ISSN 1005-4537
CN 21-1474/TG
创刊于 1981 年 (双月刊)
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基于多尺度图像特征融合的有机涂层寿命预测研究
以环氧有机耐磨涂层为研究对象,通过扫描电子显微镜、金相显微镜、激光共聚焦等方法多尺度采集有机涂层的微观形貌,利用基于深度学习的图像识别技术提取图像中的量化参数数据,搭建有机涂层缺陷参数随服役时间的动态演化关系网络以及有机涂层的寿命预测网络模型。结果表明,搭建的演化关系曲线模型以及网络预测模型可较为准确实现对有机涂层的寿命预测研究。
中国腐蚀与防护学报, 0 Vol. (): 0-0    DOI: 10.11902/1005.4537.2025.092
 
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瓜氨酸/ZnSO4电解液对锌电极防护及电化学性能研究 PDF (1683KB)
李彩霞 张运何 刘丽 董立谨 黄韵
NaCl对347H和GH3539在熔融硝酸盐中腐蚀行为的影响 PDF (1813KB)
彭望 陈荐 杨凌旭 刘会军 梁建平 曾潮流
应力和光照共同作用下40Cr钢在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为研究 PDF (1592KB)
秦鹏飞 崔宇 刘叡 鞠鹏飞 王福会 刘莉
平行磁场下顺磁性镧铁硅基磁热合金的微电偶腐蚀行为 PDF (1491KB)
王海洋 林川弘昕 郭丽雅
基于多尺度图像特征融合的有机涂层寿命预测研究 PDF (2378KB)
李婕 孟凡帝 孙学思 李佳妮 陈思涵 李则蓝 迟剑宁 亓海霞 王福会 刘莉
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  2025年, 第45卷, 第3期 刊出日期:2025-06-15 上一期   
选择: 合并摘要
综合评述
镁合金在海洋环境中的腐蚀与防护研究
魏然, 蒋全通, 孙琛, 王伟伟, 段继周, 侯保荣
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 533-547.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.123
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.123
摘要   HTML   PDF (6034KB)

本文综述了镁合金在海洋大气环境、海水浸没环境和滨海滩涂环境下的腐蚀规律与腐蚀机理,分析了环境因素对镁合金腐蚀行为的影响;并根据镁合金在海洋环境下的使用情况,简要介绍了如何提高镁合金的耐蚀性能和使用寿命。本文旨在为镁合金在海洋环境下的应用和防护提供参考。

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锌离子电池的锌金属负极和电解液的研究进展
郑微, 曲冬阳, 孙中辉, 牛利
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 548-562.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.110
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.110
摘要   HTML   PDF (19971KB)

水系锌离子电池作为一种二次电池,具有安全性好、成本低和能量密度高等优点,有望成为下一代能量存储系统的替代者。作为一种有前景的能量存储装置,水系锌离子电池在众多研究领域都取得了重大进展。但是,锌金属负极的腐蚀问题仍是阻碍其发展的关键因素,这严重削弱了锌离子电池在实际应用中的稳定性和使用寿命。因此,研究如何防止锌金属负极的腐蚀具有极大的应用价值。本文系统总结了水系锌离子电池关于锌金属负极腐蚀防护和电解液优化方面的研究进展,并对其未来进一步的应用前景进行了展望。

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日本高放废物处置容器腐蚀厚度设计研究进展
彭立园, 谢敬礼, 曹胜飞, 谭季波, 吴欣强, 张兹瑜
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 563-576.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.205
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.205
摘要   HTML   PDF (5251KB)

高放废物的安全处置是一个国际难题。我国通过建设采用“多重屏障系统”概念设计的高放废物深地质处置库,将高放废物与生物圈隔离。其中处置容器作为核心的工程屏障,应满足将高放废物与生物圈隔离、抑制放射性核素向地下水中释放和迁移的安全功能。这要求处置容器在设计寿命年限内保持完整性,不发生腐蚀失效,因此合理设计处置容器的腐蚀厚度至关重要。碳钢对局部腐蚀不敏感,主要发生均匀腐蚀,作为处置容器材料的腐蚀厚度可以通过均匀腐蚀速率计算获得。本文综述了日本高放废物处置容器腐蚀厚度的设计思路,分析了碳钢作为处置容器材料在处置库中可能发生的腐蚀形式,总结了碳钢的均匀腐蚀厚度预测模型并指出了其中的不足,以期望为我国的高放废物处置容器腐蚀厚度设计提供参考。

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海洋环境中金属材料微生物腐蚀研究进展
王宇晗, 李俊, 刘恒维, 许楠, 刘杰, 陈旭
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 577-588.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.195
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.195
摘要   HTML   PDF (16285KB)

海洋环境中由微生物导致的金属腐蚀一直是研究和关注的焦点。海洋环境中微生物种类繁多,各微生物之间的相互作用对腐蚀的影响程度不同。混合微生物的腐蚀机制往往与单一微生物腐蚀存在差异,仅用单一微生物的腐蚀过程很难全面说明实际发生的腐蚀情况。深入研究不同微生物之间对金属材料的协同腐蚀作用已成为海洋微生物腐蚀领域的重要方向。本文全面总结了在海洋环境中典型的硫酸盐还原菌(SRB)、硝酸盐还原菌(NRB)、以及铁氧化菌(IOB)等几种微生物腐蚀机制以及它们对金属材料腐蚀的研究进展。综合评述了SRB与其他微生物共存时对金属材料腐蚀产生的协同或拮抗效应,并且全面归纳了IOB、NRB等与其他微生物共存时对金属材料腐蚀产生的不同影响。最后,提出了海洋环境下金属材料微生物腐蚀未来研究的方向和建议,旨在为该领域的研究工作提供新的启发和方向,认识微生物腐蚀的本质,从而开发出更有效的防腐措施。

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金属材料的高温碳化腐蚀与防护研究现状
沈晨, 黄锦阳, 张醒兴, 胡新元, 朱明, 鲁金涛
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 589-601.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.194
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.194
摘要   HTML   PDF (12066KB)

能源化工领域多使用合金钢作为结构材料,在服役过程中遇到碳含量较高的工作气氛,常常会出现碳化腐蚀的情况。由于现有的研究多为深入研究腐蚀现象,对碳化腐蚀的整体综述较少,因此本文从国内外碳化腐蚀研究现状、碳化腐蚀机理综述和碳化腐蚀的防护3个维度对碳化腐蚀的现有研究进行了讨论,主要分析了易出现碳化腐蚀的高温乙烯裂解管、超临界CO2机组等不同服役环境下碳化腐蚀的机理研究,综合了碳化对钢材合金组织及力学性能影响方面的研究,讨论了改善合金服役环境、优化合金成分配方、制备合金耐蚀涂层等防护措施,展望了碳化腐蚀与防护的发展方向。目前,碳化腐蚀仍是能源化工领域的研究重点,尤其是超临界CO2和高温气冷堆等新型能源装备系统存在的碳化腐蚀现象还有待进一步研究;高温金属防护涂层作为比较适合应对碳化腐蚀的有效措施之一,其抗碳化腐蚀的能力需进一步深入研究。

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微生物腐蚀的检测方法和预测模型
戚鹏, 王鹏, 曾艳, 张盾
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 602-610.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.117
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.117
摘要   HTML   PDF (7030KB)

综述了生物腐蚀(MIC)的检测方法及预测模型研究进展。MIC的检测方法包括电化学技术、生物分析法、辐射检测法、显微技术和生物传感器。各种检测技术均具有自身的优势和局限性,需要多种技术的配合应用,以全面评价MIC过程。MIC的预测模型可分为基于风险评估、传质过程和电化学机理的模型。考虑MIC系统的复杂性,尚无单一模型可完全预测MIC现象。建议未来发展综合考虑影响因素和机制的模型,解决生物膜内微环境测定问题,以提高MIC预测的准确性。

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船体材料失效分析与防护措施研究进展
王德岭, 刘以俊, 郭章伟, 刘涛
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 611-619.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.250
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.250
摘要   HTML   PDF (8679KB)

船舶在服役过程中,不同的部位面临着不同的复杂耦合作用条件下的服役环境,这会导致部分材料失效的时间大大小于预期设计寿命,给船舶服役安全带来重大隐患。本文对船舶不同部位常见材料失效形式进行了综述,以腐蚀失效为主,详述了船体材料失效部位、失效形式和原因以及失效检测手段,并提出了相应的防护措施。

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研究报告
船舶EH40钢在低温和常温海水中的腐蚀机理研究
刘家兵, 黄诗雨, 郭娜, 郭章伟, 刘涛
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 620-630.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.202
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.202
摘要   HTML   PDF (24065KB)

为研究船舶EH40钢在低温与常温海水中的腐蚀机理,将试样浸泡于0和25 ℃模拟海水环境中,阐明不同浸泡周期下的腐蚀速率和电化学行为规律,利用配备能谱仪的扫描电镜观察腐蚀产物表面/截面形貌和成分分布特征,采用X射线衍射和光电子能谱技术分析腐蚀产物物相组成。结果表明:浸泡试验(过程)第1~3 d,试样在0 ℃海水中的腐蚀速率更高而点蚀数量更少,这归因于低温海水中高的溶解氧浓度和试样表面腐蚀产物的均匀覆盖;随着浸泡周期延长,25 ℃海水中钢样的腐蚀速率高于0 ℃海水,这是由于EH40钢在常温海水中具有更高的电化学活性和耐蚀性更差的腐蚀产物层;钢样在两种温度海水环境中产生的含Fe腐蚀产物主要为FeOOH,Fe2O3和Fe3O4,但25 ℃海水中的钢样在浸泡后期会产生碳酸钙镁盐沉淀,与含Fe腐蚀产物共同构成腐蚀产物膜,降低了锈层的腐蚀保护性。

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海南滨海大气环境中棘孢曲霉对铝合金腐蚀行为影响
宋晓稳, 白苗苗, 陈娜娜, 高逸晖, 冯亚丽, 刘倩倩, 张尧尧, 卢琳, 吴俊升, 肖葵
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 631-642.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.191
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.191
摘要   HTML   PDF (33456KB)

通过模拟海南滨海大气环境来研究棘孢曲霉对5A02铝合金的腐蚀行为影响机理。利用平板培养法筛选出棘孢曲霉,将其孢子悬浮液滴到试样表面并设置对照组,置于30 ℃恒温箱中,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对试样表面腐蚀形貌和成分进行分析,并观察霉菌的生长状态。使用电化学工作站及扫描Kelvin探针(SKP)分析铝合金表面不同时间棘孢曲霉作用下的腐蚀电位。结果表明,棘孢曲霉会对铝合金材料造成局部腐蚀,腐蚀产物主要由AlO(OH)、Al2O3和MgO组成。棘孢曲霉生命活动会产生以草酸为主的多种有机酸,造成环境pH值出现先降低后上升的趋势,可加速腐蚀过程。有菌组的电位变化幅度更大且整体电位较无菌组更负,且有菌组电位随着时间的变化先升高后降低。腐蚀机理主要为霉菌代谢产物腐蚀和氧浓差腐蚀,Cl-起到促进霉菌生长和加速腐蚀的作用。

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煤矸石改性环氧涂层的制备及其防腐性能研究
陈丽, 冯佳, 孟凡帝, 王福会
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 643-652.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.169
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.169
摘要   HTML   PDF (11502KB)

为探索煤炭产业固废物煤矸石的高效利用途径,本文以环氧树脂E44为成膜物质、以经过刻蚀处理的煤矸石为填料制备煤矸石改性环氧树脂涂料,再将涂料涂刷于硅胶板和Q235钢工作面上分别制得自由膜样品和涂层金属样品。采用SEM对煤矸石的形貌和尺寸进行验证测试;采用吸水率测试、拉伸试验测试,附着力测试和电化学阻抗谱测试等方法对涂层性能进行研究。结果表明,煤矸石在环氧树脂中适量添加可以提高涂层的致密性、强度、韧性、附着力和防腐性能,但性能改善与煤矸石添加量之间呈非线性变化;当环氧树脂中煤矸石的添加量为5%时性能相对较好,断裂强度达35.30 MPa,最大应变达6.13%,在浸泡10 d后附着力损失率为58.65%,但仍保持相对高的低频阻抗模值3.40 × 108 Ω·cm2和涂层电阻6.36 × 107 Ω·cm2

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静水压力对吉帕级海工钢母材及焊材腐蚀行为的影响
王亚东, 马荣耀, 万晔, 董俊华
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 653-663.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.171
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.171
摘要   HTML   PDF (10402KB)

本文采用线性极化电阻(LPR)、电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化及电化学噪声方法(EN)研究了不同静水压力(0.1、6和12 MPa)对一种吉帕级海工钢母材及其焊缝金属在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:在不同静水压力条件下,吉帕级海工钢母材的耐蚀性优于焊缝金属;静水压力对吉帕级海工钢母材及焊缝金属的阴极过程影响较小,但可促进其阳极溶解过程,从而加速吉帕级海工钢母材及焊缝金属的腐蚀速率;提高静水压力使吉帕级海工钢母材及焊缝金属的局部腐蚀倾向增大。

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CeO2@Zr-MOF复合材料的制备及其对环氧涂层保护性能的提升作用
陈丽娟, 晁刘伟, 赵景茂
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 664-674.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.150
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.150
摘要   HTML   PDF (16061KB)

以Ce(NO3)3作为铈源,通过水热合成法在Zr-MOF材料上合成了CeO2。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪及比表面积分析仪等对复合材料的微观形貌、组织结构和表面元素组成进行分析。将CeO2@Zr-MOF作为填料在不同比例下加入环氧树脂涂层中,通过电化学测试、盐雾测试、硬度测试、附着力测试和接触角测试等技术探究涂层的力学性能、疏水性、保护性能和保护机制。结果表明CeO2成功负载于Zr-MOF上,制备的CeO2@Zr-MOF形貌规整,颗粒均匀分布,粒径在200 nm左右,具有均匀且致密的孔结构,孔径主要分布在5~20 nm之间,颗粒平均比表面积为99.480 m2/g。CeO2@Zr-MOF环氧树脂涂层硬度为11HV左右,较纯环氧树脂涂层提高了111.5%左右。涂层附着力为3 MPa左右,较纯环氧树脂涂层提升了18%左右。接触角为70°左右,较纯环氧树脂涂层提升了12°~14°。电化学测试结果表明添加CeO2@Zr-MOF后的环氧树脂涂层防腐性能明显优于纯环氧树脂涂层。其中添加1%CeO2@Zr-MOF的环氧树脂涂层在浸泡60 d后低频(0.01 Hz)阻抗模值为5.49 × 1010 Ω·cm2,比纯环氧树脂涂层高出3个数量级,并且经过400 h的盐雾实验后涂层划痕处几乎没有腐蚀痕迹,表现出对锌镁铝镀层钢板良好的腐蚀防护性能。

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中水回用于火电厂循环冷却水时的药剂优选与应用研究
毛春奎, 朱志平, 李涛, 周上明, 阳霍
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 675-686.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.162
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.162
摘要   HTML   PDF (11252KB)

基于静态阻垢法、杀生剂能效评价法、电化学与响应面分析法,筛选、评估了中水用作火电厂循环冷却水时复合药剂的阻垢、杀菌、缓蚀性能,采用SEM、金相显微镜、EDS对腐蚀后的Q235钢试片进行了形貌、成分分析。结果表明,通过优化获得的中水回用循环冷却水复合配方为:阻垢剂17 mg/L +杀菌剂40 mg/L +葡萄糖酸钠90 mg/L +硫酸锌11 mg/L,阻垢率为95.7%、杀菌有效时间为15 d、缓蚀率为91.27%;药剂之间存在较好的协同效应,该复合合药剂可同时抑制阴极和阳极反应,是一种混合型、多功能的冷却循环水水处理环保药剂。

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烧结NdFeB表面HEDP-焦磷酸钾体系电镀铜工艺及性能研究
王康, 姜建军, 杨丽景, 宋振纶
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 687-697.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.080
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.080
摘要   HTML   PDF (24678KB)

研究了利用羟基乙叉二膦酸(HEDP)作为无氰碱性电镀体系、焦磷酸钾作为辅助络合剂在NdFeB表面进行Cu电镀的工艺。采用循环伏安法(CV)、阴极电流效率、霍尔槽实验、扫描电子显微镜(SEM)等手段对电镀工艺进行优化;利用SEM、划格实验等方法对电镀镀层进行表征分析,讨论了不同镀层的耐腐蚀性能及其对磁体表磁的影响。结果表明,当各组分浓度分别为CuSO4·5H2O 22.5 g·L-1、HEDP 60 g·L-1、K4P2O7 40 g·L-1、K2SO4 10 g·L-1、pH = 10、温度50 ℃、搅拌速率200 r·min-1、电流密度0.6 A/dm2时,得到的镀层表面光滑无缺陷,结合力良好,耐腐蚀性能与常规的Ni-Cu-Ni镀层接近;表磁和磁通量结果表明在NdFeB表面直接电镀Cu对磁体的磁屏蔽作用小于Ni-Cu-Ni镀层。

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动载作用下高压三通管汇的冲蚀特性研究
郭姿含, 樊建春, 杨云朋, 张军, 代四维
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 698-708.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.174
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.174
摘要   HTML   PDF (8646KB)

三通是高压管汇中的常用部件,长期处于高压环境且受到固体颗粒的冲蚀,直接影响系统的安全运行及管道的使用寿命。针对高压三通管汇冲蚀问题,在自建的可对试样施加动载的液固两相冲蚀试验台上进行试验,提出一种动载作用下的冲蚀模型,并嵌入数值模拟软件中对不同空间角度的三通结构在不同内压、流速及颗粒质量流量下的冲蚀规律进行分析。结果表明:不同三通结构的最大冲蚀率均随内压的增加而增加,随流速的增加呈指数增加,随颗粒质量流量的增加线性增加,且三通空间角度越大,增长速率越快。三通结构空间夹角增大时,最大冲蚀率增加,该规律不随内压、流速及颗粒质量流量的变化而变化。其结果可为高压三通管汇安全运营提供一定的参考依据。

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基于DDPM-RSM的浆体管道冲蚀磨损数值模拟研究
肖琦琨, 马军, 郭凯, 熊新, 袁浩然
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 709-719.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.177
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.177
摘要   HTML   PDF (5536KB)

为揭示浆体输送过程中铁精矿对管道的冲蚀磨损机理,提出了一种基于稠密离散相模型(DDPM)与响应曲面法(RSM)的浆体管道冲蚀磨损特性分析的方法,模拟浆体输送过程中铁精矿对管道造成冲蚀磨损行为,并分析单因素和多因素耦合对管道冲蚀磨损的影响。首先,结合铁精矿输送实际工况,建立计算流体力学模型;其次利用公开数据集验证E/CRC冲蚀模型的准确性,表明该模型可用于计算矿浆管道的冲蚀磨损;最后,探究入口流速、颗粒粒径、颗粒质量流率及矿浆流动方向对管道冲蚀磨损的影响,设计RSM试验分析不同因素影响重要程度。结果表明:冲蚀速率随入口流速增加而增大,在1.5~2.0 m/s范围内管道的冲蚀磨损最小;随着粒径增大,冲蚀速率呈现先减小后增大的趋势,粒径大小为100 μm时,能有效降低管道冲蚀磨损;随着颗粒质量流率增加,最大冲蚀速率先增大,后减小,最后趋于稳定,存在临界质量流率,结合管道运输的经济性,颗粒质量流率应大于2.5 kg/s;3种流场因素对管道冲蚀磨损影响程度为入口流速>颗粒质量流率>颗粒粒径;多因素耦合下,入口流速与颗粒粒径对管道冲蚀磨损影响最大。可为管道冲蚀防护提供理论依据。

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基于物理引导的集输管道内腐蚀速率预测及可解释性分析
陈潜, 黄伟, 张昌会, 管奥成, 张宸, 叶晓芃
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 720-730.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.121
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.121
摘要   HTML   PDF (3780KB)

由于恶劣的服役环境,集输管道的腐蚀问题愈发严重,亟需提出一种准确的模型来预测集输管道的内腐蚀速率。本文首先提出了一种基于物理引导神经网络(PGNN)与改进粒子群算法(IPSO)相结合的管道腐蚀预测方法。通过分析电化学腐蚀机理,总结不同腐蚀因素变化对腐蚀速率的普适性影响规律。然后基于这些普适性规律提出损失函数表征方法,构建物理引导的内腐蚀速率预测模型。使用改进粒子群算法优化模型的超参数。最后结合电化学腐蚀机理和部分依赖图、SHAP算法对预测模型进行可解释性分析。结果表明,PGNN-IPSO方法可以避免模型学习到与物理相悖的错误规律,提升模型预测准确度。该研究对集输管道的腐蚀防护、可靠性评估和维修决策具有重要意义。

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Mg-Gd-Y-Zr合金在模拟沿海贮存环境下的腐蚀行为与机理研究
张超, 陈俊航, 邹士文, 张欢, 李曌亮, 肖葵
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 731-738.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.206
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.206
摘要   HTML   PDF (15748KB)

针对航空航天用铸造Mg-Gd-Y-Zr合金,为了评估其在沿海贮存环境下的腐蚀行为演变规律,基于我国南部沿海城市的环境参数设计了模拟临海贮存环境的加速环境谱试验方法。通过腐蚀动力学、扫描电子显微镜、X射线衍射分析和电化学测试等技术研究了铸造Mg-Gd-Y-Zr合金在模拟临海贮存环境中的腐蚀行为。结果表明,Mg-Gd-Y-Zr合金在模拟沿海贮存环境中生成较多的腐蚀产物,锈层电阻Rf不断提高,试样的腐蚀速率呈下降趋势。XRD结果表明,腐蚀产物主要为Mg(OH)2、MgCl2·6H2O、MgO、Gd2O3以及少量的ZrO2。随着试验的进行,试样的腐蚀产物逐渐分为两层,外层较为疏松,内层较为致密。

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华龙一号核电机组主泵化学去污工艺研究
张鼎纹, 张冀兰, 于义军, 任科, 丁强, 史慧梅, 杨新辉, 王元伟, 张雪峰, 吴多东, 刘锋, 冯兴宇, 刘朋帅, 匡文军
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 739-746.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.204
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.204
摘要   HTML   PDF (14116KB)

压水堆一回路部件放射性去污是核电站大修期间的重要工序,而部件表面含活化腐蚀产物的有效清除直接关系到检修人员安全。为此,本文针对华龙一号机组压水堆核电站的冷却剂主循环泵材料X3CrNiMo13-4,通过对模拟氧化膜的溶解腐蚀实验,对比分析了溶液组成和工艺参数对氧化物清除效果的影响。同时,结合扫描电子显微镜(SEM),评价了去污工艺对合金基体的损伤,并优化了去污处理工艺。结果表明,用柠檬酸+ DTPA溶液清洗与酸性高锰酸钾氧化工艺交替进行可实现对氧化膜的有效清除。与碱性高锰酸钾相比,酸性高锰酸钾溶液对材料腐蚀产物的清除效果更好且不会损伤合金基体。

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N-(羟甲基)丙烯酰胺(NMA)改性丙烯酸树脂的合成及其防污性能研究
田秋梅, 倪春花, 骆云鹏, 王言建, 许豪, 李霞, 于良民, 闫雪峰
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 747-756.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.115
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.115
摘要   HTML   PDF (13919KB)

将N-(羟甲基)丙烯酰胺(NMA)引入丙烯酸自抛光树脂体系制备了具有自交联特性和防污性能的RZn-NMA-X自更新涂层。通过将自抛光树脂与亲水性交联网络相结合,在60 d的静态泡水实验中,RZn-NMA-X涂层在海水中展现出稳定的水解速率和稳定的成膜表面。实验室生物测定和150 d海洋现场测试表明,RZn-NMA-X聚合物具有良好的防污性能,最佳含量为5%NMA。研究表明,适量NMA的引入不仅增强了涂层防污性能,而且较好的表面特性为其逐步抛光,抵抗生物污损提供保障,有利于增加海洋设备服役时长。本工作所提制备方法简单,原料廉价易得,可用于防污应用的规模化生产。

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高速列车用铝合金环氧底漆的腐蚀行为和湿热老化机理研究
李丽, 李善文, 史洪微, 梁国平, 李春霖, 孙禹, 秦晋, 王伟, 韩恩厚
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 757-764.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.097
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.097
摘要   HTML   PDF (5479KB)

采用电化学交流阻抗谱研究了高速列车铝合金表面环氧底漆的腐蚀行为。考察了环氧底漆湿热加速老化不同时间后,涂层表面形貌、光泽和色差的变化,分析了涂层的化学键变化。结果表明,环氧底漆在3.5% (质量分数) NaCl溶液浸泡2160 h之前,低频阻抗值变化不大,环氧底漆具有很好的隔绝保护作用。之后,环氧底漆的防护能力开始下降。湿热老化60 d,环氧底漆由于环氧树脂降解和颜填料脱落,表面逐渐变得粗糙。红外光谱表明,在湿热老化前10 d,由于后固化作用,环氧底漆表面的C-O-C键的伸缩振动吸收峰增强。10 d后,则由于水解作用而逐渐减弱。

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喷丸工艺对7075铝合金板材表面性能的影响
郑文涛, 陆飞雪, 都凯, 王志惠, 贾海龙
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 765-772.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.143
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.143
摘要   HTML   PDF (16591KB)

为揭示具有低粗糙度、高硬度且耐蚀喷丸表面的形成机制并指导喷丸工艺优化,对7075铝合金开展了不同喷丸工艺的实验研究,喷丸前后试样的组织观察、表面粗糙度测试及耐蚀性分析。结果表明:喷丸使材料表面产生晶粒细化和加工硬化,粗糙度和硬度随弹丸直径和压力的增加而增大;随覆盖率的增加,硬度增大,粗糙度先升后降,弹丸直径0.1 mm、压力0.3 MPa时,覆盖率300%时可使硬度达到220.7 HV,200%时粗糙度达到最小值0.623 μm;相比一次喷丸,二次喷丸明显降低粗糙度并轻微增强加工硬化,粗糙度从4.131 μm降到2.232 μm,硬度从223 HV轻微增加到227 HV,腐蚀电位从原始的-0.7276 V增至-0.6816 V,二次喷丸明显改善了耐蚀性。

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几种混凝土用固态参比电极的综合性能对比研究
何奥成, 周祺艳, 肖唐, 屈展庆, 卢向雨, 陈松贵, 冯兴国
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 773-779.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.208
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.208
摘要   HTML   PDF (4955KB)

固态参比电极被广泛用于监测钢筋腐蚀和混凝土中Cl-浓度,是监测混凝土结构耐久性的核心元件之一。目前,固态参比电极在混凝土环境中难以满足参比电极的各项性能要求,遴选综合性能良好的固态参比电极至关重要。本文分别在模拟孔隙液和砂浆中对比了粉体MnO2参比电极、胶体MnO2参比电极、镍铁氧体(NiFe2O4)固态参比电极和石墨电极的重现性、稳定性,以及各参比电极对温度、pH、氧浓度和Cl-浓度的敏感性,综合分析了不同固态参比电极的性能。结果表明粉体MnO2电极重现性、稳定性较好,对Cl-不敏感;胶体MnO2电极对pH不敏感;NiFe2O4固态参比电极对温度、氧含量不敏感。综合而言,在模拟混凝土孔隙液中,粉体MnO2参比电极的综合性能最佳;在砂浆体系的短期试验中,粉体MnO2电极、胶体MnO2电极、NiFe2O4电极性能相差较小,几种电极的长期性能仍有待进一步验证。

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天然气集输倾斜管道腐蚀行为及缓蚀剂分布研究
侯晓犇, 刘宁, 扈俊颖
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 780-786.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.119
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.119
摘要   HTML   PDF (4717KB)

通过实验+ CFD模拟研究了倾角为30°的天然气集输管道在气液两相流下的腐蚀行为及连续加注型缓蚀剂的分布规律和缓蚀效率。结果表明:当气相流速为3 m/s、携液量为7.5%时在倾角30°的管道中弯管段和倾斜段气液两相流转变为段塞流,使其成为腐蚀的主要区域,与现场集输管道腐蚀刺漏部位吻合。电化学测试与Fluent模拟结果均表明缓蚀剂在管道顶部和底部的浓度分布沿管道轴向均呈现先上升后降低的趋势,管道底部浓度高于相应部位的顶部浓度;管道底部倾斜段的腐蚀速率最大,表明缓蚀剂在倾斜管段处的覆盖度最小。

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RGO-CNTs杂化材料改性RuO2-IrO2-SnO2/Ti阳极的性能研究
赵菲, 王东伟, 郭泉忠, 汪川
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 787-794.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.106
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.106
摘要   HTML   PDF (5764KB)

探讨了还原氧化石墨烯-碳纳米管(RGO-CNTs)杂化材料掺杂对RuO2-IrO2-SnO2/Ti阳极电化学性能的影响。利用SEM、EDS、XRD和电化学等手段,对不同热分解温度下掺杂RGO-CNTs的RuO2-IrO2-SnO2/Ti阳极的表面形貌、物相组成、电催化活性以及强化电解寿命进行了表征。结果表明,在前驱体中均匀分散的杂化RGO-CNTs,热分解过程中仍以部分单质状态存在,热分解温度越高,RGO-CNTs杂化材料在涂层中的含量越少。掺杂RGO-CNTs可以缓解涂层内因高温产生的热应力,改善阳极表面较大的热裂纹形貌,显著降低裂纹缺陷数量和缩小尺寸。同时,随着热分解温度的提高,RGO-CNTs杂化材料促进了活性RuO2、IrO2晶粒的析出,提高了涂层中Ru、Ir的含量。掺杂RGO-CNTs的阳极强化电解寿命提高了10%~30%,伏安电量提高了18.95%~26.57%。因此,RGO-CNTs杂化材料提升了金属氧化物阳极的抗腐蚀性能和电催化活性,延长了阳极的服役寿命。

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WC-Zn复合镀层的工艺设计及其性能研究
李祥东, 刘昌昊, 张弛, 陈文娟, 崔宸悦, 朱勇文, 王姝舒
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 795-802.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.131
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.131
摘要   HTML   PDF (10307KB)

通过改变电极位置及温度优化电镀工艺在Q235钢表面进行了WC-Zn复合电镀,旨在提高钢铁基体的耐腐蚀性和力学性能。并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、硬度测量以及电化学测试的手段分析了涂层表面的形貌、结构以及电化学特性。结果表明,与常规左右电镀相比,上下电镀的方法可以大幅提高复合镀层中WC微粒的含量,在提高电解液温度时,上下电镀方法形成的镀层中WC含量有明显升高。其中在温度为60 ℃时,镀层中WC含量高达43.2%,且镀层表面WC微粒分布均匀。此外,WC微粒的掺入提高了镀层的硬度,且随着WC-Zn复合镀层中WC含量的升高电极的自腐蚀电流密度逐渐降低。

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7075-T6铝合金在3.5%NaCl溶液中的摩擦腐蚀性能研究
杜晋, 胡林岚, 孙健, 宋庆华, 陈蒙, 肖金坤
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 803-811.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.201
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.201
摘要   HTML   PDF (16152KB)

研究7075-T6铝合金在3.5% (质量分数) NaCl溶液中的摩擦腐蚀性能,对铝合金表层钝化膜和摩擦腐蚀表面进行了观察和分析。结果表明:滑动摩擦导致铝合金材料开路电位和动电位极化腐蚀电位降低以及腐蚀电流密度显著增加。在恒阴极电位条件下,摩擦行为去除了钝化膜,加速了析氢反应。在恒阳极电位条件下,摩擦导致腐蚀电流密度显著增大,加速了材料的腐蚀。XPS分析显示,钝化膜的主要成分为Al2O3。在干摩擦、开路电位、恒阳极电位和恒阴极电位条件下的摩擦系数和磨损率排序规律一致,为干摩擦>恒阳极电位>开路电位>恒阴极电位。干摩擦磨损机制为粘着磨损,开路电位和恒阴极电位下的磨损机制为磨粒磨损,恒阳极电位下的磨损机制为腐蚀磨损。

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丙烯酸-益母草药渣复合碳点荧光型阻垢剂的设计及性能研究
张洪江, 陈佳起, 谢微微, 刘仲轩, 董社英
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 812-820.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.167
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.167
摘要   HTML   PDF (7117KB)

荧光型阻垢剂是保障阻垢剂浓度在线荧光检测的关键一环,高效环保的荧光型阻垢剂研发因此具有重要意义。本文使用一步水热法合成了丙烯酸与益母草药渣的复合碳点(AA-CDM),并通过红外光谱与X射线光电子能谱证实其复合过程。阻垢测试结果表明,丙烯酸的引入有效地提高了益母草药渣碳点的阻垢性能,AA-CDM在低投加量时(5 mg·L-1)阻CaSO4垢效率接近100%,该荧光阻垢剂具有螯合增溶与抑制CaSO4垢正常生长等阻垢机理。在测试时间45 h后,AA-CDM仍保有95%以上的阻垢率。此外,在AA-CDM浓度范围为1~50 mg·L-1时,其荧光强度与浓度呈现线性相关(R2 = 0.999),有利于实现其浓度在线检测。

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极地冰覆盖下变温和恒温对高强钢腐蚀影响研究
彭文山, 辛永磊, 温杰平, 侯健, 孙明先
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 821-826.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.145
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.145
摘要   HTML   PDF (7236KB)

极地气候环境特殊,金属材料可能长期暴露在冰层覆盖下,为研究冰覆盖腐蚀条件下恒温和变温环境对高强钢腐蚀的影响,采用室内模拟实验。在-45~-5 ℃温度下进行1个月的周期性冰覆盖变温腐蚀测试,与同周期恒温条件下-5和-45 ℃的腐蚀行为进行比较。结果表明:冰层覆盖下,随着温度升高,高强钢的腐蚀速率增加;在冰层覆盖下,温度的变化对高强钢的腐蚀形貌影响较小;电化学测试发现高强钢的容抗弧半径较大,变化范围较小,-5 ℃低温条件下,其自腐蚀电位最低,但是与变温条件下相差不大;XRD和拉曼光谱分析说明腐蚀产物由α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4/γ-Fe2O3构成,温度从-45 ℃到-45~-5 ℃,再到-5 ℃,腐蚀产物种类呈增加趋势。

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桥梁缆索用高强锌铝合金镀层钢丝在中性盐雾环境中的腐蚀行为研究
陈思雨, 王靖羽, 高立强
中国腐蚀与防护学报. 2025, 45 (3): 827-836.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.190
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.190
摘要   HTML   PDF (27970KB)

采用电化学测试和腐蚀失重方法,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、超景深显微镜(SDM)等表面分析技术,研究了2100 MPa桥梁缆索锌铝合金镀层钢丝在中性盐雾环境中的腐蚀动力学规律及腐蚀机理。结果表明,锌铝合金镀层钢丝在中性盐雾环境中的腐蚀产物主要由Zn5(OH)8Cl2·H2O与Zn(OH)2组成,还有少量Al(OH)3和Fe3O4生成。腐蚀行为可分为钝化膜溶解过程、富锌相溶解过程、富锌相和共晶相的过渡区间和锌铝共晶相的溶解过程4个阶段。在试验周期内,镀锌铝合金涂层体系极化电阻Rp先减小后增大,说明其耐蚀性先变弱后变强;钢丝腐蚀速率呈现先升高后降低的趋势,钢丝基体未出现明显点蚀坑、试样表面未出现其他腐蚀产物,腐蚀过程为全面腐蚀。采用回归分析腐蚀量-时间曲线,腐蚀速率增长随试验时间的延长而趋于缓慢,说明腐蚀产物对腐蚀具有延缓作用,锌铝合金镀层钢丝在中性盐雾环境中具有良好的耐蚀性。

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