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ISSN 1005-4537
CN 21-1474/TG
创刊于 1981 年 (双月刊)
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  2018年, 第38卷, 第6期 刊出日期:2018-12-20 上一期   
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核电材料高温高压水缺口疲劳性能研究现状与进展
廖家鹏,吴欣强
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 511-516.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.188
摘要   HTML   PDF (533KB)

综述了轻水堆核电站用结构材料的缺口疲劳问题研究现状,分析了材料、应力、环境和缺口几何形状等影响因素,讨论了核电材料在高温高压水中缺口疲劳裂纹萌生及裂纹扩展的可能机理,指出了当前研究中存在的问题及进一步的研究方向。

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冷加工核电结构材料在高温高压水中应力腐蚀裂纹扩展行为的研究进展
张克乾,胡石林,唐占梅,张平柱
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 517-522.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.165
摘要   HTML   PDF (1245KB)

总结了冷加工对核电结构材料应力腐蚀 (SCC) 裂纹扩展速率 (CGR)、裂纹扩展方向的影响以及温度和溶解氢对冷加工材料应力腐蚀的影响,分析了冷加工影响SCC敏感性的机理,并对未来的研究趋势做了展望。冷轧加工使反应堆结构材料晶粒变形,晶界处产生片状局部应力区,晶粒内部出现变形带,材料中产生大量的位错和空位缺陷,导致应力腐蚀CGR变大;晶粒变形带的局部氧化会对应力腐蚀类型和裂纹扩展方向产生影响;不同温度下缺陷的移动影响了裂纹的扩展。未来应重点针对实际工况下冷加工材料的应力腐蚀行为和机理等方面开展研究。

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咪唑啉类衍生物缓蚀性能研究
刘建国,高歌,徐亚洲,李自力,季菀然
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 523-532.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.181
摘要   HTML   PDF (20187KB)

采用失重法、电化学极化法、电化学阻抗谱及表面分析来评价咪唑啉类缓蚀剂浓度、温度对缓蚀剂缓蚀效果影响的关联性,并分析了不同取代基对咪唑啉类缓蚀剂缓蚀性能的影响。结果表明,十六烷基咪唑啉对阴、阳极过程都有较好的抑制作用,尤其对阳极过程更加有效。浓度和温度对缓蚀剂缓蚀性能的影响是相互关联的。温度较低 (25 ℃) 或较高 (60 ℃) 时,缓蚀剂只有达到一定浓度才能获得较高的缓蚀率;当温度处于40~50 ℃时,较低浓度的缓蚀剂就能达到良好的缓蚀效果,且浓度继续增加,缓蚀率变化不大。取代基结构影响了缓蚀剂对腐蚀介质的阻碍程度。

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含Ag抗菌双相不锈钢表面腐蚀产物的XPS分析
刘东,向红亮,刘春育
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 533-542.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.042
摘要   HTML   PDF (5152KB)

采用X射线光电子能谱技术 (XPS) 研究了含Ag抗菌双相不锈铸钢在有菌环境中经电化学极化后的表面腐蚀产物。结果表明:添加纯Ag颗粒制备的不锈钢经1150 ℃固溶处理后,其钝化膜表层中的Ag主要以Ag2+氧化物和游离态的形式存在,Cr主要以CrO2,CrO3和Cr(OH)3形式存在,而添加150~300 μm Cu-Ag中间合金颗粒制备的不锈钢经1150 ℃固溶处理后,其钝化膜表层中的Ag主要以Ag2+,Ag+和Ag2/3+氧化物形式存在,Cr以CrO2、Cr2O3和CrO3等多价态铬氧化物形式共存,且与前者相比,添加150~300 μm Cu-Ag中间合金颗粒制备的材料其钝化膜中Cr2O3、钼氧化物和MoO42-的含量更多,而α-FeOOH和Cr(OH)3等氢氧化合物以及水合物的含量更少,表明其钝化膜的稳定性优于添加纯Ag颗粒制备的材料。

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304L不锈钢在硝酸-硝酸钠环境中的腐蚀研究
刘希武,赵小燕,崔新安,许兰飞,李晓炜,程荣奇
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 543-550.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.196
摘要   HTML   PDF (21933KB)

采用腐蚀挂片和动电位极化曲线测量两种实验方法并结合微观腐蚀形貌观察,验证了NaNO3的存在对304L不锈钢在HNO3_NaNO3水溶液环境下腐蚀行为的影响,并在此基础上探讨了NaNO3浓度和溶液温度对腐蚀的影响。结果表明,304L不锈钢在NaNO3水溶液环境下腐蚀极轻微,未检测到失重;但是在HNO3-NaNO3水溶液环境下,NaNO3的存在诱发或加剧了304L不锈钢的晶间腐蚀。304L不锈钢在水溶液和蒸汽中的腐蚀均随NaNO3浓度的增大或温度的升高而加剧,材料在蒸汽中优先发生晶间腐蚀,甚至出现晶粒脱落;温度升高可增强NaNO3对腐蚀的促进作用。

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阴极面积对3.5%NaCl溶液中304不锈钢稳态点蚀生长速率的影响
张思齐,杜楠,王梅丰,王帅星,赵晴
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 551-557.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.187
摘要   HTML   PDF (3564KB)

采用浸泡实验、动电位极化、电化学阻抗谱和三维视频显微技术研究了阴极面积对3.5% (质量分数) NaCl溶液中304不锈钢稳态点蚀生长速率的影响,模拟了稳态点蚀的生长方式。结果表明,当NaCl溶液中的外加阴极存在时,由于外加阴极的耗氧反应,阳极电位升高,导致金属溶解速率加快。在阴阳极面积比小于64时,阳极溶解速率随着外加阴极面积的增加而增加;在阴阳极面积比达到并超过64时,阳极腐蚀速率增量趋于平缓,约为无外加阴极时的2.2倍。外加阴极存在时,FeCl3溶液中的析氢反应速率也得到提升。当304不锈钢在3.5%NaCl溶液中自然产生点蚀时,蚀孔外阴极可提高蚀孔底部金属的溶解速率。

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低合金钢筋在水泥萃取液中钝化膜的耐蚀机理研究
刘明,程学群,李晓刚,卢天健
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 558-564.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.203
摘要   HTML   PDF (3374KB)

采用动电位极化曲线、Mott-Schottky结合XPS和AES,分析研究了Cr对耐蚀钢筋在水泥萃取液中形成的钝化膜的耐蚀机理。结果表明,随着浸泡时间的延长,钢筋电极的自腐蚀电流密度 (Icorr) 降低,浸泡1 d后可以形成具有保护性的钝化膜。Cr含量的增加减小了钢筋钝化膜中的载流子密度,提高了其稳定性。Cr含量的增加抑制了Fe2+向Fe3+的氧化过程,从而提高了钢筋钝化膜的耐蚀性。耐蚀钢筋中的Cr参与了钝化膜的形成,稳定钝化膜则主要由Fe的氧化物组成;钝化膜内层为含Cr-Fe的氧化物,外层为Fe的氧化物;钝化膜的厚度在3~4 nm之间,随Cr含量的增加而略微增大。

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pH值对X70钢在海泥模拟溶液中微生物腐蚀行为的影响
李鑫,陈旭,宋武琦,杨佳星,吴明
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 565-572.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.213
摘要   HTML   PDF (1925KB)

采用动电位极化、电化学阻抗技术研究了不同pH值对X70钢在含硫酸盐还原菌 (SRB) 的南海海泥模拟溶液中电化学行为的影响,分析了X70钢表面发生的电化学反应。结果表明,溶液的pH值能影响SRB的生长,进而影响X70钢在南海海泥模拟溶液中的腐蚀行为。SRB在pH值为8条件下生长情况最好,在pH值为6条件下次之,在pH值为10条件下最差。pH值为8时,SRB生长期分为3个阶段:对数增长期、稳定生长期和衰亡期;pH值为6和10时,SRB生长期分为两个阶段:对数增长期和衰亡期。在对数增长期,SRB数量较少,微生物腐蚀作用较弱,X70钢的Ecorr较高,但当SRB数量增多后,微生物腐蚀作用增强,生物膜疏松且易脱落,导致局部腐蚀现象严重,Ecorr逐渐降低,金属腐蚀热力学倾向增大。在pH值为8条件下,微生物腐蚀作用最强,金属腐蚀速率最快;在pH值为10条件下,金属表面易形成钝化膜,且微生物腐蚀作用较弱,腐蚀速率最慢。

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恒定的pH值和Fe2+浓度下X65碳钢的CO2腐蚀行为
钟显康,扈俊颖
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 573-578.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.195
摘要   HTML   PDF (2360KB)

在初始pH值为5.80和初始Fe2+浓度为20 mg/L的条件下,采用离子交换树脂调节腐蚀过程中的pH值和Fe2+浓度,使pH值和Fe2+浓度在整个腐蚀过程中保持恒定。采用开路电位测试、线性极化技术、扫描电镜等手段研究了X65钢的CO2腐蚀行为,并与非恒定条件 (腐蚀过程中不调节pH值和Fe2+浓度) 下X65钢的CO2腐蚀行为进行了对比。结果表明,在非恒定的pH值和Fe2+浓度下,X65钢的腐蚀速率在120 h后迅速下降,220 h后腐蚀速率约为0.5 mm/a,样品表面的FeCO3膜完整且致密。在恒定的pH值和Fe2+浓度下,X65钢的腐蚀速率在160 h后才开始缓慢下降,220 h后腐蚀速率仍高达4.5 mm/a,样品表面FeCO3膜的裂纹较多,且与基体之间存在明显间隙。因此,在密闭容器中维持相对恒定的pH值和Fe2+浓度对获得与油气田现场一致的CO2腐蚀行为规律十分重要。

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硫酸阳极化对2E12铝合金力学性能的影响
陈高红,胡远森,于美,刘建华,李国爱
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 579-586.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.205
摘要   HTML   PDF (12575KB)

采用传统的硫酸阳极氧化工艺对2E12航空铝合金进行处理,在铝合金表面制备了一层阳极氧化膜。研究了表面包铝层和阳极氧化时间对铝合金氧化膜表面形貌和硬度的影响,并探讨了硫酸阳极氧化处理对铝合金拉伸性能和疲劳性能的影响规律及机制。结果表明,2E12铝合金基体中的第二相在阳极氧化过程中会发生溶解,使得氧化膜表面出现孔洞。随着氧化时间的延长,氧化膜的厚度逐渐增加,孔洞数量也增多且尺寸变大。2E12铝合金经硫酸阳极氧化处理后,拉伸性能基本保持不变,但疲劳寿命出现明显下降。其中,去除包铝层的2E12铝合金经阳极氧化后,疲劳寿命最高下降到阳极氧化前的30%。硫酸阳极氧化处理后,疲劳裂纹起源于氧化膜表面的缺陷处,疲劳断口呈现多个裂纹源的特征。

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NaPO3与SDBS缓蚀剂对AZ31镁合金空气电池在NaCl电解液中放电性能的影响
李亚琼,马景灵,王广欣,朱宇杰,宋永发,张景丽
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 587-593.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.180
摘要   HTML   PDF (9512KB)

研究了以铸态AZ31镁合金为阳极材料的镁空气电池在加入了0.5 g/L NaPO3、0.5 g/L十二烷基苯磺酸钠 (SDBS)、0.5 g/L NaPO3+0.5 g/L SDBS作为缓蚀剂的3.5% (质量分数) NaCl电解液中的放电性能,测试了AZ31镁合金在不同缓蚀剂溶液中的自腐蚀速率、动电位极化曲线、EIS谱,并使用SEM观察了阳极材料在不同缓蚀剂溶液中的放电形貌。结果表明,加入缓蚀剂可以较好地抑制析氢腐蚀,提高阳极利用率,弱化阳极极化,提高放电电压。其中在NaPO3+SDBS缓蚀剂溶液中,镁空气电池阳极腐蚀最弱,缓蚀效率可以达到85%,阳极利用率达到43.2%。

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新型HSn70-1铜网衣两年期海水腐蚀行为研究
黄博博,刘平,刘新宽,梅品修,陈小红
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 594-600.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.206
摘要   HTML   PDF (9367KB)

在大陈岛海域围海养殖基地对新型HSn70-1铜围网进行应用研究。铜围网在各海洋腐蚀区带发生了明显不同的腐蚀行为。采用金相组织和形貌观察、成分分析、性能测试线扫描等方法,对不同腐蚀区带HSn70-1铜围网的腐蚀行为进行研究。结果表明,各海洋腐蚀区带中铜合金的腐蚀行为差异显著:潮差区发生局部腐蚀,点蚀、脱锌严重;全浸区腐蚀轻微,腐蚀产物膜对基体起到了一定的保护作用;该海域存在典型的冲蚀区,磨损腐蚀和脱成分腐蚀严重。

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有机硅/SiO2杂化溶胶改性丙烯酸树脂及性能研究
蓝秀玲,刘光明,周街胜,刘志雷,彭叔森,李茂东
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 601-606.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.208
摘要   HTML   PDF (1460KB)

以丙烯酸 (AA)、丙烯酸丁酯 (BA)、丙烯酸羟乙酯 (HEA)、甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、正硅酸乙酯 (TEOS),γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 (KH-570)、甲基三乙氧基硅烷 (MTES) 和二苯基二甲氧基硅烷 (DDS) 为原料,采用溶液聚合法合成有机硅/SiO2杂化溶胶改性丙烯酸树脂。探讨不同种类有机硅/SiO2杂化溶胶及含量对树脂性能的影响。通过红外光谱表征了溶胶及固化后杂化涂层的结构,并测试了漆膜的物理性能以及通过电化学阻抗和浸泡实验对涂膜耐蚀性进行分析。结果表明:有机硅/SiO2杂化溶胶成功地接枝到水性丙烯酸树脂上。当有机硅/SiO2杂化溶胶添加量为10% (质量分数) 时,杂化涂层具有良好的柔韧性和附着力,涂膜硬度6H,光泽度104,漆膜长期稳定,具有优异的耐蚀性。

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硅酸盐封闭对TiO2转化膜耐蚀性的影响
赖德林,孔纲,车淳山
中国腐蚀与防护学报. 2018, 38 (6): 607-614.   DOI: 10.11902/1005.4537.2017.199
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采用Ti(SO4)2为钛源,双氧水为螯合剂,在热镀锌表面制备TiO2转化膜,研究了钝化时间对转化膜形貌和耐腐蚀性的影响。并采用硅酸钠溶液对TiO2转化膜进行封闭,研究膜层经封闭后形貌和耐蚀性的变化。结果表明,TiO2转化膜是由富钛颗粒组成;延长钝化时间,颗粒被ZnO/Zn(OH)2层覆盖。转化膜的存在可提高热镀锌层的耐蚀性。随着钝化时间的延长,表面出现裂纹,耐蚀性下降。经过硅酸钠封闭处理后,膜层表面存在大量微米级别的裂纹。短时间制备的转化膜,经过硅酸钠封闭后耐蚀性下降;而长时间制备的转化膜,经过硅酸钠封闭后耐蚀性增强。

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