模拟深海压力环境下有机涂料/基底金属腐蚀电化学行为研究Ⅰ.海水压力对水在涂层中传输行为和涂层防护性能的影响

于实验室模拟深海压力环境,应用电化学阻抗谱(EIS)研究了有机涂料/基底金属的腐蚀电化学行为.分析海水压力对水在涂层中传输行为和涂层防护性能的影响.结果表明,与常压海水相比,在高压海水(3.5MPa)条件下,该涂层具有不同的电化学阻抗特征,主要表现在高压海水加快了涂层的吸水过程,增大了涂层的吸水率,从而加速了涂层的腐蚀失效过程,致使防护性能变差.

片状锌铝热固涂层的组成和腐蚀电化学行为

采用 X-射线衍射 (XRD)和 X-射线光电子能谱 (XPS)对片状锌铝热固防蚀涂层(Dacromet)的组成进行了测试 ,采用动电位扫描、恒电流充电法和快速小三角波法对涂层的腐蚀动力学参数进行了测定。结果表明 ,涂层中片状锌和铝粉末之间的粘合物主要是非晶态 Cr2 O3,有少量的 Zn O、Al2 O3、Cr(CO) 6 等 ;在 Na Cl溶液 (w=0 .0 3 5 )中涂层腐蚀电位为 -0 .76V,腐蚀电流约 0 .1 2μA/cm2 ,空间电荷层电容约 1 0μF/cm2 ,并具有

轧制对Mg-Al-Pb-La镁合金腐蚀电化学行为的影响

采用熔炼铸造和塑性变形方法制备Mg-Al-Pb-La镁合金。采用扫描电镜和X射线衍射等方法研究轧制对Mg-Al-Pb-La镁合金显微组织的影响,采用动电位极化和恒电流放电等方法研究轧制对Mg-Al-Pb-La镁合金腐蚀电化学行为的影响。结果表明:轧制使Mg-Al-Pb-La镁合金的晶粒细化、第二相破碎、再结晶程度降低、Mg-Al-Pb-La镁合金的放电活性增强、耐蚀性变差和阳极效率降低;当轧制变形量为40%时,镁合金的综合放电性能优良,在电流密度180 m A/cm^2下平均放电电位和阳极效率分别为-1.749 V(vs SCE)和(82.9±0.2)%。

3种低合金钢在60℃饱和CO_2的NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

为了为石油管材应用的选择提供参考,应用开路电位、动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)研究了3种低合金钢(J55钢、低Cr钢和Cr-Al钢)在60℃饱和CO_2的3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明:含Cr,Al的合金钢(Cr-Al钢)的开路电位较只含Cr的合金钢(低Cr钢)明显正移,而只含Cr的合金钢的开路电位又较不含Al,Cr的J55钢明显正移;Cr-Al钢的自腐蚀电流密度最小,腐蚀速率最低;随着时间的延长,3种低合金钢的腐蚀产物膜电阻均增大,且Cr-Al钢>低Cr钢>J55钢,相应的极化电阻也有相同的趋势。

碳钢在烷醇胺的CO_2饱和溶液中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法、电化学阻抗等电化学方法 ,研究了在 80℃ ,0 .1MPa条件下 ,3mol/L的乙醇胺 (MEA)、二乙醇胺 (DEA)和 2 氨基 1 丁醇 (ABT)三种烷醇胺的电化学腐蚀行为 ,探讨了烷醇胺的CO2

镁合金直接化学镀Ni-B镀层的腐蚀电化学行为研究

研究了镁合金表面化学镀Ni-B合金的电化学行为,采用电化学动电位扫描极化曲线和交流阻抗研究了Ni-B镀层的腐蚀电化学行为,结果表明,Ni-B镀层在3.5%NaCl溶液中具有优良的耐蚀性能.所得Ni-B镀层的自腐蚀电位在-400mV左右,相对于基体-1460mV提高了1000mV,自腐蚀电流密度小于0.7μA/cm2,相对于基体28.5μA/cm2降低了近两个数量级,说明Ni-B镀层能够有效地提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能,使AZ91D镁合金在3.5%NaCl溶液腐蚀介质中的腐蚀速度明显降低.电化学交流阻抗测试结果符合极化曲线的测量结果,化学镀Ni-B镀层后的AZ91D镁合金在3.5%NaCl溶液中的阻抗值相对于基体提高两个数量级,表现为自腐蚀电流降低,阻抗值相应提高.

碳钢在冷凝水中的腐蚀电化学行为

为了给20碳钢在冷凝水中流动加速腐蚀模型的建立奠定基础，在温度、压力可控的密闭腐蚀试验机上运用电化学测试手段（极化曲线、交流阻抗谱）研究20碳钢在不同温度、不同pH值的冷凝水中的腐蚀电化学行为，并通过扫描电镜（SEM）观察腐蚀产物膜形貌。结果表明：在80—125℃，pH值7-10的冷凝水中20碳钢的腐蚀反应基本受扩散控制，腐蚀产物膜均多孔疏松，在金属基体和腐蚀产物膜之间构成大阴极、小阳极的腐蚀系统，导致金属基体表面发生点蚀的倾向增大，腐蚀速率升高；pH=7时点蚀温度为90℃，pH=8，9时点蚀温唐均＊RnoCDH：10时占蚀濡唐为100℃．

加速腐蚀试验下PCB-ENIG的腐蚀电化学行为

目的针对化学镀镍金印制电路板(PCB-ENIG,Electroless Nickel Immersion Gold Printed Circuit Board)模拟舰载机服役的海洋大气环境,研究其腐蚀电化学行为。方法基于实测的环境数据,编制适用于电子设备的加速腐蚀试验环境谱,在实验室条件下开展加速腐蚀试验研究。采用电化学工作站定期测试分析试样的电化学阻抗谱,以电荷转移电阻R_(ct)的倒数(1/R_(ct))为腐蚀速率表征参数,分析其宏观电化学行为。采用扫描Kelvin探针技术(SKP)定期测试试样表面伏打电位分布特征,以电位均值μ和标准差s等参数表征微区电化学特性。结果第0~1周期,电荷转移电阻R_(ct)由217.43 kΩ·cm^(2)增至283.41 kΩ·cm^(2),腐蚀速率小幅度降低,主要发生微孔腐蚀。第1~4周期,随着腐蚀周期的延长,微孔表面附着的腐蚀产物出现龟裂、剥落等现象,对腐蚀介质的阻挡作用减弱,阻抗弧半径不断减小,腐蚀速率不断增大;第4周期,R_(ct)达到最小,仅为44.62 kΩ·cm^(2),腐蚀速率达到最大,表面伏打电位均值μ降至-381.37 mV,σ增至55.52,呈现明显的阴阳极,腐蚀倾向较大。第5~7周期,腐蚀加重,表面腐蚀产物不断积聚,形成一层较厚的腐蚀产物层,腐蚀速率不断减小;第7周期,电荷转移电阻达到最大,为311.31kΩ·cm^(2),表面电位均值升至-256.45 mV,电位标准差较大,电位分布较为分散,说明腐蚀产物的积聚会降低腐蚀速率。结论不同腐蚀周期,PCB-ENIG试样表面微区Kelvin电位服从正态分布;随着加速腐蚀时间的增长,PCB-ENIG腐蚀速率呈减小-增大-减小的变化规律。

镁合金在NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

为了提高镁合金材料的耐蚀性能,用电化学方法对比研究了AZ31,AZ61和AZ91镁合金在3.5%NaCl溶液中的电化学行为及缓蚀剂亚硝酸钠(NaNO2)对AZ61腐蚀电化学行为的影响。结果表明:3种镁合金的腐蚀速度大小依次为AZ31>AZ61>AZ91,其中AZ31的活化性能最高;NaNO2能抑制AZ61的析氢腐蚀速度,腐蚀表面较均匀,腐蚀电流密度J corr降低,腐蚀电位E corr发生正移;NaNO2属于阳极型缓蚀剂,其含量为2.0%时,对AZ61的缓蚀率高达85.1%。

金属材料在酸性介质中的腐蚀电化学行为研究

由于金属材料的腐蚀电化学行为可以准确反映出金属材料的耐腐蚀性能特征,为此提出金属材料在酸性介质中的腐蚀电化学行为研究。首先通过金属材料在酸性介质中的腐蚀电位-时间曲线分析得知,纯金属材料与合金材料在酸性介质中的腐蚀电化学过程主要表现为:腐蚀程度随着酸性介质浓度的增加而增加;然后通过金属材料在酸性介质中电化学阻抗谱分析得知,随着酸性介质浓度的提高,金属材料腐蚀电流密度增加,并且腐蚀速度加快,钝化加强,以此完成了对金属材料在酸性介质中的腐蚀电化学行为研究。

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。

库尔勒土壤模拟溶液的pH对X80管线钢电化学腐蚀行为的影响

通过测定电化学阻抗谱和动电位极化曲线,研究了库尔勒土壤模拟溶液的pH对X80钢电化学腐蚀行为的影响,并用光学显微镜观察其腐蚀表面形貌。结果表明:随着模拟溶液pH的增大,X80钢的腐蚀速率呈现逐渐减小的趋势;当模拟溶液为弱酸性时,腐蚀产物膜遭到破坏,X80钢表面腐蚀坑明显;当溶液为碱性时,腐蚀产物膜能够防止金属进一步腐蚀;模拟溶液pH为10.5时,X80钢表面出现了钝化膜,其表面腐蚀现象不明显,只有几个微小的腐蚀坑存在。

X80管线钢在西北盐渍土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为

采用电化学测试、扫描电镜观察、表面能谱分析及X射线衍射等方法研究了原始态(焊态)与650℃×3 h退火态X80管线钢在西北盐渍土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为与机理,分析了退火处理及腐蚀时间等因素对X80管线钢极化曲线的影响。结果表明:退火态X80管线钢的耐蚀性远低于原始态的,这主要与组织发生改变有关;随着浸泡时间的延长,两种状态X80管线钢的腐蚀倾向是先增大后减小,腐蚀速率呈现出先减小再增大的趋势,但总的腐蚀速率呈增大趋势,点蚀敏感性增加,其阴极过程均为氧的去极化反应;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,Cl-浓度对X80管线钢的腐蚀起主导作用。

Zr-Al-Ni-Cu大块非晶合金的电化学腐蚀行为研究

用电化学方法研究了 6种不同成分的大块非晶合金、与非晶成分相对应的两种晶态合金和纯Zr在 0 .1mol/LNa2 SO4 溶液中的腐蚀行为 ,结果表明 ,6种非晶样品中 ,有 4种具有高耐蚀性能 ,其中 ,成分为Zr65Al7.5Ni10 Cu17.5的样品具有最低的icorr值 1.38× 10 - 2 μA·cm- 2 。两种具有相同成分的非晶与晶态合金相比 ,晶态合金具有更低的icorr值。在 9种实验样品中纯Zr具有最低的icorr值 7.10× 10 - 3 μA·cm- 2 。

2A12铝合金微弧氧化陶瓷层的电化学腐蚀行为

采用电化学方法研究了2A12铝合金基体、硬质阳极氧化膜层、不同厚度2A12铝合金微弧氧化陶瓷层的腐蚀性能。结果表明,微弧氧化处理的铝合金样品耐蚀性能强烈地依赖于陶瓷层的厚度,陶瓷层越厚其耐腐蚀能力越强。随着微弧氧化时间的延长,陶瓷层回扫曲线的腐蚀电位逐渐高于正扫的腐蚀电位,说明没有局部腐蚀倾向,陶瓷层表面发生了再钝化,抗点蚀能力增强。采用局部电化学阻抗技术获得的微弧氧化陶瓷层表面阻抗的分布图结果表明,铝合金微弧氧化陶瓷层表面的阻抗分布很不均匀,与其表面形貌一致;微弧氧化60min的陶瓷层表面的阻抗值在1.0×104~8.0×104Ω之间,而微弧氧化90min的陶瓷层表面的阻抗值在1.8×105~1.4×106Ω之间。随着微弧氧化时间的延长,阻抗逐渐增大。

微量银对Sn-9Zn合金电化学腐蚀行为的影响

采用电化学测试、扫描电镜观察、能谱分析等方法,研究了添加质量分数为0.5%的银元素对Sn-9Zn合金在3.5%NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果表明:Sn-9Zn合金中均匀的显微组织使腐蚀原电池反应较为均匀,表面锌相作为腐蚀原电池的阳极几乎完全发生了腐蚀溶解;在添加0.5%银的Sn-9Zn合金中,局部形成银锌金属间化合物(IMC),合金成分与组织的不均匀导致腐蚀原电池反应不均衡,合金的自腐蚀电位略有提高,且会发生以锡相为阳极、富银相为阴极的腐蚀原电池反应。

NdFeB永磁合金电化学腐蚀行为研究

研究了三种不同成分的NdFeB合金在电解质溶液中的电化学特性以及添加元素、烧结气孔等因素的影响 ,结果表明 ,NdFeB合金在潮湿环境中的腐蚀形态类似于晶间腐蚀 ,实质为“相选择性腐蚀”。

X80管线钢在模拟盐碱土壤介质中的电化学腐蚀行为研究

采用电化学测试、扫描电镜、表面能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在模拟盐碱土壤介质中的电化学腐蚀行为与机理,分析了热处理和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响。结果表明:退火态X80钢耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢组织因热处理发生改变有关;随着浸泡时间的增加,两种状态X80钢总的腐蚀速率呈增大趋势,点蚀敏感性增加,阴极过程均为氧的活化控制;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀行为与过程,使管线钢表面的局部腐蚀破坏程度增加。研究还发现Cl-对X80钢的腐蚀起主导作用。

X80管线钢在洛阳土壤中的电化学腐蚀行为研究

采用电化学测试、SEM及EDS微观分析等方法,对X80管线钢在洛阳水饱和土壤中的电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明,在洛阳水饱和土壤中,随腐蚀时间延长,X80钢腐蚀趋势和腐蚀速率均明显增大,局部腐蚀面积和深度不断增加,腐蚀程度加剧,腐蚀机理为氧浓差腐蚀电池和局部腐蚀自催化效应,腐蚀速度主要受氧扩散过程控制;EIS图谱具有双容抗弧与Warburg阻抗特征,电荷传递和扩散传质的阻力随时间越来越大,而结合层电阻明显减小,腐蚀产物主要为铁的氧化物、硫化物和土壤中盐类的混合物。