ISSN 1005-4537
CN 21-1474/TG
创刊于 1981 年 (双月刊)
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腐蚀电化学阻抗谱等效电路解析完备性研究
随着使用电化学阻抗谱方法研究腐蚀过程的工作日益增多,腐蚀电化学阻抗谱解析技术逐渐成为腐蚀科学家需要掌握的重要研究工具之一。近年来,电化学阻抗谱方法研究的腐蚀体系越来越复杂,不仅腐蚀环境和金属状态复杂化,且形成于金属表面界面膜层的种类也越来越多,导致简单电化学体系的阻抗谱等效电路解析方法越来越难以满足复杂腐蚀体系解析建模的要求。与动力学解析方法相比,模拟等效电路的解析方法因其简单直观而易于理解,应用范围日益扩展。但其固有的解析过程不严谨、. . .
中国腐蚀与防护学报, 2017 Vol. 37 (6): 479-486    DOI: 10.11902/1005.4537.2016.107
 
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  2020年, 第40卷, 第1期 刊出日期:2020-02-15 上一期   
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研究报告
载流法制备硫酸露点腐蚀模拟气体的试验研究
刘志峰,朱志平,石纯,黄赵鑫
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 1-9.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.228
摘要   HTML   PDF (2816KB)

硫酸露点腐蚀是火电厂普遍存在而又棘手的问题,研究其机理、影响因素与防护方法意义重大。目前其研究上面临的主要障碍是如何获得可靠的硫酸露点腐蚀模拟气体,通过分析国内外硫酸露点腐蚀模拟气体产生方法的缺陷,提出了载流法产生模拟气体的方法,即对高浓度硫酸进行加热通N2,把硫酸蒸汽带入露点腐蚀模拟装置中。以电导率、SO42-为监测指标,讨论了硫酸体积、硫酸浓度、加热温度、N2流速对硫酸蒸汽产生效率的影响,结果表明:这是一种获取硫酸露点腐蚀的新方法。同时,以实际燃机电站余热锅炉排气成分为例,验证了该方法的可行性。

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热轧AH36船板钢在室内仓储条件下的腐蚀行为研究
范益,陈林恒,蔡佳兴,代芹芹,马宏驰,程学群
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 10-16.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.219
摘要   HTML   PDF (5636KB)

采用两种典型热轧氧化皮钢板在某钢厂仓库中进行现场挂样,通过连续拍照跟踪试样锈蚀状况,同时记录仓库内部温、湿度环境参数,并采用增重法评价钢板锈蚀量的方法,研究带氧化皮热轧钢板在室内仓储条件下的腐蚀行为与规律。结果表明,AH36钢热轧氧化皮可提高钢的腐蚀电位,大幅降低腐蚀电流密度,特别是青黑色氧化皮由于较厚较致密,具有更好的耐蚀性。在平均温度和湿度分别为23.4 °C和72%的室内仓储条件下,AH36钢青色氧化皮经过119 d开始出现少量鼓泡,红色氧化皮经119 d开始出现明显的红色锈斑,119 d之后锈蚀面积迅速增加;截面形貌显示经过69 d的室内暴露后,氧化皮底部已形成2~3 μm的腐蚀产物膜,氧化皮特别是红色氧化皮内部出现明显的疏松孔洞和微裂纹,且随着暴露时间的延长,腐蚀失厚119 d之前近似呈幂指数增加,119 d之后基本呈线性增加。

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316L和HR-2不锈钢在盐酸液膜环境中的钝化与点蚀
何壮,王兴平,刘子涵,盛耀权,米梦芯,陈琳,张岩,李宇春
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 17-24.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.221
摘要   HTML   PDF (3950KB)

基于自行设计组装的盐酸液膜腐蚀模拟装置,采用腐蚀挂片、电阻探针、Tafel极化、电化学阻抗等方法,研究了316L和HR-2不锈钢在浓度分别为1、0.5和0.1 mol/L,温度分别为90、70和60 ℃的盐酸蒸汽环境中的钝化和点蚀行为,并利用金相显微镜、XRD对腐蚀试样和腐蚀产物进行了分析。结果表明:两种不锈钢的腐蚀速率随时间先加快后减慢最后趋于稳定,316L不锈钢的腐蚀速率相对较高;两种不锈钢均能形成稳定钝化区,且维钝电流密度相差不大,HR-2孔蚀电位的钝化区间总体都比316L不锈钢高,说明HR-2不锈钢更耐腐蚀;另外,两种不锈钢表面腐蚀产物成分基本相同,316L不锈钢表面的腐蚀产物更多更密集,这是由于O的吸附被C1-所取代,钢体表面上的钝化膜难以形成或破坏,并且更可能导致不锈钢点蚀。

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Ru对Ti-6Al-4V合金腐蚀行为的影响及机理研究
王乐,易丹青,刘会群,蒋龙,冯春
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 25-30.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.185
摘要   HTML   PDF (3129KB)

利用电化学测试、EDS以及XPS,研究了Ru对Ti-6Al-4V (TC4) 合金在HCl溶液中腐蚀行为的影响,并结合对腐蚀产物和元素随深度分布的分析,探讨了Ru对TC4合金耐蚀性的影响机理。结果表明,添加Ru使TC4合金在10% (质量分数) HCl溶液中腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,钝化电流基本保持不变;而使其在15% (质量分数) HCl溶液中的腐蚀速率降低,耐蚀性提高。TC4合金在HCl溶液中主要腐蚀产物为TiO2,Al2O3和V2O5。在反应过程中,Ru起到有效的阴极改性作用,促进TiO2钝化膜在表面沉积,使钝化膜增厚一倍,进而提高了钝化膜的致密性,使TC4合金的耐蚀性得到有效提高。

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两种新型曼尼希碱缓蚀剂的性能及吸附行为研究
吕祥鸿,张晔,闫亚丽,侯娟,李健,王晨
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 31-37.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.220
摘要   HTML   PDF (3260KB)

通过Mannich反应合成ZJ-1、ZJ-2两种曼尼希碱缓蚀剂,利用红外光谱对产物进行表征,采用极化曲线、电化学阻抗谱和分子动力学模拟等方法评价两种缓蚀剂对P110钢的缓蚀效果,并探讨其缓蚀作用机理和吸附行为。结果表明:合成的缓蚀剂在1 mol/L NaCl+CO2环境中对P110钢均有一定的缓蚀效果,其中ZJ-1缓蚀剂的缓蚀效果更好,缓蚀效率可达92.06%;两种缓蚀剂均为阳极控制为主的混合型缓蚀剂,通过缓蚀剂在金属表面上形成的吸附膜使得腐蚀过程的电极反应都难于进行,从而起到减缓腐蚀的作用;ZJ-1和ZJ-2缓蚀剂分子均可驱替水分子而吸附在金属表面,其活性原子N和O提供的孤对电子与金属表面Fe原子的空轨道形成配位键,具有较强的吸附作用力,相比于ZJ-2曼尼希碱缓蚀剂,ZJ-1曼尼希碱缓蚀剂分子与Fe表面的吸附能更高,缓蚀性能更好。

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硅烷偶联剂改性磷酸锌对环氧涂层防腐性能的影响
师超,邵亚薇,熊义,刘光明,俞跃龙,杨志广,许传钦
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 38-44.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.040
摘要   HTML   PDF (5089KB)

采用硅烷偶联剂 (KH560) 对微纳米片状磷酸锌 (SZP) 表面进行有机改性制备硅烷偶联剂改性微纳米片状磷酸锌 (KH560-SZP),并通过红外光谱 (FT-IR),扫描电子显微镜 (SEM),电子能谱 (EDS) 等手段对KH560-SZP进行表征;采用电化学阻抗谱 (EIS)、附着力测试、表面形貌观察等方法,研究了KH560-SZP在环氧涂层中分散性状态及KH560-SZP环氧涂层的防腐蚀性能。结果表明:经过改性后的磷酸锌表面覆盖一层固化交联的硅烷交联聚合物,能够在环氧树脂中高效分散,从而提高涂层的屏蔽性能和附着力,进而综合提高涂层防腐蚀性能。

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Sn、Al对无镍白铜耐腐蚀性能的影响
王帅,刘新宽,刘平,陈小红,李伟,马凤仓,何代华,张珂
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 45-50.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.218
摘要   HTML   PDF (4278KB)

在无镍白铜中加入Sn和Al获取新型无镍白铜合金。采用光学显微镜、扫描电子显微镜 (SEM) 观察合金的显微组织;通过脱锌腐蚀实验、电化学腐蚀实验评价该合金的耐腐蚀性能;通过拉伸实验和硬度实验检查力学性能是否发生变化。结果表明,加入微量Sn和Al可明显改善合金的耐腐蚀性能,且能略微的改善合金的力学性能。

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中温时效处理对SAF2304双相不锈钢耐蚀性的影响
武栋才,韩培德
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 51-56.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.216
摘要   HTML   PDF (3313KB)

采用金相显微镜 (OM)、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对不同温度 (600~800 ℃) 时效处理2 h和不同时间 (0.25~5 h) 700 ℃时效处理SAF2304双相不锈钢的显微组织和耐蚀性进行研究。结果表明:1050 ℃固溶1 h试样,经600,650,700,750和800 ℃时效处理2 h后,随着温度的升高,试样中析出相先增加。700 ℃试样中铁素体α相和奥氏体γ相相界处析出相最多,对应的耐蚀能力最差,表明700 ℃是SAF2304析出相析出敏感温度,之后温度继续升高至800 ℃,析出相明显减少,耐蚀性能增强。700 ℃时效处理0.25,0.5,1,2,3,4和5 h的试样,随着时效时间的增加析出相越来越多,钝化膜越来越不均匀不致密,耐蚀性能越来越差。

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喷射电沉积Ni-P-BN(h)-Al2O3复合镀层的耐腐蚀性能研究
杨寅初,傅秀清,刘琳,马文科,沈莫奇
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 57-62.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.223
摘要   HTML   PDF (2642KB)

为了提高45钢零件的使用寿命,采用喷射电沉积在其表面制备了Ni-P-BN(h)-Al2O3复合镀层。通过扫描电镜 (SEM) 检测了复合镀层的表面形貌,利用电化学工作站研究了复合镀层的耐腐蚀性能。结果表明,在喷射电压22~28 V的范围内,随着电压的增大,Ni-P-BN(h)-Al2O3复合镀层的耐腐蚀性能先提升后降低;在喷射电压为25 V时,复合镀层的耐腐蚀性能最好;在喷射间隙1.6~2.0 mm的范围内,随着间隙的增大,Ni-P-BN(h)-Al2O3复合镀层的耐腐蚀性能逐渐提升,当喷射间隙为2.0 mm时,复合镀层的耐腐蚀性能最好。

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D-tyrosine对碳钢表面铁细菌生物膜的杀菌增强作用机理研究
胥聪敏,罗立辉,王文渊,赵苗苗,田永强,宋鹏迪
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 63-69.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.222
摘要   HTML   PDF (3374KB)

采用分子生物学方法、电化学检测方法与表面形貌观察等手段研究了环境友好型的D-tyrosine在抑制和分散腐蚀性铁细菌生物膜菌落中的杀菌增强效果和作用机理。结果表明:D-tyrosine能分解试样表面上的生物膜,使其由附着态转变为浮游态,进入水体,被水中的杀菌剂快速杀灭,进而抑制微生物腐蚀的发生;D-tyrosine+杀菌剂的杀菌效果十分显著,杀菌率可达98.73%,明显优于单加杀菌剂的杀菌效果,且杀菌剂的使用量下降50%~70%。表面分析结果表明,溶液中加入杀菌剂和D-tyrosine后,可使附着在试样表面上的IOB膜快速分解脱落,有效地减缓了腐蚀的发生;腐蚀产物均以Fe的氧化物为主。阻抗谱分析表明,添加D-tyrosine+杀菌剂组合后试样的极化电阻增大,腐蚀速率降低。分析表明,D-tyrosine对杀菌剂的增强效果十分明显,对微生物腐蚀起到很好的抑制减缓作用,有效地缓解了过量杀菌剂引起的微生物抗药性及环境污染问题。

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W颗粒/Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5基非晶复合材料在3%NaCl溶液中的腐蚀行为研究
苏小红,胡会娥,孔小东
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 70-74.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.225
摘要   HTML   PDF (2455KB)

通过电化学测试、浸泡实验以及表面分析,研究了50%体积含量的W颗粒/Zr41.2Ti13.8 Cu12.5Ni10Be22.5基非晶复合材料在3% (质量分数) NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:在3%NaCl溶液中,该复合材料表面由于W颗粒与非晶合金基体相的偶对效应而形成了局部腐蚀微电池,其中非晶基体部位作为局部阳极区其表面的腐蚀溶解加速,复合材料的腐蚀电流密度增大,其耐蚀性能明显低于Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金。50%W颗粒的加入对该复合材料的耐点蚀性能基本没有影响,在3%NaCl溶液中基体非晶部位发生了均匀的腐蚀溶解,该非晶复合材料具有较好的耐点蚀性能。

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Co-20Re-25Cr-1Si合金在0.1 MPa纯O2中的高温氧化行为
徐勋虎,何翠群,向军淮,王玲,张洪华,郑晓冬
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (1): 75-80.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.149
摘要   HTML   PDF (5139KB)

研究了四元Co-20Re-25Cr-1Si合金在1000和1100 ℃下0.1 MPa纯O2中24 h的恒温氧化行为。在两个温度下,合金的氧化动力学曲线很不规则,由于表面形成的氧化膜不能阻止合金中Re以ReO3形式向外蒸发,合金均出现了明显的氧化失重现象。但在1100 ℃下,合金在氧化初期大约15 min内发生了短暂的持续增重现象;而在1000 ℃下合金一直处于失重状态。在两个温度下形成的氧化膜非常类似,最外层为较厚的CoO层,次外层为CoO和CoCr2O4的混合氧化物,内层为薄且有一定连续性的Cr2O3保护层,其下存在着一个Si的内氧化区。由于合金在1000 ℃下形成的Cr2O3保护层更加连续与致密,因此合金在1000 ℃表现出较好的抗高温氧化性能。

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