金属腐蚀电偶法强化煤浮选脱硫的研究

为拓宽电化学法在煤脱硫中的应用及提高煤的可浮性,研究了金属腐蚀电偶法的各因素对脱硫效果的影响和对高硫煤的浮选脱硫机理.利用红外光谱和X射线衍射对金属腐蚀电偶法处理前后的煤样进行了分析.结果表明:各因素的影响次序从大到小为反应时间、反应温度、金属用量、pH.确定了最佳反应条件,反应时间为30 m in,反应温度为40℃,金属用量为理论用量的2倍,pH为5.脱硫率可达到61.39%;而且还能脱出部分有机硫.金属腐蚀电偶法脱硫是一种高效、安全、温和的脱硫方法,它能使煤与黄铁矿颗粒表面朝不同的方向改性,提高煤的可浮性,降低黄铁矿的可浮性.

钢铁海水电偶腐蚀的研究进展

对海洋工程装备中常用钢铁材料的电偶腐蚀研究进行了综述,分析了海水中钢铁电偶腐蚀的影响因素,着重探讨了海水中钢与异种金属和非金属材料连接时电偶腐蚀的研究现状,并对该领域的研究前景进行了展望。

微弧氧化处理对6061铝合金电偶腐蚀防护

目的提高船舶上铝合金的耐蚀性能。方法使用双极性脉冲电源对6061铝合金进行微弧氧化处理,并使用环氧树脂进行封孔,通过电化学测试、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、浸泡腐蚀试验和电偶腐蚀试验等方法,对膜层的表面形貌、截面形貌、物相组成和耐蚀性能进行测试。结果制备的6061铝合金微弧氧化膜层厚度约为40μm,致密均匀。在240h浸泡试验后,仍具有较强的耐蚀性,与316L不锈钢耦合的电流密度从约47μA/cm^(2)下降到20μA/cm^(2)左右,对6061铝合金的耐蚀性有显著提升。封孔处理后,浸泡腐蚀240h,未发现明显腐蚀,电偶电流进一步下降到11μA/cm^(2)。结论对6061铝合金进行微弧氧化处理,可以有效提高其耐蚀性能,对电偶腐蚀有较好的抑制作用,封孔处理则可以进一步提高铝合金的耐蚀性能。

供水管道中球墨铸铁与H62黄铜的电偶腐蚀行为研究

为探讨自来水管网中球墨铸铁与H62黄铜供水管连接存在的电偶腐蚀问题,在模拟酸性工业大气腐蚀条件下,采用电化学噪声(EN)测试、能谱仪、扫描电镜考察了不同温度(0、25、40℃)、不同阴阳极面积比(S_(c)∶S_(a)=1∶1、2∶1、4∶1)时球墨铸铁/H62黄铜电极的电偶腐蚀电流、腐蚀形貌及腐蚀产物成分情况。结果表明:球墨铸铁/H62黄铜电极偶接时,球墨铸铁作为阳极,电偶腐蚀电流密度为其自腐蚀时的3.46倍;随着温度升高,电偶对的阳极腐蚀加剧;随着S_(c)∶S_(a)的增大,电偶腐蚀电流密度增大;电化学噪声I_(g)-t和E_(g)-t谱揭示了电偶对的阳极保护膜被破坏、发生孔蚀时的电荷变化情况。电偶效应促进了阳极球墨铸铁点蚀的发生。

模拟海洋大气环境下钛铝连接件的电偶腐蚀研究

目的探究海洋大气环境下飞机结构用钛铝连接件的电偶腐蚀行为,分析结构件各位置的电偶腐蚀差异,完善钛、铝金属间的电偶腐蚀机理。方法通过动电位极化曲线、零电阻电流(ZRA)及中性盐雾试验等,比较浸泡和薄液膜2种测试条件对腐蚀过程的影响。利用有限元模拟(FEM)表征电偶作用在钛铝表面的影响范围,并预测各位置的腐蚀程度,最后通过腐蚀形貌和失重试验加以验证。结果在模拟海洋大气环境下钛及铝合金的阴极反应速率相较于浸泡条件下有所提高,耦合后两金属间的电偶电流密度由浸泡时的1.52μA/cm^(2)提升至11.00μA/cm^(2),腐蚀形态由局部点蚀凹坑转变为连续网格状腐蚀条纹。另外,钛与铝金属间的电偶电位(Eg=-700 mV,vs.SCE)与阳极铝合金的自腐蚀电位(Ecorr,Al=-680 mV,vs.SCE)接近,两者间较低的电位差使得电偶作用在铝表面的影响距离只有10~15 mm。结论钛铝连接件的电偶腐蚀主要集中在与钛直接接触的铝合金交界处,但不同边界位置的腐蚀深度也可能相差4倍以上,这主要与电偶作用影响范围内的阴/阳极面积比有关。

硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件电偶腐蚀的防护作用研究

目的 研究YTF-3硬膜缓蚀剂对由TC4螺栓、不锈钢螺母、7050铝合金及TC4钛合金夹层板组成的组件电偶腐蚀的影响作用。方法 利用硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件和夹层板进行整体腐蚀防护处理,并通过盐雾加速腐蚀试验。将齿轮槽螺栓与无耳托板自锁螺母安装连接后,进行自然环境加速腐蚀试验,腐蚀后对螺栓螺母以及夹层板的腐蚀情况进行拍照检查,采用图像处理方式对腐蚀情况进行评价,并通过室温拉伸试验对钛合金螺栓腐蚀前后的力学性能情况进行对比分析。结果 经过腐蚀试验后,TC4螺栓和铝合金组件刷涂缓蚀剂区域比未刷涂缓蚀剂区域的平均腐蚀面积要小。不锈钢螺母与TC4钛合金组件刷涂缓蚀剂区域出现明显褶皱和破损现象。对比了试验前后钛合金螺栓的最大拉断载荷,发现降幅仅为0.5%。结论 铝合金夹层板会遭受电偶腐蚀,而YTF-3缓蚀剂可以有效隔绝腐蚀介质渗入固定间隙,大幅缓解电偶腐蚀,而钛合金螺栓在加速腐蚀试验中并未发生明显的腐蚀,并且力学性能无明显改变。

异种金属电偶腐蚀防护方法研究进展

铝合金、钛合金等轻质合金材料广泛应用于飞机、舰船等高端装备的管路系统中,用来传送水、油/气等工质并连接各种机械设备。在应用过程中,异种金属在电解液中接触而引起电化学反应并发生明显的电偶腐蚀现象,直接影响设备的结构完整性和服役安全性,必须采取措施预防此类电偶腐蚀的发生。介绍了电偶腐蚀发生的原理及影响因素,总结了近年来电偶腐蚀防护方法及绝缘防护涂层的研究现状,提出了电偶腐蚀防护值得关注的问题。

CO_(2)驱油井环境下N80钢与3Cr13钢的电偶腐蚀行为

N80钢与3Cr13钢常作为油管和水力锚等的材料使用,在CO_(2)驱油井环境中不可避免偶接使用易产生电偶腐蚀。为此,通过开展CO_(2)环境下N80钢和3Cr13钢的腐蚀速率试验和电偶腐蚀试验,明确了CO_(2)含量、温度、压力和矿化度等因素作用下2种钢的电偶腐蚀规律。结果表明:CO_(2)驱油井中2种钢产生电偶腐蚀,3Cr13钢为阴极,且不受电偶腐蚀影响,N80钢为阳极,电偶腐蚀速率增大;且N80钢的电偶腐蚀速率随CO_(2)含量、温度、压力和矿化度的增大而增大;电偶腐蚀敏感因子随CO_(2)含量和压力增大而减小,当CO_(2)含量达到20.0%时电偶腐蚀敏感因子为负值,随温度升高先减小后增大,随矿化度增加而增大,电偶腐蚀速率最大可高于常规腐蚀69%。

Q345钢在模拟海洋温跃层环境下的电偶腐蚀行为研究

为研究Q345钢在海洋温跃层环境下的电偶腐蚀行为,利用自制的模拟海洋温跃层装置和可拆卸阵列电极,各可拆卸电极之间通过盐桥连接,采用浸泡法和电化学方法,对海洋跃温层环境下Q345材料的腐蚀形貌和腐蚀产物进行分析。结果表明:在实验初期,利用电化学噪声技术测得的链式电极电偶电流表现为两端为正值、中间为负值的特征,说明链式电极之间形成了两端为阳极、中间为阴极的宏观腐蚀电池。随着浸泡时间的延长,链式电极之间的电偶电流密度变化较大,最大差值达到1.71μA/cm^(2),且电极极性发生反转。从金属的腐蚀速率可以得出链式电极顶部和底部的平均腐蚀速率明显高于中部的,这与电偶电流密度的变化规律具有良好的一致性。通过腐蚀产物形貌和XRD分析发现,链式电极顶部和底部表面腐蚀产物覆盖较厚,结构疏松且出现分层,且腐蚀产物中Fe_(3)O_(4)和γ-FeOOH的相对含量较高,而中部的腐蚀产物覆盖较少且致密,锈层中α-FeOOH的相对含量较高,γ-FeOOH的相对含量较低。

碳纤维复合材料与金属间的电偶腐蚀行为

通过电化学测试研究了碳纤维复合材料与不锈钢、钛合金和铝合金偶对在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析了长周期电偶腐蚀后金属表面形貌及腐蚀产物的物相组成,并根据腐蚀失重法测定了电偶腐蚀速率。结果表明:316L和1Cr18Ni9Ti不锈钢、TC4钛合金与碳纤维复合材料间电偶腐蚀效应较弱,腐蚀速率较小,耐腐蚀等级均为1级,基本可以与碳基复合材料直接接触;5A06和2A12铝合金与碳纤维复合材料直接接触时,除自腐蚀外,电偶腐蚀效应显著,耐腐蚀等级均为8级,2A12铝合金的电偶腐蚀最严重,采取相应的防护措施后,腐蚀深度明显减小。

异种金属管道控制电偶腐蚀的连接方式

石油化工、核电等大量使用管道的行业中,由于经济性大量使用碳钢管道,但是在含H2S、海水等腐蚀介质的情况下,必须使用耐腐蚀的不锈钢管道、双相不锈钢管道、铜镍合金管道,两种不同材质的金属管道如果直接连接,在介质导电的情况下会生产电偶腐蚀,严重时会导致管道腐蚀泄漏等安全事故,参考规范ISO 21457,对比了几种控制电偶腐蚀的方法及项目的适用性,结合工程实际应用,现行异种金属管道连接主要使用绝缘接头和堆焊法兰两种连接方式,本文主要讲述这两种连接方式的经济性、制造、使用等方面的特点。

ZTC4钛合金铸件在人工海水中的电偶腐蚀行为

钛合金铸件在铸造过程中不可避免的产生夹渣、气孔和缩孔等内部缺陷,在缺陷挖除后采用TIG焊修复,形成与母材相异的焊接和热影响区组织。从ZTC4钛合金铸件的母材、焊接和热影响区等部位切取偶联试样和对比试样,在人工海水中进行电偶腐蚀和全浸腐蚀试验,测量电偶电流、腐蚀电位以及失重和腐蚀速率,同时进行金相组织和表面氧化层检测。结果表明,ZTC4钛合金铸件母材、焊接及热影响区的组织和表面氧化层厚度有较大差异,腐蚀电位相近,电偶电流接近0,失重和腐蚀速率很小,相互之间无明显电偶腐蚀倾向,具有良好的耐腐蚀性;表面粗糙度不影响腐蚀电位和腐蚀速率;表面氧化层具有较强钝化和自愈能力,遭破坏后可迅速修复,无明显腐蚀迹象。

氯化物与硫酸盐浓度比对黄铜-铅电偶腐蚀的影响

以供水管道中黄铜与铅焊接的电偶连接为研究对象,探究不同氯化物与硫酸盐浓度比(CSMR)对黄铜-铅电偶腐蚀的影响。分析了黄铜-铅电偶腐蚀的金属释放量、电化学行为及腐蚀产物。结果表明,CSMR使得多电偶对中阳极极性改变。在CSMR=0~0.5时,铅锌同作为阳极;CSMR=1时锌单独作为阳极;而CSMR=∞时,铅单独作为阳极。铅的腐蚀产物为棒状的PbCO_(3)及片状的Pb_(3)(CO_(3))2(OH)2,锌的产物为板状的ZnO_(2),而铜和锡的产物分别为颗粒状Cu2O和块状SnO_(2)。当供水管道中黄铜与含铅材料电偶连接时,为减少铅的释放,建议将CSMR控制在1左右。

铝合金微电偶腐蚀机理与数值模拟研究进展

综述了铝合金微电偶腐蚀在机理研究和数值模拟两方面的研究进展,针对独立微电偶的腐蚀机理表征、多元微电偶空间随机分布相互作用规律、结构/载荷因素与铝合金微电偶腐蚀驱动力间的竞争机制等3个方面进行了展望,期望为铝合金微电偶腐蚀研究提供方向参考。

表面处理对TC21钛合金与铝合金和钢电偶腐蚀行为的影响

通过测定TC21钛合金与铝合金和钢电偶电流的方法,研究了TC21钛合金与铝合金和钢在使用接触时发生电偶腐蚀的敏感性。结果表明:TC21钛合金与铝合金和钢形成的电偶对极易发生电偶腐蚀,不能直接接触使用;对钛合金和铝合金分别进行阳极氧化处理可以在一定程度降低电偶腐蚀敏感性。TC21钛合金与钢形成的电偶对,电偶腐蚀行为与钢的成分有很大关系,对钛合金进行阳极氧化处理,对钢进行镀镉或镀镉-钛处理可以提高表面抗腐蚀性能,降低电偶腐蚀敏感性。当TC21钛合金与铝合金和钢接触使用时,必须采取有效的防护措施。

高强合金与钛合金的电偶腐蚀行为

采用电偶腐蚀实验方法、扫描电镜和能谱方法等研究了高强合金与钛合金异接电偶腐蚀行为 .从不同材料、不同成分对电偶腐蚀的影响 ,研究了电偶腐蚀的规律及电偶对偶接的可能性 .同时比较了铝合金和高强度钢与钛合金电偶腐蚀行为的差异 ,探讨了自腐蚀电位差与电偶电流密度的关系 .实验表明 ,铝合金LY1 2、铝合金LC4、高强度钢 30CrMnSiA均不能与TC2钛合金偶接 ,高强度钢 1Cr1 7Ni2则可以与TC2偶接 。

海水中钢的电偶腐蚀研究

获取了不同电位差的钢偶对在海水中以不同面积比偶合的腐蚀结果 ;讨论了海水中钢偶对的电偶腐蚀行为 ;对文献中推导的海水中钢偶对的腐蚀速度公式进行了检验和简化 .海水中钢偶对阳极的腐蚀速度随阴、阳极自腐蚀电位差和阴 /阳极面积比的增大而增大 .阳极的腐蚀速度与阴/阳极面积比的关系是非线性的 ,且阳极的腐蚀速度随阴 /阳极面积比的增大有一个极限值 .阴极的腐蚀速度随阴 /阳极面积比减小和阴 /阳极电位差增大而减小 .简化的海水中钢偶对的腐蚀速度公式与试验结果符合较好 .

碳钢/Ti和碳钢/Ti/海军黄铜在海水中电偶腐蚀的研究

采用动电位极化技术及失重法研究Q235B碳钢/TA2钛和Q235B碳钢/TA2钛/海军黄铜在海水中的电偶腐蚀规律.测定了Q235B碳钢、TA2钛和海军黄铜在海水中的自然腐蚀电位、腐蚀速率和稳态极化曲线,测定了不同面积比时电偶对电偶电流的大小、方向,电偶电位以及电偶对阳极和阴极的失重速率,由电偶对不同面积比的数据得到Q235B碳钢被Ti电偶极化的动态极化曲线.结果表明,阳极的腐蚀速率随阴/阳极面积比的增大而增加;阳极腐蚀速率随阴/阳极面积比的增大有一个极限值,即当阴/阳极面积比大于这个极限值时,阳极腐蚀速率不再增加.这三种金属构成的电偶对,海军黄铜是这个系统的阴极,受到碳钢的保护.

钛合金的电偶腐蚀与防护

总结了不同牌号的钛合金与铝合金、钢、复合材料接触时产生电偶腐蚀的敏感性。结果表明:钛合金与铝合金和结构钢接触时会产生不同程度的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;钛合金与不锈钢接触在常温下可直接接触使用,但在高温下,其电偶腐蚀行为可能发生变;钛合金与炭纤维复合材料可直接接触使用。表面处理作为一种补充防护措施,可在一定程度上降低钛合金与铝合金、结构钢之间的电偶腐蚀的敏感性,但不能完全阻止,表面处理后进行喷涂防护涂层、密封等防护措施可进一步降低电偶腐蚀敏感性。

镁合金在大气环境中的电偶腐蚀

研究了AZ91D,AM50,AM60三种镁合金分别与0235碳钢、316L不锈钢、H62黄铜、 LY12铝合金4种材料组成电偶对在青岛和武汉大气暴晒实验场进行周期分别为3,6,15,20,27 个月的大气腐蚀行为及规律．结果表明,镁合金作为电偶对的阳极其腐蚀速率在与实验所用材料偶接后显著提升．其中,与Q235碳钢、316L不锈钢偶接后大气电偶腐蚀效应最大,而与LY12铝合金偶接后大气电偶腐蚀效应最小．青岛站镁合金试样的大气电偶腐蚀效应要明显高于武汉站的试样．不同镁合金的大气电偶腐蚀效应γ之间存在的基本关系为AZ91D最大,AM50最小．