激光熔覆功率对FeCrNiCoMoBSi高熵合金涂层电化学腐蚀性能的影响

探讨了FeCrNiCoMoBSi高熵合金(HEA)激光熔覆涂层的微观结构以及激光功率对涂层物相和电化学腐蚀性能的影响。研究结果显示,HEA涂层由底部的柱状晶带、顶部的等轴晶带以及中间混晶带(由柱状晶和等轴晶混合组成)构成。采用3 000W功率制备的HEA涂层表现出最低的自腐蚀电流密度(0.425μA/cm^(2))、最高的自腐蚀电位(-0.16852V)以及最大的极化阻抗(69 616Ω),其阻抗模值■为1 143Ω·cm^(2),分别是1 800,2 500和4 500 W功率激光熔覆涂层的8.65倍、4.91倍和7.14倍,且其最大相位角为76.23°,均高于其它三种涂层。综合评估显示,采用3 000 W功率制备的HEA涂层具有出色的电化学腐蚀性能。这是由于其单一的FCC晶体结构、抗腐蚀的铁镍合金相和单质铬相、良好的晶体结晶度、细化的晶粒尺寸以及卓越的钝化效应,使其电化学腐蚀性能显著优于其他功率制备的涂层。

化工安全与环保课程电化学腐蚀原电池综合教学实验

本文探讨化工安全与环保课程实验教学的背景及其教育重要性,并描述课程团队如何有效利用武汉工程大学“三实一创”模式进行教学。以“电化学腐蚀原电池综合教学实验”为例,文章分析实验教学的应用和效果,总结教学成果,并对化工安全与环保领域的潜在实验教学应用提出展望,为该领域的教学实践提供理论和实证支持。

磁场对X70管线钢电化学腐蚀行为的影响

为研究磁场对X70管线钢电化学腐蚀行为的影响以及磁场对在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡后X70钢腐蚀行为的影响,利用电化学试验、浸泡试验和金相分析等手段,考察了不同磁场强度、不同磁场方向和有无产物膜时管线钢的电化学腐蚀行为。结果表明:随着磁场强度的增加,X70钢的腐蚀速率先增大后减小;改变磁场方向对X70钢的电化学腐蚀行为无明显影响。X70钢分别浸泡3、5 d后,2种情况下管线钢的腐蚀趋势是相同的,都是随着外加磁场的增加,腐蚀速率增大。X70钢表面有产物膜时的吸附电阻比无产物膜时的大,有产物膜时的腐蚀电流密度也较小,腐蚀程度较轻;而不同浸泡时间对腐蚀电流密度的影响不大。

基于金属电化学腐蚀的单晶SiC表面腐蚀和磨损性能研究

针对化学机械抛光中抛光液的环境污染,提出一种基于金属电化学腐蚀的单晶SiC化学机械抛光方法.通过腐蚀实验和摩擦磨损实验,研究了电化学腐蚀单晶SiC的Si面腐蚀性能和磨损性能.通过对比Al、Cu、Fe金属在Na_(2)SO_(4)电解质溶液中对Si面的腐蚀性能,发现Al在Si面产生明显的腐蚀层,EDS和XPS检测证实该腐蚀产物为SiO_(2).采用摩擦磨损实验研究溶液组分对SiC的Si面磨损影响规律.结果表明,提高Na_(2)SO_(4)电解质溶液浓度能获得更大的磨损量,当Na_(2)SO_(4)电解质溶液浓度为1.00 mol/L时,得到最大为7.19µm^(2)的磨损量;在酸性的金属电化学腐蚀溶液中,Si面具有更好的材料去除性能,在pH=3时磨损量达到11.97µm^(2).单晶SiC的金属电化学腐蚀材料去除机制为阴极的Al金属发生电偶腐蚀反应产生腐蚀电流,促使阳极SiC表面氧化生成SiO_(2)氧化层,进而去除材料.

纳米结构BCC-Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4)高熵合金在氯化钠溶液中的电化学腐蚀行为

采用电化学测试并结合对合金表面膜的细致表征,研究Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4)高熵合金(HEA)在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4) HEA主要由富含Al、Ni的B2相和富含Cr、Fe的A2相组成。在电化学极化作用下,合金表面均匀地形成了一层富含Cr的超薄钝化膜。随着外加电位的增加,保护膜在两相界面处破裂,随后B2相优先溶解。最后,在HEA表面形成三层结构的表面膜:内层富集Cr、中间层富集Fe,外层富集Al和Ni。内层和中间层的形成可归因于Cr物种的高稳定性和Fe的选择性溶解,而腐蚀产物的沉积形成表面膜外层归因于B2相的溶解。

异质结构Ti(C,N)-(Fe)CoCrNi基金属陶瓷及其电化学腐蚀行为

采用(Fe)CoCrNi高/中熵合金雾化粉末原料,制备Ti(C_(0.5),N_(0.5))-20%WC-8%TaC-5%Mo_(2)C-22%FeCoCrNi(A)和Ti(C_(0.5),N_(0.5))-20%WC-8%TaC-5%Mo_(2)C-22%CoCrNi(B)金属陶瓷,采用具有相同黏结金属体积分数的Ti(C_(0.5),N_(0.5))-20%WC-8%TaC-5%Mo_(2)C-12%Co-12%Ni(C)金属陶瓷作为对比合金。电化学实验结果表明,尽管金属陶瓷A和B中存在脱碳相(η相)和微观结构均质性较差等问题,在H_(2)SO_(4)(pH=1)、Na_(2)SO_(4)(pH=7)和NaOH(pH=13)溶液中,相较于无微观组织结构缺陷的金属陶瓷C,金属陶瓷A和B在3种介质中平均自腐蚀电流密度J_(corr)分别降低33%和88%,平均电荷转移电阻Rct分别提高97%和219%,微观组织结构缺陷不影响其耐蚀性改善;在H_(2)SO_(4)中,金属陶瓷B的J_(corr)降低89%,Rct提高750%,CoCrNi中熵合金黏结金属能显著改善金属陶瓷在强腐蚀性介质中的耐蚀性。从高、中熵合金本征特性,合金体系润湿性等视角分析了金属陶瓷A和B中η相形成伴随的异质结构形成机理。

TA1高频感应焊接头和基体在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

高频感应焊TA1薄壁管的焊接接头和基体在微观结构方面存在差异,电化学腐蚀行为往往是不同的。采用动电位极化技术和电化学阻抗谱(EIS),分析了TA1基体和焊接接头在不同浓度NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。实验结果表明,随着氯离子浓度的增加,TA1基体和焊接接头的腐蚀电位呈负偏移,极化电阻逐渐减小,腐蚀速率增大。相比基体,焊接接头的腐蚀电位更高、极化电阻更大、腐蚀速率更低,表明耐腐蚀性能更好。实验可为高频感应焊TA1薄壁管在海水环境中的实际应用提供一定的理论依据。

15CrMoR钢在H2S介质中的电化学腐蚀行为研究

本文采用正交实验,研究了在含硫化氢气体环境和不同载荷、温度以及pH值条件下,15CrMoR钢电化学腐蚀行为的变化规律。通过电化学腐蚀的自腐蚀电位和自腐蚀电流测量获得塔菲尔曲线,并利用扫描电子显微镜对材料腐蚀产物进行EDS分析。结果表明:15CrMoR钢在高温环境中腐蚀严重,在酸性介质中腐蚀严重;在较低应力条件下,15CrMoR钢表面形成钝化膜。然而,当应力值不断增加并超过特定阈值时,钝化膜将遭受破坏,从而导致腐蚀加剧。

电化学腐蚀监检测在特种设备领域的研究进展

特种设备在各行业生产中具有不可替代的重要作用,例如在化工、石油和电力等领域,涉及到的许多设备都属于特种设备范畴。然而,由于严苛工况等因素的影响,这些设备经常面临电化学腐蚀的问题,不仅会严重影响设备的寿命和性能,导致设备过早低效失效,还可能对生产安全构成潜在威胁。聚焦特种设备电化学腐蚀监检测需求,重点综述了电化学腐蚀监检测技术的原理和方法,并对基于物联网的电化学腐蚀监检测装置的重要部件进行了总结,同时展望了电化学腐蚀监检测的未来发展方向,包括结合物联网的智能化监检测方式、电化学腐蚀监检测的规范化和标准化。通过结合实际应用场景,合理选择电化学腐蚀监检测技术和物联网检测装置,能够更好地预防和治理电化学腐蚀现象,从而保障特种设备安全可靠运行。

基于数字化实验的化学核心素养的培育——以“金属的电化学腐蚀”为例

本文以“金属的电化学腐蚀”为例,阐述如何利用手持技术的数字化实验进行金属电化学腐蚀的科学探究。文章基于手持技术构建金属电化学腐蚀的宏观辨识与微观探析的桥梁,通过氧气体积分数和相对压强的曲线变化培养学生的证据推理能力,建立金属吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电化学反应认知模型,形成吸氧腐蚀和析氢腐蚀竞争与平衡的思想,引导学生辩证看待金属电化学腐蚀的利与弊,培养科学态度和社会责任。

热轧带肋钢筋电化学腐蚀监测技术综述

本文对热轧带肋钢筋电化学腐蚀监测技术进行了全面的综述。钢筋在混凝土结构中的广泛应用使其暴露于潜在的腐蚀风险之下,因此及时准确地监测钢筋的腐蚀状态至关重要。电化学方法作为一种非破坏性的监测手段,已经成为研究和应用的热点。本文介绍了热轧带肋钢筋腐蚀的背景和影响,深入探讨了电化学腐蚀监测的原理和方法,包括极化曲线法、电化学阻抗谱法和电化学噪声法等,对这些方法的优缺点及其适用范围进行了比较。总结了当前电化学腐蚀监测技术的发展趋势和未来的研究方向,强调了在工程实践中采用这些技术的潜力。

浅谈电力电缆接头的化学腐蚀防治——评《电力电缆典型故障分析及预防》

电力电缆接头是电力系统中连接电缆的关键部件,其主要作用是将不同电缆段连接在一起,实现电能传输。电缆接头通常由金属导体、绝缘材料和外部保护层构成。电力电缆接头在使用过程中,可能因为环境潮湿、接触腐蚀性物质、金属材料氧化等多种原因发生化学腐蚀现象。电力电缆接头的化学腐蚀会降低电缆的导电性能,增加电缆的损耗和维护成本,甚至导致电力系统的故障和事故。因此,对电力电缆接头的化学腐蚀问题应引起足够重视,采取有效的防治措施,以保障电力系统的安全运行。

NaCl浓度对X80管线钢母材和焊缝区电化学腐蚀行为的研究

随着我国海洋油气资源的不断开发,管道焊接接头的腐蚀问题已成为海洋运行管线失效和安全的主要因素之一。为给海洋管道的腐蚀防护与材料选择提供更为精确的理论依据和实际指导,采用动电位极化技术和电化学阻抗谱测试方法,研究了X80管线钢焊接接头的母材区和焊缝区在不同NaCl溶液浓度(1.5%、3.5%、5.5%,质量分数)中的电化学腐蚀行为。结果表明:在不同NaCl浓度的溶液中,母材区和焊缝区的极化曲线都具有明显的阳极溶解特征,没有钝化现象;随着NaCl浓度的增加,2个区域的开路电位和自腐蚀电位负移,极化电阻先减小后增大,自腐蚀电流密度先增大后减小;母材区的热力学稳定性和耐腐蚀性始终优于焊缝区的。

Ti元素对工业级Zr-Ti合金电化学腐蚀行为的影响

通过恒电位极化曲线法研究了工业级Zr-xTi(x=0、5、10、15)合金板材在6 mol/L的亚沸腾态浓硝酸环境中的电化学腐蚀行为。通过测试材料的动电位极化曲线和电化学阻抗谱等电化学参数来评价不同Ti含量Zr-Ti合金的腐蚀性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)和3D超景深显微镜对材料腐蚀形貌进行观察。结果表明:添加Ti元素可以减小合金材料的自腐蚀电流密度I_(corr),提高合金材料表面的电荷转移电阻R_(ct),对材料的耐腐蚀性能有利;当Ti含量添加至5%,有明显的钝化区间,合金材料具有最小的自腐蚀电流密度I_(corr),约为4.0923×10^(-6)A/cm^(2),电荷转移电阻R_(ct)也最大,约为16514Ω·cm^(2),并且其合金表面氧化膜光滑平整,腐蚀程度最弱,表明Zr-5Ti合金材料的腐蚀速率较低,具有优异的耐硝酸腐蚀性能。

基于系列实验促进深度学习的教学实践——以金属的电化学腐蚀实验为例

金属的电化学腐蚀实验在常规教学活动中浅层学习居多,学生产生很多迷思概念。创设符合学生最近发展区的系列实验任务,通过研究铁的电化学腐蚀和吸氧腐蚀实验原理,用实验数据改变学生的固有概念,促进深度学习的发生。

Al-B_(4)C中子吸收材料的电化学腐蚀行为研究

【目的】研究Al-B_(4)C中子吸收材料的电化学腐蚀性能。【方法】采用球磨混粉-压力成型-真空烧结的方法制备了4种不同碳化硼含量的Al-B_(4)C复合材料,并对材料进行电化学腐蚀试验,腐蚀溶液为5%NaCl溶液。【结果】结果表明:碳化硼含量30%以下时,材料的耐腐蚀性能随着碳化硼含量的增加逐渐增强;碳化硼含量达到40%时,材料的耐腐蚀性迅速下降,且4种材料在各自电位区间发生了钝化现象。【结论】碳化硼含量10%时钝化现象最明显,材料腐蚀方式主要以点蚀为主。

铜基镀银引线框架抗化学腐蚀工艺过程影响研究

铜基镀银引线框架作为半导体封装的主要材料之一,其铜面和镀银区易受空气影响造成化学腐蚀,随着时间的变长,此种化学腐蚀程度会不断增加。由于化学腐蚀过度会造成引线框架表面的可焊性降低,最终造成焊线脱落和封装后分层问题,故铜面和镀银区的表面状态对半导体的可靠性有重要影响。本文介绍了铜基镀银引线框架生产过程中不同电镀工艺和铜保护剂类型的差异性,提出了铜基镀银引线框架生产过程中抗化学腐蚀性实现的关键控制点,为引线框架产品可靠性的提升预防提供数据支持。

激光雕刻复合化学腐蚀技术在模具纹理加工应用的研究

近年来,随着光电子科技水平的快速发展,激光五轴设备的开发成功,激光雕刻技术还被应用到汽车模具的纹理加工中来。本文介绍了激光雕刻工作原理,并基于激光雕刻纹理技术、模具化学腐蚀纹理技术的特点,介绍了激光雕刻复合化学腐蚀技术在汽车纹理中的应用,希望对汽车纹理设计师有所启发。

电厂循环水化学腐蚀结垢影响因素与控制措施

循环水化学腐蚀结垢会影响电厂的正常运行,需要及时对此加以控制,以保证电厂的正常运行。文章针对电厂循环水污垢的类型进行论述,分析了日常水质控制、结垢后处理、设备停运后防腐、循环水处理管控这几项电厂循环水化学腐蚀结垢影响因素,并提出了针对性的控制措施,实现了对电厂循环水化学腐蚀结垢影响因素与控制措施的研究,希望能够为电厂生产水平的发展提供助力。

线束电源端子电化学腐蚀浅析

文章通过线束电源端子常见的电化学腐蚀现象,从腐蚀机理入手进行研究,并在实际发生的故障问题上进行验证,制定优化对策。因线束电源端子直接影响到电器功能与性能,分析电化学腐蚀的机理和规避方法很有意义,也希望为后期的线束电源端子的布置设计提供一些简单的指导。