QT400在模拟土壤加地下水环境中的腐蚀行为

研究了室温和高温下,球墨铸铁QT400-18AL在模拟土壤加地下水环境中的腐蚀行为。利用宏观观察确定球墨铸铁在模拟土壤加地下水环境中的腐蚀类型,用SEM对腐蚀产物的形貌及元素含量进行了分析,通过XRD测试确定了腐蚀产物膜的物相,并利用电化学工作站对QT400-18AL在模拟土壤加水环境中室温和高温的电化学性质进行了研究。结果表明,在模拟土壤加地下水环境中,球墨铸铁QT400-18AL的腐蚀类型为均匀腐蚀,经腐蚀后球墨铸铁腐蚀表面的膜层主要由Fe(OH)3、Fe3O4、Ca CO3及Ca SO4构成,腐蚀温度升高降低球墨铸铁的腐蚀阻抗,腐蚀更易进行,但腐蚀温度升高不影响球墨铸铁腐蚀电化学反应过程。

基于动态蛇形卷积和非跨步卷积的绝缘子缺陷检测

针对复杂场景下绝缘子缺陷检测存在小目标识别困难的问题,提出基于动态蛇形卷积和非跨步卷积的绝缘子缺陷检测方法。首先,算法引入动态蛇形卷积,构造出符合绝缘子特点的特征提取模块,提高对绝缘子及其缺陷的特征提取能力。然后,采用“空间-深度”的非跨步卷积,减少融合过程中的特征丢失。最后,为进一步降低模型复杂度,对模型进行通道剪枝,减少冗余部分。在绝缘子缺陷数据集上进行实验对比,与基准算法相比,绝缘子的破损、污闪以及自爆缺陷的识别率分别提升了5.7%、2.4%和0.8%,改进算法在绝缘子的检测率上提升了0.5%。同时平均精度均值较改进前提升了2.3%,模型大小降低了50.07%。实验结果表明,改进算法在提高绝缘子缺陷小目标检测精度的同时,有效降低了模型大小,对绝缘子缺陷检测的研究具有一定的参考和应用价值。

超临界CO_2条件下钢的腐蚀行为研究进展

低压CO_2腐蚀规律已经被人们广泛认识,而超临界CO_2腐蚀方面的研究却非常有限。国内外的研究主要集中在钢在超临界CO_2环境中的腐蚀速率、腐蚀产物膜的结构、形貌、组成及电化学行为等。然而,现有的研究均未涉及到超临界CO_2腐蚀机理问题。本文综述了目前国内外超临界CO_2条件下钢的腐蚀行为的研究成果,指出了现有研究中的不足,并对超临界CO_2腐蚀的研究前景进行了展望,期望能对科研工作者全面了解超临界CO_2腐蚀提供参考和借鉴,并能够为油气工业中管道的选材提供理论指导。

放置角度对低碳微合金钢腐蚀行为的影响

研究了3种放置角度的低碳微合金钢在CO2腐蚀、盐雾腐蚀、海水腐蚀等3种腐蚀体系中的腐蚀行为。利用SEM、XRD对不同腐蚀环境中3种放置角度下形成的腐蚀产物膜的表面形貌、截面形貌以及物相结构进行了分析。结果表明,放置角度对低碳微合金钢在3种腐蚀体系中的腐蚀行为有显著影响,在CO2腐蚀体系中,90°放置试样腐蚀速率最大,180°放置试样腐蚀速率最小;在盐雾腐蚀体系中,0°放置试样腐蚀速率最大,180°放置试样腐蚀速率最小;在海水腐蚀体系中,0°和90°放置试样腐蚀速率相差不大,但明显大于180°放置试样的。不同放置角度的低碳微合金钢在同种腐蚀体系中产生的腐蚀产物膜的物相没有显著差别。

深海极端环境服役材料的研究现状与研发趋势

本文阐述了国内外深海装备与材料蚀损过程与蚀损机理的研究及深海材料研发的现状;预测了深海领域特别是深海石油钻采领域装备与材料的研发趋势;指出了深海极端环境材料研发过程中的主要科学问题.

一类考虑载荷相互作用效应的Manson-Halford改进模型

在变幅载荷作用下,加载顺序以及不同载荷水平之间的相互作用对结构疲劳寿命有显著影响。MansonHalford非线性累积损伤模型较好地解释了加载顺序的影响,但未能考虑载荷间的相互作用效应。在MansonHalford模型及其既有改进模型基础上,引入前后两级载荷应力比的高次方项以体现载荷相互作用效应对结构损伤演化以及疲劳寿命预测的非线性影响。进一步构建了此类改进模型的统一的幂形式表达式,当幂指数取不同值时可得到原模型及各改进模型。根据3种常用材料的疲劳试验数据,对不同模型的疲劳寿命预测有效性和可行性进行对比分析,最后给出前后两级载荷应力比的e次方的建议。对比结果显示:与既有模型相比,本文所建议模型能够更好地体现载荷相互作用效应,有效地提高变幅载荷作用下疲劳寿命预测的精度。

静水压对X80表面铈转化膜腐蚀行为的影响

铈转化膜作为一种环境友好的转化膜,有利提高材料的耐腐蚀性能。采用电化学沉积方法在X80表面制备了铈转化膜,研究了其在0.1和20 MPa静水压3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。通过高温高压在线电化学测试反应釜对开路电位、交流阻抗、线性极化电阻、极化曲线等进行测试,利用扫描电镜、能谱仪及接触角测试仪对腐蚀前后的表面形貌、元素及表面亲水性进行分析。结果表明,X80表面铈转化膜显著提高X80在浅海0.1 MPa静水压中的腐蚀电化学性质,但在深海20 MPa静水压中X80表面铈转化膜的开路电位、线性极化电阻、交流阻抗明显降低,且腐蚀电流密度明显增加;X80表面铈转化膜在深海20 MPa静水压中腐蚀后表面膜存在大量的裂纹,而在浅海0.1 MPa静水压中腐蚀后表面无明显缺陷;X80表面铈转化膜腐蚀前表面表现出亲水性,而腐蚀后表面接触角明显增大,表现为疏水性。

极地钢铁材料的腐蚀与防护面临新挑战

随着极地的开发和利用,其所需的极地钢铁材料的腐蚀与防护问题越来越受到研究者的关注。本文以传统海洋环境腐蚀分区为参照,对极地特色的腐蚀环境进行了系统的分析,并将其归纳整理为极地大气区、极地冰水磨蚀区、极地海洋全浸区、极地海底泥土区等4个腐蚀区域。在对极地钢铁材料腐蚀与防护的研究进展进行梳理的基础上,从合金化、涂层技术和阴极保护技术3个方面介绍了极地钢铁材料的防护技术,并指出了极地钢铁材料未来研究的方向。

深海环境中静水压对2205钢腐蚀电化学行为的影响

利用电化学阻抗谱、动电位极化法及Mott-Schottky分析法分别研究了无载荷及U型加载状态下2205钢在不同静水压3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中的腐蚀行为,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察和分析了电化学测试后2205钢的腐蚀形貌及腐蚀产物成分。结果表明:2205钢在3.5%NaCl溶液中有较好的耐点蚀性能;随着静水压力的增加,其自腐蚀电位降低,自腐蚀电流密度增加,电化学阻抗降低;U型加载会降低2205钢的点蚀电位;在20MPa静水压条件下生成的钝化膜载流子密度最大,常压环境中的钝化膜载流子密度最小。

氧化铈膜制备及其耐腐蚀性能

采用不同的制备溶液及制备参数在X80钢表面制备出不同的氧化铈膜,并对其耐腐蚀性能进行了研究。利用扫描电镜、能谱仪、XRD、拉曼光谱、接触角测试仪对不同的氧化铈膜腐蚀前后的表面形貌、元素、物相及亲水性进行了分析,利用电化学工作站对不同的氧化铈膜在3.5wt.%NaCl溶液中的开路电位、线性极化电阻、交流阻抗、极化曲线进行了研究。研究结果表明,制备溶液中的水会导致膜层出现龟裂现象,增强电流密度不会引起膜层龟裂;电流密度增强或时间增加均会增加电化学沉积膜的表面能;制备溶液中的水可以提高膜层的耐腐蚀性能,增强制备电流密度亦能明显提升其耐腐蚀性能,但涂层耐腐蚀性能对制备时间的影响不敏感。优化氧化铈膜制备参数可以明显提升其耐腐蚀性能。

FeAs超导体临界温度的键长和半径效应

在总结两大类50多个新的FeAs高温超导体的晶格参数的基础上,我们发现了FeAs层最近邻阳离子A与As的键长与超导临界温度Tc存在线性反比关系的"键长效应",在原子半径接近的情况下,A-As键长越小,Tc越大;同时还发现了偏离"键长效应"线性关系的修正值随着A离子半径呈现指数衰减的"半径效应",半径越小,偏离修正越大.这两种效应均揭示了A与As之间的相互作用与超导现象存在重要的关联.电子结构特点的分析表明,由于A原子的内层p轨道与As-4s内层轨道能级相近以及空间接近,两者之间存在着深层次的轨道耦合,可能产生一种独立的高频振动模式.因此,A与As的相互作用对超导凝聚的影响值得特别的关注.

2205钢在模拟深海热液区中的腐蚀行为

利用交流阻抗法、线性极化法、动电位极化法及Mott-Schottky分析法,研究了2205钢在不同温度、20 MPa静水压的3.5%Na Cl溶液中的电化学性质,通过SEM、EDS及白光干涉仪分析了电化学测试后2205钢的腐蚀形貌及腐蚀产物。结果表明,在模拟深海热液区环境中,2205钢在25℃下具有良好的耐点蚀能力;溶液温度达到65℃时,2205钢表面会出现明显的点蚀现象;溶液温度达到150和200℃时,2205钢表面会产生裂纹状点蚀坑;65℃时,点蚀坑主要发生在奥氏体相内,100~200℃时,点蚀坑主要发生在铁素体相内。随着模拟深海热液区温度的升高,2205钢的电化学阻抗及线性极化电阻先减小后增大,且在150℃的电化学阻抗及线性极化电阻最小;2205钢的点蚀电位随着温度的升高先负移后正移,其在模拟深海热液区中生成的钝化膜载流子密度随着温度的升高而增大。

CeO_(2)@MWCNTs/EP复合涂层的制备与性能研究

在X80钢上制备了CeO_(2)@MWCNTs改性的环氧复合涂层(CeO_(2)@MWCNTs/EP),研究了复合涂层的腐蚀行为和摩擦学性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和白光干涉仪对其形貌进行表征,利用能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)、红外光谱(FT-IR)等分析其化学成分和结构,采用接触角计和显微维氏硬度计分别对复合涂层的润湿性和硬度进行测试。结果显示,CeO_(2)与MWCNTs之间发生物理吸附,纳米CeO_(2)可以改变EP的结构;CeO_(2)@MWCNTs有利于减少CeO_(2)@MWCNTs/EP复合涂层中的微孔,而当CeO_(2)@MWCNTs含量达到1.0%时,则发生团聚;CeO_(2)@MWCNTs不发生团聚时,可以提高复合涂层的耐蚀性,否则效果相反;随着CeO_(2)@MWCNTs含量增加,复合涂层的耐蚀性先提高后降低,当CeO_(2)@MWCNTs含量为0.5%时,复合涂层的腐蚀电流密度最小,与EP涂层相比降低了一个数量级;CeO_(2)@MWCNTs具有润滑功能,随着CeO_(2)@MWCNTs含量的增加,复合涂层的摩擦系数和磨损率呈下降趋势,1.0%CeO_(2)@MWCNTs/EP复合涂层的磨损率比EP涂层下降了64.7%。

铈离子修饰SiO_(2)膜层在模拟深海条件下的腐蚀行为研究

在X80钢上分别用溶胶-凝胶法和电沉积法制备了铈离子修饰SiO_(2)膜层,并研究了膜层在20 MPa下3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。利用高温高压电化学反应釜对试样的开路电位、电化学阻抗、极化曲线进行了测试,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪以及接触角测试仪对试样腐蚀形貌、腐蚀产物相以及接触角进行了分析。结果显示,两种方法制备的膜层的抗腐蚀性能在深海均有下降,且电沉积膜层下降尤为显著。在20 MPa去离子水中浸泡后的膜层均未出现明显裂纹;在20 MPa盐水中浸泡后,电沉积膜层出现些许开裂,而溶胶-凝胶膜层仍较为完好;在20 MPa盐水中恒电位极化腐蚀后,电沉积膜层出现明显龟裂和脱落,而溶胶-凝胶膜层仅出现开裂。两种膜层腐蚀之前均表现亲水性,而腐蚀后接触角明显增大,呈现出疏水性。