硫脲对块体纳米晶工业纯铁在盐酸溶液中的缓蚀行为

采用电化学阻抗谱(EIS)研究了硫脲对室温下1 mol·L-1盐酸溶液中粗晶和纳米晶工业纯铁的腐蚀行为的影响.从EIS的拟合结果得知,在1 mol·L-1盐酸溶液中,块体纳米晶工业纯铁比粗晶工业纯铁腐蚀倾向小.基于纳米晶和粗晶工业纯铁在添加有硫脲的1 mol·L-1盐酸溶液中阻抗谱随浸泡时间的变化关系,观察到以下现象,当浸泡时间短至5 min时,对应不同浓度(50、100、150、500 mg·L-1)的缓蚀剂添加量,在粗晶工业纯铁的阻抗复平面图上出现-感抗弧,而在纳米晶工业纯铁的阻抗复平面图是-圆心下偏的容抗弧,随着浸泡时间的延长,两种样品的容抗弧半径增大,在150mg·L-1的浓度时,电荷传递电阻(Rct)出现极值,这表明硫脲是一种吸附型缓蚀剂.抗盐酸腐蚀性能的提高和没有感抗弧的出现,归因于体纳米化的结果,这与体纳米化的制备技术密切相关.

块体纳米晶工业纯铁在盐酸溶液中的电化学腐蚀行为

通过静态失重试验,动电位极化曲线,电化学阻抗谱(EIS)实验,研究了块体纳米工业纯铁(BNIPI)和粗晶工业纯铁棒(CGPIR)在室温1mol/l盐酸溶液中的腐蚀行为.结果表明,BNIPI与CGPIR相比,开路腐蚀电位Ecorr正向移动114mV,平均腐蚀速度和腐蚀电流Icorr变小,极化电阻Rp增大为1.58倍.BNIPI抗盐酸的腐蚀能力与CGPIR相比,不但没有下降,相反有所增强.使用扫描电子显微镜(SEM)对静态腐蚀失重试样的形貌进行了观察,显示BNIPI上几乎没有点蚀坑出现.

纳米晶工业纯铁及其Ni镀层的性能

为了探究基体材料纳米化对镀层性能的影响,采用直流电沉积方法在纳米晶工业纯铁和粗晶工业纯铁上制备了不同厚度的Ni镀层.利用扫描电子显微镜与X射线衍射仪观察并分析了镀层的组织形貌和结构.采用电化学测试和静态浸泡方法对基体和镀层进行了耐腐蚀性能研究.结果表明,纳米晶工业纯铁的基体及其Ni镀层的耐腐蚀性能略优于相同厚度下粗晶工业纯铁的基体及其Ni镀层,但随着镀层厚度的增加,这种差异逐渐减小.同时随着镀层厚度的增加,镀层表面越来越平整致密.

在稀硫酸中添加硫脲对块体纳米晶纯铁腐蚀行为的影响

研究了在稀硫酸溶液中添加硫脲(TU)对块体纳米晶工业纯铁(BNII)室温电化学腐蚀行为的影响,并与普通工业纯铁(CPII)的室温电化学腐蚀行为进行了比较.结果表明:将CPII在添加TU的稀硫酸溶液中浸泡5 min,其电化学阻抗(EIS)谱图中出现感抗弧.随着浸泡时间的延长,CPII的EIS谱图表现为一非圆心下偏的半圆;而在相同的条件下,BNII的EIS谱图表现为两个时间常数的容抗弧,表明硫脲对其腐蚀行为有促进作用.动电位极化(PDP)测试结果表明,两种材料的样品均出现阳极脱附现象.

新型纳米晶体材料——板材

本文阐述了块体纳米晶工业纯铁板材的制备技术、相关性能。

纳米晶金属板材产业化研究进展

从材料的物态角度来讲，纳米材料一般分为纳米粉体材料、纳米薄膜材料、表面纳米化材料和块体纳米材料。对于金属材料而言，晶粒尺寸为纳米量级（一般认为几百纳米之内）的金属材料称为纳米晶金属材料。纳米粉体材料种类很多，制备技术因材料不同而不同。

丙烯基硫脲对纳米晶纯铁腐蚀行为影响研究

在室温添加丙烯基硫脲(ATU)的稀盐酸溶液中,对块体纳米晶工业纯铁(BNⅡ)和普通工业纯铁(CPⅡ)的电化学腐蚀行为进行了对比研究.结果表明:在空白室温1mol.L-1HCl中,BNⅡ的抗腐蚀能力比CPⅡ的强.当添加ATU,浸泡5min后,两种样品的EIS(电化学阻抗谱)均没有出现感抗弧.随着时间的延长,对于BNⅡ,EIS谱图上出现一Warburg阻抗.在浓度为100mg.L-1,进行动电位极化测试时,两种样品均出现阳极脱附现象,脱附电位Edes有明显差异.与CPⅡ相比,ATU对BNⅡ的缓蚀作用非常有限,甚至有促进其腐蚀的趋势.

块体纳米晶工业纯铁在0.4 mol/L HCl溶液中的电化学腐蚀行为

借助动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)测量,研究块体纳米晶工业纯铁(BNII)和粗晶工业纯铁(CPII)在室温0.4 mol/L HCl溶液中的电化学腐蚀行为;用扫描电子显微镜(SEM)观察腐蚀后的表面形貌.结果表明,与CPII相比,BNII的自腐蚀电位E_(corr)正向移动43 mV,自腐蚀电流I_(corr)由68.37μA·cm^(-2)减小为29.55μA·cm^(-2);电荷转移电阻Rt由427.0Ω·cm^2增大到890.1Ω·cm^(-2).两种材料发生的点蚀呈不同的形态:BNII的点蚀孔小而浅,腐蚀深度比较均匀,而CPII的腐蚀表面形成的点蚀孔深且孔径较大.与CPII相比,BNII在HCl溶液中的耐腐蚀性能明显提高.

北工大材料学院“稀土纳米材料制备技术”成果居国际领先水平

2006年5月，国际材料领域著名刊物《先进材料》（Advanced Materials）（该刊物2005年的影响因子为9．107）第18卷第9期上发表了北京工业大学材料学院的学术论文《稀土金属超细纳米晶块体材料的制备技术》。

稀硫酸中丙烯基硫脲对纳米工业纯铁腐蚀作用

在室温0.1 mol/L H_2SO_4+0.25 mol/L Na_2SO_4溶液中,研究了添加不同浓度丙烯基硫脲(ATU)对块体纳米晶工业纯铁(BNII)(通过严重塑性变形获得)和普通工业纯铁(CPII)电化学腐蚀行为的影响。当浸泡5 min后,CPII的Nyquist谱图上出现感抗弧,而BNII的Nyquist谱图为单阻抗谱。随着时间延长至2h,BNII的Nyquist谱图上出现两个时间常数;CPII的阻抗复平面上出现一圆心下偏的单阻抗谱。