区暴露48个月纯锌的腐蚀行为

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜和电化学阻抗等手段研究了锌在青海盐湖大气环境(富盐干旱型大气环境)中的腐蚀行为。结果表明,在青海盐湖大气环境中锌的腐蚀规律遵循经验公式m=Atn。锌的向地面比向天面腐蚀严重,向天面暴晒48个月出现锈层脱落现象。两个表面的腐蚀产物均由Zn5(OH)8Cl2·H2O,Zn5(CO)3(OH)6和Zn4SO4(OH)6·3H2O组成,锈层均富含SiO2。电化学结果表明,随着暴晒时间的延长向地面的极化电阻Rp逐渐增大,而向天面的Rp逐渐增加,而暴晒48个月时减小。锈层有抑制基体腐蚀的作用,对两个表面锈层的保护性随暴晒时间的延长而增大,而向天面暴晒48个月时保护性减弱。     

铝化物涂层的高温氧化和腐蚀机理研究进展

铝化物涂层被广泛应用于发动机热端部件(如涡轮叶片)的防护,然而在服役过程中,铝化物涂层极易发生高温氧化与热腐蚀,导致失效。针对铝化物涂层在高温环境中服役失效的问题,重点介绍了铝化物涂层的高温氧化与热腐蚀机理、影响铝化物涂层的高温氧化与热腐蚀的因素,以及包括添加Cr、Si、Pt、活性元素等改性元素和进行预氧化处理在内的提升铝化物涂层的抗氧化性与耐腐蚀性能的方法。最后,展望了铝化物涂层高温氧化与热腐蚀研究的未来。