不同强度恒定磁场下杂色曲霉对PCB-Cu腐蚀行为的影响

目的,研究不同强度恒定磁场下杂色曲霉对PCB-Cu的腐蚀行为与机理。方法,对PCB-Cu试样表面喷涂孢子悬浮液,沿垂直于试样表面方向分别施加不同恒定强度的磁场。采用3D共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、拉曼光谱仪,研究杂色曲霉的生长状况,分析表面腐蚀形态和产物组成。采用扫描开尔文探针(SKP)测试分析PCB-Cu上的表面电势变化。结果,通过观察表面形貌可以明显看出,无磁场组霉菌生命活动更旺盛,并且磁场强度越高,对霉菌生长的抑制作用越强,这使得霉菌孢子数量减少、生长状况变差。磁场影响霉菌生长和腐蚀性离子的迁移,在恒定强度为15m,T时,出现腐蚀拐点。通过对腐蚀产物的成分进行测定,表明腐蚀产物成分存在不同,无磁场区比磁场区的O、Cl含量更高。结论,磁场主要通过影响霉菌生长对PCB-Cu的腐蚀起到抑制作用,但是磁场也会影响离子的迁移,进而加速电化学腐蚀,在磁场强度为15,m,T时,腐蚀程度最轻微。无磁场的腐蚀产物主要由Cu,O、少量的Cu_(2)O和铜的氯化物组成,施加磁场后,CuO和铜的氯化物成为主要腐蚀产物。

空间站微生物腐蚀研究进展

从1971年人类第一次发射空间站至今,空间站环境下微生物腐蚀问题,已经成为空间站发展的重要监控对象之一。在外太空条件下,微生物的腐蚀作用会被增强,容易造成航天器内部设备的失效,影响航天器的运行安全。在前人对国际号空间站(International Space Station,ISS)和"和平号"空间站(Mir Space Statio,Mir)内微生物多样性的研究基础之上,综合已有的微生物腐蚀研究,总结了空间站在长期运行条件下分布的优势菌种及空间站环境下微生物腐蚀试验的进展及研究方法,为相关的研究工作提供技术参考。

热带雨林环境中霉菌对PCB-Cu腐蚀行为的影响

目的研究PCB-Cu在热带雨林环境下的霉菌腐蚀行为。方法利用平板培养法筛选出PCB表面出现频率较高的两株真菌Fusarium solani和Daldinia eschscholtzii。利用干重法研究Cu^2+对其生理活性的影响,利用扫描电子显电镜观测PCB-Cu表面的生物成膜情况,并利用动电位极化曲线研究其腐蚀电化学行为。结果两株真菌在6天时,均能在PCB-Cu表面形成生物膜,且在菌丝密集处,出现腐蚀产物的堆积。同时,薄液膜内Cu^2+浓度的升高能抑制菌体的繁殖。相比于无菌组,两株菌株均能够在前期抑制PCB-Cu自腐蚀电位Ecorr的升高,在后期抑制PCB-Cu自腐蚀电位Ecorr的降低。结论霉菌孢子接种到PCB-Cu表面后,由于初期PCB-Cu表面薄液膜中的Cu^2+含量较少,对菌体的抑制作用较低,因此菌体活性较好,其分泌物抑制了PCB-Cu表面氧化膜的生成,从而在初期促进了PCB-Cu的腐蚀。但随着腐蚀反应的进行,PCB-Cu表面薄液膜中Cu^2+浓度逐渐升高,菌体的活性受到抑制,因此腐蚀性分泌物含量下降,而此时附着在PCB-Cu表面的生物膜对基体起到了保护作用,从而开始抑制腐蚀。

热带海洋大气环境下不锈钢的腐蚀寿命评估

目的给出一种模拟万宁海洋大气环境的室内加速环境谱并对典型不锈钢材料进行寿命预测。方法采用失重法对4种不锈钢的耐蚀性进行宏观分析。采用X射线光电子能谱分析仪(XPS)对4种不锈钢的腐蚀产物类型进行分析。采用扫描电子显微镜(SEM)对4种不锈钢的腐蚀产物进行微观分析。采用腐蚀电化学法对4种不锈钢进行宏观电化学分析。采用灰色关联度分析法研究室内加速环境谱与万宁海洋大气环境下户外暴露试验的相关性。结果4种不锈钢的腐蚀失重速率都随着试验时间的增加而降低,其中430不锈钢腐蚀速率的减小程度最明显。4种不锈钢均在室内加速腐蚀试验中表现出较好的耐蚀性,耐蚀性由好到差依次为2205、316L、304、430不锈钢。XPS结果显示,304不锈钢与316L不锈钢的腐蚀产物主要为Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4);2205不锈钢的腐蚀产物主要包括Fe_(2)O_(3)以及FeOOH或FeCr_(2)O_(4);430不锈钢的腐蚀产物属于典型不锈钢的腐蚀产物,主要由Fe_(2)O_(3)、Fe_(3)O_(4)和FeOOH组成。电化学分析表明,304、316L、2205不锈钢的容抗弧半径均在试验前期增大后期减小,430不锈钢的容抗弧半径随试验周期的增长不断减小。4种不锈钢的腐蚀电流密度和点蚀电位的变化趋势相同,腐蚀电流密度均为前期减小后期增大,点蚀电位不断升高,3周期后达到峰值随后降低。灰色关联度方法分析表明,室内加速试验环境谱与万宁户外暴露试验符合腐蚀动力学一致原则,并建立了腐蚀预测模型,各种不锈钢的预测模型为T_(304)=1030.499t ^(0.761524)、T_(316L)=1323.981t ^(0.712401)、T_(2205)=3451.543t ^(0.858627)、T_(430)=2813.697t ^(0.632819)。结论该种模拟万宁海洋大气环境的室内加速谱能够有效地模拟万宁海洋大气环境,并有效推断和评估典型不锈钢材料在海洋大气环境下的腐蚀行为和寿命。

304不锈钢在青岛污染海洋大气环境中的腐蚀寿命预测模型

为了建立304不锈钢在青岛污染海洋大气环境下的腐蚀预测模型,采用紫外+周浸的加速试验方法制定了一种模拟污染海洋大气的环境加速腐蚀试验谱,并将304不锈钢在该模拟环境下进行了加速腐蚀试验。利用失重法、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、腐蚀电化学等方法分析了304不锈钢在室内模拟海洋大气环境加速谱下的腐蚀行为,利用灰色关联度法研究了其与青岛海洋大气环境下室外暴露试验的相关性,并建立了304不锈钢在青岛海洋大气环境下的腐蚀寿命预测模型。结果表明:在该模拟加速谱中,304不锈钢的腐蚀失重速率符合金属在自然环境下腐蚀的幂函数规律,腐蚀产物主要为Fe2O3、Fe3O4以及FeOOH。室内加速腐蚀试验与户外暴露试验符合腐蚀产物与动力学相关性原则,其灰色关联度大于0.6。建立了304不锈钢在污染海洋大气环境下的腐蚀寿命预测模型:T304=62.47016t0.443669(T304为304不锈钢的加速腐蚀试验时间,单位为h;t为户外暴露时间,单位为a)。

Mg和RE对电弧喷涂Zn-Al合金涂层耐腐蚀性能的影响

为了探究在ZnAl合金涂层中加入Mg、RE元素后对其耐腐蚀性能的影响,采用中性盐雾试验对电弧喷涂ZnAl合金涂层和ZnAlMgRE多元合金涂层进行了耐腐蚀性能研究,通过SEM/EDS和XRD对涂层腐蚀前后的结构和组成进行了分析,采用交流阻抗研究了腐蚀电化学机制。结果表明:Zn Al涂层和Zn Al MgRE涂层孔隙率分别为4.2%和3.6%,后者的孔隙率更低;经不同周期中性盐雾试验后,Zn Al MgRE涂层表面生成难溶的Mg、Al尖晶石型产物,电化学阻抗谱表明其具有更好的耐盐雾腐蚀性能。ZnAl合金中Mg的加入与Al共同使涂层在盐雾试验中形成难溶于水的腐蚀产物,通过阻碍Zn腐蚀产物的流失,最终形成致密的腐蚀产物层,提升自封闭效果;RE元素的加入细化了涂层组织,并使其更加致密。二者共同促使涂层及腐蚀产物层对腐蚀介质向基体中的渗透形成阻碍作用,进而达到更好的耐腐蚀效果。

热带雨林环境中典型霉菌对PCB-HASL腐蚀行为的影响

目的探究热带雨林环境中典型霉菌作用下PCB-HASL的腐蚀机制。方法将PCB-HASL试样灭菌后放入机箱,置于西双版纳户外进行2年的暴露试验,经不同周期取回,分析观察试样表面腐蚀情况。将筛选出的典型霉菌孢子液喷洒在无菌试样上,置于湿热环境中,通过激光共聚焦显微镜(3D LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析试样表面形貌和成分,并观察霉菌的生长情况,使用电化学工作站及扫描开尔文探针(SKP)对PCB-HASL表面不同周期霉菌作用下的腐蚀电位进行分析。结果随着户外暴露周期的增加,PCB-HASL表面腐蚀面积逐渐增加,表面伏打电位先上升后下降。EDS能谱分析结果表明,腐蚀产物中主要含Sn 58.88%,O 30.93%,腐蚀产物主要为Sn的氧化物。木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)和光轮层炭壳菌(Daldinia eschscholtzii)覆盖区域腐蚀程度严重,腐皮镰刀菌(Fusarium solani)菌丝生长旺盛,中期腐蚀电位明显降低,由-0.3 V降至-0.52 V。结论西双版纳热带雨林环境中对PCB-HASL腐蚀作用显著的典型霉菌为Fusarium equiseti、Daldinia eschscholtzii和Fusarium solani,在湿热环境下会造成PCB-HASL的腐蚀,其腐蚀机制主要为薄液膜下的电化学腐蚀。

异种金属焊接接头不同环境下的腐蚀敏感性研究

为了研究A型动车组典型结构异种金属焊接接头在5种地区腐蚀环境模拟液中的电偶腐蚀敏感性,对异种金属304不锈钢和Q345碳钢之间选择ER 309L Si进行焊接,将焊缝试样在模拟北京、郑州、武汉、广州和万宁的溶液中浸泡120 d;通过电化学测试对腐蚀后焊缝试样不同位置进行腐蚀速率及腐蚀电位的分析,并对除锈后试样进行微观形貌观察,分析焊缝与母材之间的电偶效应。结果显示:母材和焊缝金属在5个地区的模拟溶液中腐蚀速率由大到小为:万宁>广州>武汉>郑州>北京,Q345碳钢与焊缝相互构成电偶对,前者作为阳极,产生的电偶效应作用距离由大到小为:万宁>郑州>广州>北京>武汉。经分析环境中Cl~-含量对腐蚀速率及电偶效应作用距离的影响都是最大的。

呼伦贝尔市中西部一次雷暴、大风天气过程分析

文章利用自动气象站资料、ERA50.25°×0.25°再分析资料、卫星云图和多普勒天气雷达观测资料等对2020年8月1日呼伦贝尔市中西部一次雷暴、大风强对流天气过程进行综合分析。结果表明:本次雷暴、大风天气过程是贝加尔湖冷涡和地面中尺度辐合线共同作用下产生的。中低层较大的垂直温度递减率为对流天气的产生提供了不稳定环境条件;地面中尺度辐合线提供了触发条件;08时海拉尔探空曲线上干冷、下暖湿的“喇叭状”特征是雷暴、大风产生的层结条件;中等强度的垂直风切变有利于对流系统的组织化发展。多个中尺度对流云团发展、移动、合并成MCC,TBB的低值区对雷暴、大风发生的位置具有指示意义;水汽图像表征水汽带北侧有暗区触发对流。满洲里和海拉尔天气雷达反射率因子产品呈现多个对流单体不断生成、合并、增强且自西南向东北移动的过程,在回波演变发展过程中出现了有组织性的带状回波,利于强对流天气的发生;径向速度大值区持续时间较长,并出现明显速度模糊和“逆风区”现象,低空大风动量下传作用造成了对流系统所经之处的地面大风;海拉尔天气雷达反射率因子剖面上多个发展强盛且竖直的对流单体横向排列,在径向速度剖面上对流层中层存在径向辐合区,具有产生地面大风的超级单体风暴特征。

2008—2021年呼伦贝尔市中西部强降雪天气雷达回波特征分析

利用2008—2021年呼伦贝尔市中西部5个气象站冬季降雪资料、NCEP 2.5°×2.5°再分析资料、海拉尔天气雷达(CINRAD-CD)回波资料,对发生在此期间14次强降雪天气过程环流形势及雷达产品特征进行形态判别及统计分析,结果表明:(1)呼伦贝尔市中西部2008—2021年的14次强降雪过程中,500 hPa影响系统10次为高空槽(涡),4次为平直西风;850 hPa多数伴有低空急流;地面影响系统多数为气旋顶部。(2)强降雪过程雷达回波平均强度为5~15 dBz,中心强度为15~25 dBz,回波多呈均匀片状,低仰角回波强度及范围明显大于高仰角;雨夹雪回波强度比纯雪回波强度略大。(3)绝大多数强降雪过程径向速度场回波无逆风区特征,“牛眼”结构出现比例仅为28.5%,“S”或反“S”结构比例为64.2%;速度模糊出现比例仅为21.4%;径向速度场上任意高度出现西北或偏北风,可以作为强降雪过程减弱或趋于结束的短时临近预报指标。

硫硼酸阳极氧化处理的7050铝合金在工业海洋大气中的腐蚀行为

通过青岛大气暴露实验,对比了未处理和经硫硼酸阳极化处理的7050铝合金在典型工业海洋大气环境中的腐蚀行为。采用失重法获得腐蚀速率;使用扫描电镜对腐蚀产物进行微观形貌观察;使用EDS和XRD对腐蚀产物进行元素分析和相组成分析;运用电化学阻抗法对腐蚀产物层及氧化膜层的保护作用进行分析。结果表明:未处理的7050铝合金暴露2 a后,产生了大面积的剥蚀,腐蚀产物主要为Al(HSO_4)_3·6H_2O,Al_4SO_4(OH)10·5H_2O和NaAlSi_3O_8。硫硼酸阳极化处理的7050铝合金在青岛大气中暴露2 a后,局部出现点蚀,氧化膜对基体仍有良好的保护作用。硫硼酸阳极氧化预处理可以大幅度提高7050铝合金的耐蚀性。

H62黄铜/TC4钛合金焊接件腐蚀行为研究

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25~30μm;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。

Corten-A耐候钢在模拟污染海洋大气环境中的加速腐蚀相关性研究

采用周浸加速腐蚀实验模拟Corten-A耐候钢在青岛和万宁两种污染海洋大气环境中的腐蚀过程,通过失重法、SEM分析、X射线衍射、电化学测试及灰色关联分析等方法,研究Corten-A钢在模拟污染海洋大气环境下的腐蚀动力学、腐蚀形貌、腐蚀产物及室内外实验的相关性。结果表明:随着加速实验的模拟溶液中NaCl浓度的升高,Corten-A钢的腐蚀程度先增大后减小,NaCl浓度为5%(质量分数)时,浸润液对Corten-A钢腐蚀作用最大;室内周浸加速实验结果与室外污染海洋大气环境中的实际腐蚀情况相关性较好;分别建立了Corten-A耐候钢在青岛和万宁污染海洋大气环境下的室内加速模型:TQD=251.214 t^0.718,TWN=217.498 t^0.719。