介绍了缓蚀剂的协同效应,详细总结了近年来国内外在缓蚀剂协同作用及协同机理方面的研究进展,根据缓蚀剂和协同剂类型将协同体系分为9大类,对不同组合的协同机理进行了探讨,并对未来缓蚀剂协同效应的研究方向和关注热点提出了展望.

综述了金属材料的空化腐蚀行为及影响因素研究现状.介绍了现阶段金属材料空化腐蚀的主要研究方法,以及几种典型金属材料 (Fe,Cu,不锈钢,Ti和形状记忆合金) 的空化腐蚀行为.重点阐述了材料力学性能,材料化学成分和微观组织结构,表面形貌和外界环境等主要因素对金属材料空化腐蚀行为影响的研究情况,并指出了金属材料空化腐蚀进一步研究的方向.

采用氧化-冷凝液浸泡循环方法模拟了汽车长距离行驶条件下消声器的内部服役环境,并对比研究了409,429,436,439和441等5种不锈钢的冷凝液腐蚀行为.结果表明:5种不锈钢表面氧化/腐蚀产物膜均主要由Cr₂O₃和Fe₂O₃组成.合金元素Cr与Mo对不锈钢表面产物膜电阻及电荷转移电阻的影响最为显著.腐蚀坑深度从大到小依次为409,439,441,429和436不锈钢,但439与441不锈钢以及429与436不锈钢的腐蚀深度相差很小,并且5种不锈钢在汽车长距离行驶条件下均表现出良好的耐蚀性.

通过动电位再活化法,微观形貌观察以及表面相对电子功函数研究了晶粒尺寸对316LN不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响.不同晶粒尺寸试样通过改变固溶时间来获得.结果表明:经相同敏化处理后,316LN不锈钢的晶间腐蚀敏感程度随着晶粒尺寸的增加而降低.细晶粒试样晶界有腐蚀沟,并连成网状,且晶界明显粗化,而粗晶粒试样无明显腐蚀.表面相对电子功函数数据表明,相对于细晶粒试样,粗晶粒试样表面电子结构分布更稳定.

采用一种新型的土壤腐蚀评价方法----硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法,进行了Q235钢在不同pH值模拟土壤腐蚀介质中的埋片20 d的腐蚀实验.结果表明:随着模拟土壤的pH值从4.5升高至8.5,Q235钢的腐蚀速率持续下降,这一规律与已有的实际土壤下的腐蚀规律相同,而试样表面由较严重的全面腐蚀转变为轻微的局部腐蚀;酸性模拟土壤条件与碱性条件下的腐蚀产物组成一致,主要是α-FeOOH,Fe₃O₄,γ-FeOOH和Fe₂O₃,但α-FeOOH和Fe₃O₄含量差别大,碱性条件下腐蚀产物中Fe₃O₄的含量上升,α-FeOOH的含量下降.

针对热带雨林大气,海洋大气和工业大气3种环境开展碳钢和耐候钢的大气腐蚀规律研究.结果表明,碳钢和耐候钢在同一地区的动力学规律和产物以及产物间转化规律基本相似,但在不同地区的腐蚀机理差别很大,碳钢在海洋大气的腐蚀速率极高,该地区碳钢年腐蚀速率分别是工业大气的8.6倍,是热带雨林大气的29.4倍,导致这种差异的原因在于不同地区大气腐蚀特征因子不同.

纯Al在沿海,工业以及乡村大气环境中暴露12个月之后,利用电化学阻抗谱技术 (EIS) 以及扫描电镜 (SEM) 研究腐蚀产物对纯Al大气腐蚀过程的影响.结果表明,纯Al在沿海环境中腐蚀最为严重,在工业环境中次之,在乡村环境中最轻.在沿海与工业环境中,纯Al表面形成了不同厚度的腐蚀产物层;在乡村环境中,只有少量腐蚀产物分散存在,未形成连续的腐蚀产物层.纯Al大气腐蚀的速率控制步骤在沿海环境中为扩散过程;在工业与乡村环境中为电荷转移过程.

以巯基丙基三甲氧基硅烷 (MPTMS) 为有机前驱体,以正硅酸四乙酯 (TEOS) 为无机前驱体,盐酸为催化剂,经水解-缩合反应在Cu合金H62表面制备了高固含量的有机-无机杂化溶胶-凝胶涂层.利用红外光谱仪,动态光散射粒度分析仪对涂层的化学成分和溶胶粒子的平均直径进行表征,利用SEM观察涂层的表面和截面形貌,利用拉脱法附着力测试仪和电化学工作站对涂层的附着力和耐蚀性进行表征.结果表明:TEOS的加入有利于提高涂层的热稳定性.随着TEOS含量的增加,溶胶粒子的尺寸呈上升趋势,过量的TEOS会使涂层表面和内部产生孔洞和裂纹等缺陷.当TEOS和MPTMS的摩尔比为0.6时,涂层的交联密度较大且涂层缺陷较少,涂层的耐蚀性最佳.

通过原位化学氧化合成法制备了含不同比例纳米TiO₂的聚苯胺/TiO₂复合粉.以环氧树脂为成膜物质,采用共混的方法制备了聚苯胺/TiO₂/环氧涂层,并通过正交实验优选出了力学性能最佳的涂层配方,耐化学品性测试验证了优选配方同时具有最佳的耐蚀性.最后分别考察了优选配方涂层在含S^2-及Cl^-盐溶液中的耐蚀性.结果表明:合成的复合粉颗粒为纳米级,聚苯胺和TiO₂存在强烈相互作用;正交实验各因素对涂层力学性能影响的重要程度次序为:聚苯胺>TiO₂>固化温度>溶剂的量>溶剂间比例;当聚苯胺与环氧树脂质量比为1∶100,TiO₂与环氧树脂质量比为1∶100,固化温度为60 ℃,溶剂的量与环氧树脂质量比为5∶10,NMP与正丁醇的溶剂摩尔比为2∶1时,所得涂层力学性能及耐蚀性能最佳;涂层在65 ℃,3.5% (质量分数) NaCl溶液中浸泡72 h后电化学阻抗出现极大值,在80 ℃,3% (质量分数) Na₂S溶液中浸泡120 h仍然具有良好的耐蚀性.

应用阵列电极 (WBE) 和电化学阻抗谱 (EIS) 技术,研究了破损涂层在3.5% (质量分数) NaCl溶液中的电流分布及阻抗谱,并根据电流分布和涂层阻抗变化探究了破损涂层在水线区的剥离机制.结果表明:人为破损和涂层固有缺陷均对其附近涂层有加速阴极剥离的作用.浸泡初期,缺陷处涂层最先剥离,此后,涂层剥离主要在破损处和缺陷处附近优先发展.并且在水线作用下,缺陷处附近的涂层剥离向水线方向发展.水线上涂层较水线下剥离较晚,其剥离速率主要受水在涂层中的渗透速率控制.

通过超声辅助微弧氧化的方法,在掺杂纳米Al₂O₃颗粒的硅酸盐溶液中制备AZ31B镁合金表面耐蚀耐磨涂层.采用SEM和XRD表征涂层的表面/截面形貌及物相组成,利用电化学方法考察基体及涂层样品在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,利用球-盘干磨损实验考察膜层的室温摩擦磨损行为.结果表明:与改性前相比,掺杂Al₂O₃颗粒可提高陶瓷膜致密性,并促进膜层生长,表面微孔分布更均匀,尺寸更小,其物相组成主要包括MgO,MgSiO₃和Al₂O₃;膜层的I_corr降低了一个数量级;在5和10 N载荷下的摩擦系数最低.Al₂O₃颗粒在超声分散和微弧的高温高压作用下,弥散分布于氧化膜及微孔内部,膜层致密化及纳米颗粒的"滚动效应"增强了膜层对基体的耐蚀耐磨防护性能.

在常压,80 ℃条件下采用阳极电解NaHCO₃溶液制备FeCO₃膜,利用Na₂S在高温下水解生成H₂S及H₂S与碳钢反应生成FeS的方法制备FeS膜.采用静态失重,电化学阻抗谱,动电位极化和环境扫描电镜等技术研究膜的耐蚀性能及沉积硫下膜的破坏规律.结果表明,pH值为7和3的模拟溶液中,无硫粉存在时FeCO₃和FeS膜均具有较好的耐蚀性,且FeCO₃膜的耐蚀性最好;与中性条件相比,膜在酸性溶液中耐蚀性较差.沉积硫下膜的耐蚀性基本失效,且在pH值为7时预膜试片均发生局部腐蚀,其中FeCO₃膜下的局部腐蚀最严重且从边缘扩展,FeS膜下腐蚀则较均匀,而在pH值为3时试样均属于均匀腐蚀.

采用计算流体动力学 (CFD) 方法分析不同管道参数包括管道直径,弯径比,弯曲角度条件下含砂液/固两相流管道的冲蚀规律,并结合颗粒碰撞模型分析了砂粒对于管壁的冲蚀作用.结果表明:不同管道参数变化影响冲蚀速率的效果是不同的,其中改变管径的影响最大,弯径比次之,弯管角度的影响最小;弯管冲蚀最严重区域有弯头侧壁及下游直管段与弯头连接处外侧,冲蚀最严重区域并不是确定的,随着弯管参数的改变,冲蚀最严重区域会发生移动.