壳聚糖作为一种天然高分子产物,其分子中的大量游离氨基和羟基,使得壳聚糖在防腐蚀领域引起了人们诸多关注。本文综述了壳聚糖改性以及壳聚糖及其衍生物的缓蚀行为研究进展,展望了壳聚糖及其衍生物在缓蚀剂领域的发展趋势。

利用阵列电极技术、线性极化和电化学阻抗等电化学分析技术及腐蚀形貌观察和腐蚀产物物相分析,研究了X70管线钢在海水-海泥跃变区中的腐蚀行为与规律。结果表明,X70管线钢在海水-海泥跃变区形成宏观氧浓差电池,海泥区域及近海水-海泥界面的海水区域为电偶腐蚀阳极区域,海水区域为电偶腐蚀阴极区域;腐蚀后期阶段,海泥下部的电极变为阴极,成为主要的阴极反应区域。海水中的电极腐蚀速率大于海泥中的,而在近海水-海泥界面的区域形成了腐蚀电流峰。海水中高含量的溶解氧促进了电极表面腐蚀产物层的致密化,电荷转移电阻增大;在腐蚀后期,海泥底部硫酸盐还原菌参与了腐蚀反应,生成了硫化物,导致阴极电流密度增大,加快了整个电极的腐蚀速率。

利用慢应变速率拉伸实验 (SSRT) 及双电解池渗氢实验,结合断口形貌观察和分析,探索了预应变对DP600钢氢脆敏感性的影响规律及机理。结果表明：在本实验预应变量范围内,预应变量小于15%时,随着预应变量的增大,DP600钢试样的氢脆敏感性不断增大,当预应变量达到15%以后,其氢脆敏感性基本趋于稳定。预应变增大了钢中的位错密度,使氢的有效扩散系数降低,有效捕获的氢量增加,从而使钢试样的氢脆敏感性增大;但当预应变量进一步增加至15%以上时,位错的相互缠结减缓氢的扩散和聚集速度,从而使试样的氢脆敏感性增加趋于平缓。

在吐鲁番干热大气环境中对Q235和Q450钢进行4 a大气暴晒实验。结果表明,两种钢表面均有较为明显的锈层,Q450耐候钢4 a的平均腐蚀速率为12 g·m^-2·a^-1,Q235钢平均腐蚀速率为14 g·m^-2·a^-1,Q450钢腐蚀速率相对较低,腐蚀坑深度较浅。腐蚀产物主要由α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe₂O₃·H₂O组成,其中Q450钢腐蚀产物中α-FeOOH比例相对较高,腐蚀产物致密。电化学阻抗测试结果表明：Q450钢腐蚀产物电阻远大于Q235钢的,表面电荷转移电阻也大于Q235钢的,即Q450钢耐蚀性较好,腐蚀产物对基体保护作用相对较好。

利用定向电沉积技术在316L不锈钢表面设计制备了一种超疏水微纳镍镀层,通过对电沉积参数的优化,获得最佳电沉积工艺参数：初次电沉积电流密度5 Adm^-2,电沉积时间为480 s,结晶调节剂浓度为1.5 mol/L;二次电沉积条件为10 Adm^-2,60 s。借助SEM、XRD、电化学测试技术、接触角测试对涂层进行表征,结果表明制备的316L不锈钢表面镍镀层阵列微纳结构具有典型的花瓣状分级结构和较好的超疏水性能,镍镀层阵列微纳结构由具有 (110) 择优取向晶面的针锥阵列结构组成,随着二次电沉积电流密度的增大,镍镀层阵列微纳结构的生长经历从针锥向花瓣结构转变。

利用Gleeble3800热模拟实验机模拟了Q690高强钢焊接热影响区在不同峰值温度条件下的单道次热循环过程。测定Q690高强钢母材及不同峰值温度条件下热影响区试样的力学性能及电化学特性,观察不同峰值温度下Q690高强钢热影响区的热模拟显微组织及电化学实验腐蚀形貌。结果表明,不同热模拟峰值温度下,Q690高强钢的热影响区组织呈现出非线性变化,其力学性能和腐蚀行为取决于显微组织中的贝氏体组织的转变与晶粒大小。当峰值温度为850 ℃时,热影响区具有最佳的低温冲击韧性以及和Q690高强钢母材相近的电化学腐蚀特性。

采用腐蚀挂片实验对304L奥氏体不锈钢在80~135 ℃下2%~20% (质量分数) 硝酸溶液环境中的腐蚀行为进行评价,并结合扫描电镜和金相显微镜分别对金属试样表面的微观腐蚀形貌和晶间腐蚀深度进行分析。结果表明,304L不锈钢的腐蚀速率随着温度的升高或硝酸浓度的增大先是缓慢增大而后急剧增大,腐蚀类型逐渐由均匀腐蚀转变为晶间腐蚀;304L不锈钢在硝酸蒸汽中的腐蚀受温度和硝酸浓度的影响程度高于其在硝酸水溶液中的腐蚀,在硝酸蒸汽中更易发生晶间腐蚀,且蒸汽中的晶间腐蚀程度明显较水溶液中的严重;随着腐蚀的加剧,304L不锈钢表面出现了晶粒破碎和脱落,导致材料发生不同程度的腐蚀减薄,这表明表面晶粒强度明显变差,且与内部相邻晶粒间的结合力显著减弱。

分析论证了动电位极化法测量混凝土中钢筋析氢电流密度的合理性,并测试了不同水灰比的混凝土试件中钢筋的析氢电流密度大小。结果表明,混凝土试件的水灰比越大,钢筋的析氢电流密度越小,析氢反应越容易发生,因此在电化学修复中对不同水灰比的混凝土结构不宜采用统一的析氢电流密度作为析氢控制条件。

采用动电位极化曲线测量了超级13Cr不锈钢在不同海洋油气田环境因素下的腐蚀速率;利用灰关联法分析了Cl^-浓度、S^2-浓度、pH值和温度与超级13Cr不锈钢腐蚀行为之间的关系。结果表明：海洋油气田环境中,影响超级13Cr不锈钢腐蚀行为的主要环境因素按关联度大小依次为：Cl^-浓度 (0.8223)>温度 (0.7704)>pH值 (0.7646)>S^2-浓度 (0.7595)。通过改进层次分析法对海洋环境中环境因素对超级13Cr腐蚀速率进行权重分析,权重从大到小依次为：Cl^-浓度 (0.3905)>温度 (0.2761)>pH值 (0.1953)>S^2-浓度 (0.1381)。海洋油气田环境中高浓度Cl^-和高温环境是造成超级13Cr不锈钢腐蚀失效的主要原因。

通过差示扫描量热法,设定升温速率为10 K/min,确定了铜基块体非晶合金Cu_47.5Zr_47.5-xAl₅Hf_x(x=0,9.5) 的玻璃转变温度T_g为712~722 K,晶化温度T_x为747~766 K。结果表明,通过退火处理可获得铜基非晶合金或非晶-纳米晶复合材料。退火温度和退火时间影响组织结构和显微硬度。当退火温度高于T_g时,随着退火温度的升高以及退火时间的延长,显微硬度和结晶度逐渐增加然后趋于平缓。通过浸泡法和动电位极化法研究了铸态试样以及不同条件下退火后试样在3.5% (质量分数) NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,Cu_47.5Zr_47.5-xAl₅Hf_x(x=0,9.5) 试样在3.5%NaCl溶液中发生点蚀。与铸态试样相比,在623 K (即低于T_g) 或773 K (即略高于T_x) 退火30 min试样的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度略微增加,耐蚀性变化不大。在923 K (即远高于T_x) 退火30 min 后试样的自腐蚀电位显著降低,腐蚀电流密度变化不大,耐腐蚀性变差。Hf含量对耐腐蚀性的影响较小。

通过实验室动态模拟给水实验,研究了氧化还原电位 (ORP) 与溶氧量、pH值、温度、流速的关系,并提出ORP经验计算式。结果表明,水溶液体系ORP随溶氧量的增大而增大,随pH值及温度的升高而减小,且受流速影响较小。相对于常温ORP测量,高温ORP信号有灵敏度高、精确性好的特点,能够实现对痕量溶氧的有效测量。在电厂实际运行中,可根据高温在线ORP监测结果,结合金属电位-pH值图判断金属腐蚀倾向,进而优化给水ORP。

通过对纯Ni在PAW和PAW+TIG两种不同焊接工艺下得到的焊缝及母材进行恒温的熔融硫酸盐热腐蚀实验,对腐蚀产物横断面进行形貌观察及微区成分分析,研究不同焊缝工艺下得到的焊缝组织和母材在恒温热腐蚀期间的腐蚀产物分布特征、腐蚀行为和腐蚀机理。结果表明,采用PAW和PAW+TIG两种焊接工艺方法所得焊缝的晶粒尺寸相差不大,在熔融Na₂SO₄-K₂SO₄中焊缝的抗热腐蚀性能相近,但明显低于母材的抗热腐蚀性能。在热腐蚀期间,热腐蚀形态往往包括一个位于表面氧化膜内侧、向基体内部延伸的内氧化物与内硫化物分布区的硫化-氧化循环过程,S在热腐蚀过程中起着重要的作用。针对纯Ni的PAW+TIG焊接方法比较符合工业实际生产及应用要求。

利用SEM,XPS,LSCM,TEM和EPMA等分析技术,探讨了2A02铝合金在60 ℃、72%RH和沉积4 mg/cm² NaCl条件下的剥蚀行为。结果表明,2A02铝合金的剥蚀是从点蚀发展到晶间腐蚀,而后产生层状开裂与剥落。2A02铝合金内存在于晶界的第二相颗粒是初期发生点蚀的萌生位置,沿晶界快速扩散的Cl^-是晶间腐蚀的促进因素。