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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2期 刊出日期:2020-04-15 上一期   
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综合评述
液态金属储能电池中常用液态金属腐蚀研究进展
刘威, 杜开发, 胡晓宏, 汪的华
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 81-86.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.018
摘要   HTML   PDF (588KB)

简要综述了液态金属储能电池中常用负极材料Li、正极材料Bi和Sb对与其接触的金属材料的腐蚀研究进展。根据近年来原子能反应堆以及液态金属储能电池等领域的液态金属腐蚀的研究成果,总结了金属材料在液态Li、Bi以及Sb中的腐蚀现象、腐蚀机理以及腐蚀影响因素,并提出了液态金属腐蚀的防护建议。

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水处理领域中的绿色环保阻垢剂及其研究进展
白鹏凯, 许萍
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 87-95.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.247
摘要   HTML   PDF (2830KB)

对目前绿色环保阻垢剂中研究和应用最为广泛的聚环氧琥珀酸 (PESA) 和聚天冬胺酸 (PASP) 及其衍生物、植物提取物及其衍生物、以及其他新型绿色环保阻垢剂-碳纳米粒子阻垢剂在水处理领域中的合成、改性进展以及技术难点进行综述,并分别对其未来的发展方向提出建议。

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研究报告
CO2环境下油酸咪唑啉对X65钢异种金属焊缝电偶腐蚀的抑制作用研究
伊红伟, 胡慧慧, 陈长风, 贾小兰, 胡丽华
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 96-104.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.209
摘要   HTML   PDF (4558KB)

研究了X65管线钢与316L不锈钢、Inconel 625双金属复合管的异种金属焊缝在CO2环境下的电偶腐蚀行为,以及油酸咪唑啉的缓蚀作用。结果表明,随着电偶电位差的增大,异种金属焊缝的腐蚀速率明显升高,并且都显著高于母材。添加油酸基咪唑啉缓蚀剂能降低异种金属焊缝在CO2环境下的均匀腐蚀速率。但是,当缓蚀剂浓度添加较低时,异种金属焊接试样的碳钢一侧出现了严重的沟槽腐蚀或密集的点蚀坑;进一步增加缓蚀剂浓度才能消除沟槽腐蚀现象。讨论了缓蚀剂对异种金属焊缝电偶腐蚀的抑制机理,该项研究可为异金属焊接接头处的腐蚀防护提供借鉴。

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木薯淀粉三元接枝共聚物对钢在H2SO4溶液中的缓蚀性能研究
李向红, 邓书端, 徐昕
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 105-114.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.035
摘要   HTML   PDF (3700KB)

将两种烯类单体烯丙基磺酸钠 (SAS) 和丙烯酰胺 (AA) 同时接枝共聚在木薯淀粉 (CS) 上制备出木薯淀粉三元接枝共聚物CS-SAS-AAGC;用失重法、电化学法、扫描电镜 (SEM) 和接触角测试研究了CS-SAS-AAGC对冷轧钢在H2SO4溶液中的缓蚀性能。结果表明,CS-SAS-AAGC的缓蚀性能远远优于CS,SAS和AA,最大缓蚀率可超过90%,且在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。缓蚀性能随温度和酸浓度的增加而逐渐下降,但随腐蚀浸泡时间的延长而基本保持不变。CS-SAS-AAGC为抑制阴极为主的混合抑制型缓蚀剂;添加CS-SAS-AAGC后钢电极表面的电荷转移电阻显著增大,腐蚀微观形貌显著降低,且具有较强的疏水性。

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单相流条件下90°水平弯管冲刷腐蚀行为研究
胡宗武, 刘建国, 邢蕊, 尹法波
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 115-122.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.002
摘要   HTML   PDF (8044KB)

通过自行设计的管流式实验装置,采用失重测量、表面分析等方法,研究了单相流条件下90°水平弯管不同部位的冲刷腐蚀行为。结果表明:单相流条件下,90°水平弯管不同部位的冲刷腐蚀速率主要集中在2.11~3.29 mm/a,弯管的内侧及出口处的外侧冲刷腐蚀比较严重。流动条件下的冲刷腐蚀速率远远大于静止条件下的纯腐蚀速率,机械冲刷对腐蚀过程起到促进作用,介质流动是引起冲刷腐蚀速率大大增加的主要原因。试样表面存在面积较大的冲刷腐蚀坑点和沟槽,沟槽具有明显的方向性,沟槽的方向与局部流体流动的方向一致。

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TiO2的制备及表面修饰工艺对其光电化学阴极保护性能的影响
解璇, 刘莉, 王福会
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 123-130.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.217
摘要   HTML   PDF (4556KB)

采用连续离子层吸附反应法在TiO2表面沉积Co(OH)2,并将Co(OH)2热处理转化为CoOx的表面修饰方法制备高性能Co(OH)2/CoOx协同修饰TiO2纳米管光阳极材料。通过探讨Co(OH)2修饰次数、热处理温度以及保温时间,确定光阳极最佳性能的制备工艺条件,从光催化原理出发,阐明Co(OH)2/CoOx修饰提高光电性能机理。

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新型高强稀土Al-Zn-Mg-Cu-Sc铝合金的阳极氧化及其抗腐蚀性能研究
王英君, 刘洪雷, 王国军, 董凯辉, 宋影伟, 倪丁瑞
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 131-138.   DOI: 10.11902/1005.4537.2020.005
摘要   HTML   PDF (3432KB)

针对添加稀土Sc的新型高强7000系铝合金中析出相的特征,发展了相应的阳极氧化工艺,并通过封孔后处理进一步提高膜层的致密性。结果表明,在7000系稀土铝合金表面存在的含Sc析出相作为微阴极,加速其周围Al基体的溶解,影响成膜均匀性。通过调整氧化溶液组成及电参数,在铝合金表面获得了均匀的阳极氧化膜。同时对比了氟锆酸盐、铈盐及沸水3种封孔工艺对阳极氧化膜耐蚀性的影响,结果显示沸水封孔后的阳极氧化膜呈银白色,膜层均匀致密,无缺陷和微裂纹存在,耐蚀性最佳,该膜层盐雾测试336 h未发生腐蚀,可以满足实际工业应用的要求。

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深海压力交变加速条件下改性石墨烯有机涂层的失效机制
曹京宜, 王智峤, 李亮, 孟凡帝, 刘莉, 王福会
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 139-145.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.224
摘要   HTML   PDF (3438KB)

采用可控的化学氧化法制备出功能化石墨烯,最终实现石墨烯与三乙烯四胺的接枝反应。结果表明:石墨烯经化学修饰后其片层结构更平滑舒展。添加改性石墨烯的涂层在致密性、附着力等方面的性能明显提高。化学改性通过提高石墨烯的分散性及其与环氧树脂基料的相容性,减少涂层的内部缺陷,涂层结构更加致密,有效阻挡了腐蚀介质的扩散。同时,与环氧树脂形成紧密结合的化学结合界面,延缓了交变压力对该界面的破坏作用,从而延长涂层在交变压力条件下的使役寿命。

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挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金在模拟体液中的电化学腐蚀行为
张尧, 郭晨, 刘妍慧, 郝美娟, 成世明, 程伟丽
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 146-150.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.226
摘要   HTML   PDF (1777KB)

通过对挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金进行电化学测量 (稳定开路电位、极化曲线、阻抗) 以及浸泡在模拟人体体液 (SBF) 不同时间后的阻抗测试,研究其在模拟体液中的电化学腐蚀行为。结果表明:挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金的稳态开路电位值 (OCP) 约为-1.57 VSCE,极化腐蚀速率 (Vi) 为8.98 mm/a, 阻抗 (Rp) 为1011.21 Ω·cm2。浸泡在模拟体液中不同时间的阻抗结果表明,阻抗呈先增大后减小的趋势,浸泡2 h后,峰值阻抗为2151.62 Ω·cm2,这与浸泡后合金表面出现致密的腐蚀产物层有关。

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深冷处理对EH40极寒环境船用钢板的海水腐蚀性能影响
沈树阳, 王东胜, 孙士斌, 杨剔, 赵前进, 王鑫, 张亚飞, 常雪婷
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 151-158.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.010
摘要   HTML   PDF (6287KB)

采用模拟浸泡实验技术,结合腐蚀形貌分析以及动电位极化和电化学阻抗技术研究了深冷处理对EH40极寒环境船用钢板在3.5% (质量分数) NaCl溶液中的海水腐蚀行为。结果表明:未经深冷处理的极寒环境船用钢板表面发生均匀腐蚀,在样品表面有均匀致密的腐蚀层产生;而经过-80 ℃深冷处理的钢板试样表面发生点蚀现象,其腐蚀失重增加,腐蚀速率由1.15 mm/a升至1.33 mm/a,增幅约为15.6%,同时腐蚀电流密度由1.244 μA·cm-2升至3.643 μA·cm-2,电化学阻抗值减小,耐蚀性降低;两者的腐蚀产物以α-FeOOH、β-FeOOH和γ-FeOOH为主。较低的环境温度对于极寒环境船用钢板的耐腐蚀性能有一定的影响。

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H62黄铜/TC4钛合金焊接件腐蚀行为研究
白苗苗, 白子恒, 蒋立, 张东玖, 姚琼, 魏丹, 董超芳, 肖葵
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 159-166.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.012
摘要   HTML   PDF (5571KB)

采用真空扩散焊接进行H62黄铜与TC4钛合金的焊接,并使用3.5% (质量分数) NaCl溶液对焊接件进行全浸实验。利用SEM及EDS对焊缝两侧的微观形貌及元素分布进行分析,并分析距离焊缝不同距离的区域内,H62黄铜的微观腐蚀形貌的差异;利用扫描Kelvin探针测试焊缝区及其两侧基底合金的表面电位随浸泡时间的变化,分析焊接件的电偶腐蚀规律;利用XPS分析焊接后的H62黄铜与TC4钛合金区域的化学成分,并分析其腐蚀机理。结果表明,由真空扩散焊连接的H62黄铜及TC4钛合金焊缝间距约为25~30 μm;浸泡实验初期H62黄铜电位略高于TC4钛合金的,但是随着浸泡实验时间延长,H62黄铜的表面电位开始逐渐下降,后期 (4 h) 表面电位开始低于钛合金的;同时,距离TC4钛合金较近区域的H62黄铜腐蚀较焊缝远处的更严重;H62黄铜浸泡实验后的腐蚀产物主要包括CuO,Cu2O,CuCl,CuCl2和Cu(OH)2,而TC4钛合金表面主要为含有TiO2和Ti2O3 的氧化膜。说明浸泡在3.5%NaCl溶液中的H62黄铜/TC4钛合金焊接试样存在电偶腐蚀倾向,H62黄铜作为阳极被加速腐蚀,TC4钛合金作为阴极被保护,阴极和阳极区域间的电偶对距离作用越长,腐蚀程度越轻。

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海洋大气环境下TC4钛合金与316L不锈钢铆接件腐蚀行为研究
胡玉婷, 董鹏飞, 蒋立, 肖葵, 董超芳, 吴俊升, 李晓刚
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 167-174.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.183
摘要   HTML   PDF (8125KB)

研究了TC4-316L异种金属铆接件在模拟海洋大气环境条件下的腐蚀行为。利用失重法、X射线光电子能谱分析 (XPS)、扫描电子显微镜 (SEM)、激光共聚焦显微镜等方法分析了试样的腐蚀动力学、锈层成分、腐蚀形貌。结果表明,TC4-316L铆接件在周期浸润实验1200 h后,316L不锈钢发生了腐蚀,而TC4钛合金并没有明显的腐蚀现象;316L不锈钢腐蚀产物包含FeOOH,Fe3O4和Fe2O3,而TC4钛合金表面主要为TiO2和Ti2O3等钛的氧化物组成的氧化膜。与单件316L不锈钢相比,由于电偶腐蚀与缝隙腐蚀的共同作用,TC4-316L铆接件中的316L不锈钢腐蚀加速。

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X70管线钢在大庆土壤环境中微生物腐蚀行为研究
陈旭, 李帅兵, 郑忠硕, 肖继博, 明男希, 何川
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 175-181.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.030
摘要   HTML   PDF (3020KB)

采用极化曲线、电化学阻抗谱技术和SEM、EDS、XRD分析方法研究了X70管线钢在含硫酸盐还原菌 (SRB) 的大庆土壤模拟溶液中的微生物腐蚀行为。结果表明,SRB在大庆土壤环境模拟溶液中生长周期分为对数生长期、衰减期和死亡期3个阶段。SRB的新陈代谢对大庆土壤环境产生显著影响:pH值在SRB生长的前2 d降低,然后呈逐渐上升趋势。氧化还原电位在SRB对数生长期降低,在衰减期和死亡期呈增加趋势。溶液电导率在SRB的对数生长期时增加,在衰减期和死亡期呈整体减小趋势。在SRB对数生长期,游离的SRB利用其新陈代谢产物H将硫酸盐还原成硫化物,促进了点蚀的发生;在SRB衰减期,腐蚀产物成团簇状,膜层致密,减缓腐蚀;在SRB死亡期,生物膜脱落,腐蚀产物膜有明显裂纹出现,形成微观腐蚀电池,导致X70管线钢的腐蚀加剧。X70管线钢在SRB的大庆土壤中腐蚀产物为FeS和Fe3O4

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FLiNaK-CrF3/CrF2氧化还原缓冲熔盐体系对316L不锈钢耐蚀性能的影响
秦越强, 左勇, 申淼
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 182-190.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.019
摘要   HTML   PDF (6328KB)

研究了316L不锈钢在FLiNaK-CrF3/CrF2氧化还原体系中的腐蚀行为,通过改变LiF-NaF-KF(FLiNaK) 熔盐中[Cr3+]/[Cr2+]的浓度比值来调节熔盐电位,并用一种修正的Tafel方法测得316L不锈钢在不同电位下的氧化还原缓冲熔盐中的腐蚀电流密度。结果表明,实验温度为873和823 K时,使熔盐电位分别低于-0.741和-0.703 V,能有效抑制316L不锈钢在FLiNaK熔盐中的腐蚀。并通过传统的浸泡方法验证了这一结论。氧化还原缓冲熔盐还有另一重要特性,不同的金属或合金材料在熔盐中有着几乎一致的电位,这是使用修正的Tafel方法测得316L不锈钢在缓冲熔盐中的腐蚀电流密度的重要前提。

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含铁铜基陶瓷复合材料高温氧化行为与耐磨性研究
郑艳欣, 刘颖, 宋青松, 郑峰, 贾玉川, 韩培德
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 191-198.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.227
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在25,250,350和450 ℃高温摩擦磨损实验条件下,对两种不同铁含量的Cu基摩擦材料进行高温氧化行为及耐磨性研究。结果表明:Fe在Cu基体中的尺寸、分布影响Cu基摩擦材料的高温抗氧化性和耐磨性,随实验温度升高,Cu基摩擦材料试样中Cu氧化产物为Cu2O,Fe从Fe2O3转变为Fe3O4,金属氧化膜厚度逐渐增加;Fe以小尺寸、均匀分布于Cu基体时,更有利于提高Cu基体整体的抗氧化性能,在350~450 ℃可形成稳定的氧化膜降低粘着磨损,展现出了较好的高温耐磨性能;而Fe以较大尺寸分布在Cu基体中时,则使Cu基体出现氧化不均匀现象,不利于高温耐磨性能的提高。

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添加Zn2+对ZIRLO合金在模拟压水堆一回路含LiOH和H3BO3水溶液工况下耐腐蚀性能的影响
杨明馨, 高阳, 王辉
中国腐蚀与防护学报. 2020, 40 (2): 199-204.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.179
摘要   HTML   PDF (4628KB)

对ZIRLO合金在360 ℃,18.6 MPa,含LiOH和H3BO3溶液的高温高压釜中进行了水侧腐蚀实验;并通过在其中的一个高压釜中加入乙酸锌,从而对比研究了加Zn对ZIRLO合金耐腐蚀性能的影响。结果表明:在腐蚀介质溶液中添加50 μg/kg乙酸锌对ZIRLO合金的腐蚀增重情况、氧化膜厚度、氧化膜中第二相种类及大小、氧化膜表层元素的种类、分布及价态并无显著影响,但降低了氧化膜表层沉积物中Fe的含量,并抑制了国产新锆合金腐蚀过程中的吸氢。

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