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ISSN 1005-4537
CN 21-1474/TG
创刊于 1981 年 (双月刊)
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  2020年, 第40卷, 第3期 刊出日期:2020-06-15 上一期   
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综合评述
垃圾焚烧锅炉关键受热面腐蚀研究进展及方向思考
蒋旭光, 刘晓博
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 205-214.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.073
摘要   HTML   PDF (1058KB)

综述了生活垃圾焚烧发电厂锅炉关键受热面的腐蚀问题研究进展,主要围绕3种常见的腐蚀类型—氯腐蚀、硫腐蚀和碱金属盐类腐蚀的腐蚀特点及发生机理进行了讨论,分析了金属材料、温度、腐蚀介质含量、水蒸气、重金属元素等影响因素,总结了当前研究的主要成果和不足,在此基础上提出了进一步的研究方向。

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交流干扰和阴极保护协同作用下的腐蚀评判标准与机理研究进展
梁毅, 杜艳霞
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 215-222.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.053
摘要   HTML   PDF (2409KB)

大量交流腐蚀案例显示传统的阴极保护有效性判据在交流干扰存在时出现失效,尤其在高阴极保护水平下交流腐蚀加剧,如何评判交流干扰和阴极保护协同作用下的交流腐蚀风险,选择合适的阴极保护参数已成为实际生产的迫切需求和研究热点。本文分析了近年来国际上交流干扰评判标准的最新发展,总结了相关文献中对交流干扰及阴极保护参数的要求,并系统地阐述了高阴极保护条件下管道交流腐蚀机理的最新研究成果,分析了目前的交流腐蚀模型存在的主要问题,展望了该领域的发展趋势。

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电化学噪声原位监测应力腐蚀开裂的研究现状与进展
张震, 吴欣强, 谭季波
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 223-229.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.055
摘要   HTML   PDF (592KB)

以评价腐蚀机制为背景介绍了电化学噪声信号处理方法的发展现状,综述了应力腐蚀开裂过程中的电化学噪声信号测试和解析方法,讨论了电化学噪声技术原位监测高温高压水应力腐蚀开裂的研究状况及存在的主要问题。

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研究报告
X65管线钢在油水两相界面处的CO2腐蚀行为研究
贾巧燕, 王贝, 王赟, 张雷, 王清, 姚海元, 李清平, 路民旭
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 230-236.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.056
摘要   HTML   PDF (4796KB)

利用失重法、电化学极化法、电化学阻抗谱及腐蚀形貌观察和腐蚀产物物相分析,研究了油水分层介质中X65管线钢在油水两相界面处的腐蚀行为及不同缓蚀剂在油水界面处的作用效果。结果表明,在CO2分压为0.9 MPa,温度为60 ℃,静止状态下的油水分层介质中,X65钢在油相区几乎不发生腐蚀,在油水两相界面处发生局部腐蚀,在水相区发生严重腐蚀。添加水溶性缓蚀剂十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐使得X65钢在该工况下的腐蚀速率降低,添加油溶性缓蚀剂癸硫醇反而使得X65钢在油水两相界面处的局部腐蚀加重,甚至出现了腐蚀沟槽。

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CO2/H2S腐蚀体系中咪唑啉季铵盐与3种阳离子表面活性剂间的缓蚀协同效应
张晨, 陆原, 赵景茂
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 237-243.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.060
摘要   HTML   PDF (2895KB)

采用分子动力学模拟技术对CO2/H2S腐蚀体系中咪唑啉季铵盐 (IAS) 与3种阳离子表面活性剂间的缓蚀协同效应进行了预测,并通过失重法、极化曲线测试、XPS分析等对预测结果进行验证,同时探讨了缓蚀协同机理。结果表明,IAS与十二烷基三甲基溴化铵 (DTAB)、十四烷基三甲基溴化铵 (TTAB) 间存在较好的缓蚀协同效应,所形成的复合缓蚀剂属于以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂;XPS分析结果表明,复合缓蚀剂中起主要缓蚀作用的物质可能为IAS,而表面活性剂则起到填补缓蚀剂膜层缺陷的作用,不同复配体系协同效应的差异,可能与缓蚀剂分子的空间位阻有关。

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乌洛托品季铵盐缓蚀剂的合成与复配研究
邵明鲁, 刘德新, 朱彤宇, 廖碧朝
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 244-250.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.037
摘要   HTML   PDF (1784KB)

以乌洛托品、溴己烷为主要原料,甲醇为溶剂,合成了一种乌洛托品季铵盐缓蚀剂,采用失重法研究了季铵盐缓蚀剂在15% (质量分数) HCl溶液中的缓蚀性能及复配性能,并采用量子化学计算对缓蚀剂机理进行分析,通过红外光谱、SEM对腐蚀后表面进行分析。结果表明,季铵盐缓蚀剂具有良好的缓蚀性能,在15%HCl、90 ℃下,加量0.5% (质量分数) 时,缓蚀率达98.41%,并且与聚乙二醇、KI、丙炔醇复配后协同增效效果较好;量子化学计算表明该季铵盐缓蚀剂分子活性主要分布在分子环上,与乌洛托品相比具有更小的能隙,在Fe表面也具有更大吸附能,因此乌洛托品季铵盐活性更高。表面分析实验进一步验证了该缓蚀剂分子在QT-800钢片表面形成一层吸附膜。

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5083铝合金表面单致密微弧氧化膜的制备及其性能研究
曹京宜, 方志刚, 陈晋辉, 陈志雄, 殷文昌, 杨延格, 张伟
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 251-258.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.069
摘要   HTML   PDF (5693KB)

采用响应曲面法对微弧氧化电解液体系进行了优化,并在5083铝合金表面进行了单致密微弧氧化涂层的制备。通过扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和极化曲线对铝合金微弧氧化膜的微观组织、显微硬度和耐蚀性进行了研究。结果表明:随着微弧氧化膜层厚度从30 μm增加到90 μm,烧结颗粒的尺寸从约为10 μm增加到约为50 μm,致密层由最初的20 μm增加到70 μm,陶瓷膜层中α-Al2O3的比例明显增加,涂层的硬度由900 HV提高到1500 HV。依据极化曲线和盐雾实验结果发现:随着微弧氧化时间的增加,微弧氧化膜的自腐蚀电流密度逐渐降低,钝化能力逐渐增强,膜层的耐腐蚀性能大幅度提高。

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交流电流对X100管线钢在库尔勒土壤模拟液中腐蚀行为的影响
王新华, 杨永, 陈迎春, 位凯玲
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 259-265.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.075
摘要   HTML   PDF (4547KB)

采用浸泡实验、表面分析及电化学测试技术研究了交流电流密度 (0~500 A/m2) 对X100管线钢在库尔勒土壤溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:X100钢的平均腐蚀速率随着交流电流密度的增加而增大。交流电流密度不大于100 A/m2时,腐蚀形貌为均匀腐蚀,更大交流电流密度下腐蚀形貌为局部腐蚀。交流电干扰下的X100钢的腐蚀产物分为两层,表层为以FeOOH为主的疏松黄色产物,底层为以Fe3O4为主的存在大量裂纹的黑色产物,对金属基体缺乏保护性。在交流干扰开始瞬间,X100钢在模拟液中的腐蚀电位负偏移且交流电密度越大偏移量越大,但电流密度大于200/m2的腐蚀电位随之又明显正偏移后再趋于稳定。动电位极化曲线显示,交流干扰下X100钢在测试溶液中为活动溶解,腐蚀电流密度随着交流电流密度增大而增大。

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超超临界电站国产奥氏体钢C-HRA-5在超临界水中的氧化特性
方旭东, 刘晓, 徐芳泓, 李瑞涛, 朱忠亮, 张乃强
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 266-272.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.083
摘要   HTML   PDF (5200KB)

研究了奥氏体不锈钢C-HRA-5,在650 ℃/25 MPa和700 ℃/25 MPa超临界水环境中的氧化性能,借助SEM、EDS、XRD及Raman光谱等手段分析了C-HRA-5钢的氧化膜形貌、分布及成分,并探讨了奥氏体钢在超临界水中的氧化机理。结果表明,C-HRA-5钢在超临界水中生成了富Fe/富Cr双层结构氧化膜,氧化膜与基体间存在较薄的内氧化过渡区。随着温度的升高,C-HRA-5钢的氧化增重速率逐渐增大,且700 ℃的氧化增重速率大于650 ℃的氧化增重速率。氧化动力学规律在650与700 ℃时分别呈现近似抛物线和立方规律。

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Ni-Cr-P化学镀层的制备与电化学腐蚀行为
孙硕, 杨杰, 钱薪竹, 常人丽
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 273-280.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.178
摘要   HTML   PDF (3481KB)

通过化学镀技术制备Ni-Cr-P三元合金镀层。利用称重法,SEM,EDS,XRD和电化学测试等方法,研究镀液中CrCl3,C3H6O3,C2H5NO2和K2C2O4浓度对Ni-Cr-P镀层的沉积速率、Cr含量及其在模拟燃料电池环境中电化学腐蚀行为的影响。结果表明,CrCl3浓度增加,沉积速率提高;随着C3H6O3,C2H5NO2和K2C2O4浓度的增加,沉积速率不断降低。Ni-Cr-P镀层的表面形貌呈胞状结构,镀层为非晶和微晶混合结构。Ni-Cr-P镀层的自腐蚀电位远高于Ni-P二元合金镀层的,向正移动约0.25 V;其电荷转移电阻增大,腐蚀电流密度降低了约两个数量级,Ni-Cr-P三元合金镀层的耐蚀性明显优于Ni-P二元合金镀层的。

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正十六硫醇分子在Ag表面的自组装动力学及其保护作用
赵博儒, 孙志, 赵健伟, 陈智栋
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 281-288.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.023
摘要   HTML   PDF (4193KB)

利用充放电电容法、接触角测量法和电化学阻抗法研究了正十六硫醇在Ag镀层表面的自组装行为。在浓度为10和100 μmol·L-1条件下,由充放电电容法得到吸附速率常数分别为 (1.3±0.2)×106和 (2.8±0.5)×104 mol-1·L·s-1,由接触角方法得到的吸附速率常数分别为 (9.3±0.7)×105和 (3.4±0.6)×104 mol-1·L·s-1,两种方法得到的结果一致。同时,结果也表明低浓度的硫醇分子有更高的吸附速率常数。Tafel极化曲线表明,经5 mmol·L-1的正十六硫醇溶液浸泡15 min后,Ag镀件在阴极和阳极区域的电流密度显著降低,缓蚀率可达98.6%。80 °C下烘烤12 h实验、Na2S溶液腐蚀实验以及H2S气体腐蚀实验的结果进一步证实上述保护工艺既符合生产操作要求,又可以获得显著的耐蚀效果。

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石墨烯改性Ti/IrTaSnSb-G金属氧化物阳极在低温和低盐NaCl溶液中的电化学性能
王廷勇, 董如意, 许实, 王辉
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (3): 289-294.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.185
摘要   HTML   PDF (3347KB)

采用热分解法制备了添加石墨烯的Ti/IrTaSnSb-G金属氧化物阳极,测试了阳极在1.5%NaCl溶液中的电化学性能,并通过SEM及EDS进行了显微形貌和成分分析,研究了石墨烯对阳极性能的影响。结果表明:石墨烯促进了IrO2在阳极表面偏析,其晶粒结构主要呈枝状,并存在二次结晶现象,形成纳米针状结构。此外,石墨烯阻碍了涂层中裂纹的扩展,使得阳极表面的裂纹更多、更细小,从而增大了阳极的活性表面积,进而提高了阳极的电化学活性。当石墨烯添加量为0.6 g/L时,氧化物阳极的性能改善最佳,在低温和低盐NaCl溶液中的电流效率分别提高了9%和13%。

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