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2015年, 第35卷, 第5期 刊出日期:2015-10-25
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X65 MS耐酸管线钢在H2S环境中腐蚀产物膜的演变
董洋洋, 黄峰, 程攀, 胡骞, 刘静
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 386-392.
DOI: 10.11902/1005.4537.2015.101
采用场发射扫描电镜 (FE-SEM) 和X射线衍射 (XRD) 等表面测试技术,结合腐蚀失重法和电化学阻抗法对酸性环境用X65 MS管线钢在不同H2S浓度和不同pH值的5%NaCl溶液中自然浸泡24 h后所形成的腐蚀产物膜的形貌、物相组成以及界面电化学性能进行了观察和分析,并对试样在其中的腐蚀规律进行了初步探讨。结果表明,在pH值相同时,X65 MS管线钢的平均腐蚀速率随H2S浓度的增加而增大,在H2S浓度相同且当浓度比[H2S]/[H3O+]<101.5时,腐蚀速率随着pH值的升高而降低,当[H2S]/[H3O+]>101.5时,腐蚀速率与pH值和H2S浓度无关;在实验介质条件下形成的腐蚀产物膜主要是FeS的3种不同晶相,分别是非晶态FeS,晶态FeS和四方相FeS,且会随着pH值和H2S浓度的不同而发生变化,此腐蚀产物膜对钢基体不具保护性。
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盐酸介质中Brönsted酸离子液体对Q235钢的缓蚀行为
李明丽, 刘丹, 曹淑云, 彭坤, 梁平, 史艳华, 桂建舟, 刘峰
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 400-406.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.181
利用电化学方法研究了Brönsted酸离子液体1-甲基-3- (4-磺酸基丁基) 咪唑硫酸氢盐 ([(CH2)4SO3HMIm][HSO4]) 在0.5 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用。结果表明:25 ℃下该酸性离子液体浓度在0~14 mmol/L时,缓蚀率随浓度增加而增加;浓度在14~16 mmol/L时,缓蚀率随浓度增加而减小;离子液体浓度在14 mmol/L时,缓蚀率可达80.7%。动电位极化曲线结果表明,该离子液体是一种混合型缓蚀剂。Q235钢表面腐蚀前后的SEM结果证实了该酸性离子液体在盐酸介质中有缓蚀能力。XPS分析表明,在Q235钢表面存在离子液体分子吸附形成的保护膜,抑制了析氢和Fe溶解反应。
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模拟海水淡化一级反渗透产水中咪唑啉缓蚀剂对20#碳钢的缓蚀行为
王玉娜, 聂凯斌, 杨冬, 姚隽旸, 董万田, 廖强强
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 407-414.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.200
采用失重法、电化学方法、XPS和SEM分析了2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉 (UHCI) 对20#碳钢在模拟海水淡化一级反渗透产水中的缓蚀行为。结果表明:UHCI对20#碳钢具有缓蚀作用,并且随着UHCI浓度的增加,缓蚀效率明显增大;UHCI减小了碳钢电极的阳极电流密度,是一种阳极型缓蚀剂。XPS测试表明,UHCI吸附在金属表面形成保护膜,有效阻碍腐蚀介质向金属表面扩散,从而达到缓蚀效果。量子化学计算结果表明,UHCI分子在与金属作用时,主要是羧甲基和咪唑环吸附在金属表面,从而降低腐蚀速率。
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7050铝合金板材晶粒结构与抗剥落腐蚀性能的关系
赵凤, 鲁法云, 穆楠, 郭富安, 张莉
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 423-428.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.219
利用金相显微镜、扫描电镜及图像分析软件,分析7050-T7451合金的微观组织特征、剥蚀过程中的扩展路径和腐蚀深度,研究了样品的晶界析出相的分布、再结晶比例和晶粒长宽比对抗剥落腐蚀性能的影响程度。结果表明:对不同加工工艺的7050-T7451合金板材,晶界析出相均呈断续分布,晶粒组织主要由再结晶晶粒和未再结晶晶粒组成,但是平均晶粒长宽比、再结晶比例以及晶界析出相断续程度存在差异;在晶界析出相断续分布时,平均晶粒长宽比对该板材的剥蚀行为和剥蚀深度起到主导作用,晶界析出相的断续程度以及再结晶比例对剥落腐蚀程度影响较小;当平均晶粒长宽比小于5,晶界析出相断续分布时,抗剥落腐蚀性能级别可以达到EA级及以上。
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碳钢表面Al-Zn-Si-RE多元合金涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为
蒋穹, 缪强, 梁文萍, 刘志梅, 王珂, 姚正军, 魏小昕
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 429-437.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.183
采用SEM和EDS等手段考察在微观尺度下Al-Zn-Si-RE涂层的结构和成分均匀性,采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了Al-Zn-Si-RE涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,Al-Zn-Si-RE涂层具有典型的片层结构,显著增加了腐蚀介质到达基体的路径,涂层在微观尺度下成分分布均匀,可充分发挥高铝涂层耐蚀性;Al-Zn-Si-RE涂层的腐蚀过程分为4个阶段:浸泡初期涂层表面金属粉的活化腐蚀;第二阶段腐蚀产物在金属粉表面覆盖,显著降低金属粉的溶解速度;第三阶段腐蚀介质渗透到涂层与基体界面,锌铝粉短暂的牺牲阳极保护作用;腐蚀后期,涂层的耐蚀机理主要为腐蚀产物的物理屏蔽作用。腐蚀过程中,涂层的防护机制表现为牺牲阳极的阴极保护和腐蚀产物的屏蔽效应综合作用。
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含碳纤维环氧树脂涂料在高压脉冲电场作用下的杀菌性能研究
林海强, 柴柯, 吴进怡, 杨鹏鹏, 宋春蕾
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 438-446.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.187
在环氧树脂涂料中掺杂不同含量不同长度的碳纤维填料,并对涂层表面进行绝缘化处理,分别在11和15 kV电压条件下,检测其对黄杆菌的杀灭效果。结果表明:当涂层中不含碳纤维时,在11和15 kV电压作用下,其杀菌率分别为90.82%和93.18%。在11 kV电压和含0.01%(质量分数) 碳纤维时,杀菌效果随碳纤维长度的增大而略为增大,填料长度为7 mm的碳纤维涂层杀菌率为99.82%。而在11 kV电压和含0.03%碳纤维时,填料长度为3 mm的碳纤维涂层在该条件下杀菌效果最为理想,为99.73%。电压越大,则杀菌效果越好。高压脉冲电场作用下的导电涂料有可能成为一种新型环保节能的防污技术。Raman和SEM结果表明,高压脉冲电场对涂层有序度和完整性略有影响。
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装载缓蚀剂的纳米SiO2对环氧涂层耐腐蚀性的影响
孙伟, 尹桂来, 刘福春, 唐囡, 韩恩厚, 万军彪, 柯伟, 邓静伟
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 447-454.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.226
以SiO2作为载体,将缓蚀剂8-羟基喹啉在纳米SiO2中进行负载,负载后的粉体采用红外光谱和紫外吸收光谱进行表征。将装载后的纳米SiO2粉体加入到环氧涂料中,制备出含装载缓释剂8-羟基喹啉的纳米SiO2的环氧树脂涂层,通过盐雾实验和电化学阻抗谱实验测试其对环氧涂层耐蚀性的影响。结果表明,缓蚀剂8-羟基喹啉成功装载到SiO2孔道中,纳米SiO2装载缓释剂8-羟基喹啉提高了环氧涂层的耐蚀性,其中添加5% (质量分数) SiO2装载缓蚀剂8-羟基喹啉粉体的环氧涂层耐蚀性最高,原因是缓蚀剂8-羟基喹啉从SiO2孔道中释放到涂层并渗透到基体表面,对基体起到缓蚀作用,提高了涂层的耐腐蚀性能。
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镀锌钢表面高附着环氧清漆的研究
周兵, 唐囡, 张颖君, 毛亮, 王艳秋, 邵亚薇, 孟国哲
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 455-460.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.177
以镀锌钢为基体,在表面制备添加不同比例磺基水杨酸的环氧清漆试样。利用附着力测试仪,测试了涂层试样的附着力,通过电化学阻抗谱研究了环氧清漆试样在3.5%NaCl溶液中的防腐蚀性能,并探讨了磺基水杨酸对涂层试样防腐蚀性能的影响机理。结果表明:随着磺基水杨酸含量的增加,涂层附着力、涂层防腐蚀性能均先增大后减小;添加3% (质量分数) 磺基水杨酸的涂层附着力最大;除浸泡初期外,磺基水杨酸含量为3%时涂层的低频阻抗模值和涂层孔隙电阻Rc最高,电荷转移电阻Rt出现得最晚,其数值也最大,即添加3%的磺基水杨酸环氧涂层在镀锌钢表面具有最佳附着力和防腐蚀性能。
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耐蚀钢筋20MnSiCrV在氯盐环境下的腐蚀行为
张建春, 麻晗, 左龙飞, 李阳
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 461-466.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.197
通过盐雾实验、电化学阻抗谱和极化曲线研究了耐蚀钢筋20MnSiCrV和普通钢筋20MnSiV在氯盐环境下的耐蚀性能和腐蚀敏感性,利用SEM,EMPA线扫描和XRD分析锈层形貌、组成及合金元素的分布。结果表明,耐蚀钢筋的耐Cl-腐蚀承受能力较高,为普通钢筋的1.5倍;腐蚀速率和腐蚀坑深度分别为普通钢筋的58%和74%;两种钢表面锈层主要成分均为Fe3O4,α-FeOOH和γ-FeOOH,其中耐蚀钢筋的锈层为双层结构,Cr和Si明显富集在内层,有利于形成致密内锈层,提高钢筋的耐腐蚀性能。
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AISI4135钢在浪溅区的润湿特征及规律
黄彦良, 余秀明, 郑珉, 曲文娟, Amar Prasad Yadav, Roland De Marco
中国腐蚀与防护学报. 2015, 35 (5): 474-478.
DOI: 10.11902/1005.4537.2014.186
对浪溅区不同位置处AISI4135钢试样表面的润湿状态随潮汐的变化进行了研究。结果表明:浪溅区试样表面润湿程度与位置和潮汐的变化有关,大体上呈随潮位升高润湿程度加大,随潮位降低润湿程度降低的变化趋势。但在同一时刻试样的润湿状态与潮位和试样的位置关系具有不确定性,试样的润湿程度随暴露天数的增加有增强的趋势。浪溅区由于飞溅的海水泡沫的作用及较高的空气湿度,即使在低潮区仍然处于湿润状态,这与腐蚀产物有较高的吸湿特性有关。碳钢在浪溅区腐蚀速率的极值点对应一特定的润湿程度,在极值点以下常能观察到由于浪花飞溅、水汽凝结出现的肉眼可见液膜,这和金属腐蚀速率与表面液膜厚度的关系相一致。
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