具有低自腐蚀电位的AlMgZnSnPbCuMnNi高熵合金的制备及其电化学性能

设计了一类AlMgZnSnPbCuMnNi系列等摩尔比合金,采用大气造渣保护熔炼方法制备了合金铸锭,铸锭尺寸为Φ10×60mm。采用电化学工作站测定了所制备的等摩尔比合金的电化学性能,采用XRD和SEM分析了合金微观结构。研究表明,从AlMg合金到AlMgZnSnPbCuMnNi合金,随组元数的增加,高熵合金的自腐蚀电位大致呈现先下降后上升的趋势,而自腐蚀电流密度呈现先上升后下降的趋势。在AlMgZnSnPbCuMnNi高熵合金中,尽管AlMgZn的含量远小于传统的牺牲阳极材料,但自腐蚀电位仍低达-1.33V,自腐蚀电流密度也很低,为3.0×10-5A/cm2,均低于目前使用的铝合金与锌合金牺牲阳极材料,为进一步研究开发阳极材料提供了数据支持。

锡对AlMgZnSn_x多组元合金自腐蚀电位的影响

研究了锡对AlMgZnSnx多组元合金的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度的影响。采用大气造渣保护熔炼制备了合金铸锭,铸锭尺寸为Φ10mm×60mm。采用电化学工作站测定了AlMgZnSnx合金在3.5%NaCl溶液中的电化学性能。结果表明,在AlMgZn合金中加入大量锡时,合金的自腐蚀电位并不升高,当锡的质量百分比达到95%时,合金的自腐蚀电位仍低达-1.37V(vs.SCE)。随着锡含量增加,AlMgZnSnx合金的自腐蚀电流密度呈现先增加后降低的趋势。自腐蚀电流密度值在10-3至10-5 A/cm2数量级之间变化。

用自腐蚀电位预测LY12CZ铝合金的腐蚀损伤

研究了ＬＹ１２ＣＺ铝合金在ＥＸＣＯ溶液中的自腐蚀电位和最大腐蚀深度随浸泡时间的变化关系。结果表明、ＬＹ１２ＣＺ铝合金在ＥＸＣＯ溶液中的腐蚀动力学可分为两个阶段：浸泡前期，腐蚀发展较快，但腐蚀动力学的规律性不明显；浸泡后期，腐蚀发展稍慢，腐蚀动力学近似地遵循线性规律。其自腐蚀电位的变化经历了一个先正后负的过程，浸泡前其自腐蚀电位随浸泡时间的延长而正移；浸泡后期自腐蚀电位随浸泡时间的延长而近似地按指数规律负移。自腐蚀电位和最大腐蚀度之间存在着对应关系，通过自腐蚀电位的测量，可以推测最大腐蚀深度，从而能比较有效地预测ＬＹ１２ＣＺ铝合金在ＥＸＣＯ溶液中的腐蚀损伤。

含重铬酸根硫酸溶液中磁场对铁自腐蚀状态及极化电阻的影响

铁在含有一定浓度重铬酸根的硫酸中，自腐蚀状态下的阴极反应速率受重铬酸根阴极还原电子转移过程与扩散过程共同控制．外加磁场使铁的自腐蚀电位正移，且电位正移幅度随重铬酸根浓度增加而增大．在没有外加磁场时的自腐蚀电位下进行恒电位极化时，外加磁场后会出现阴极电流，磁致阴极电流随重铬酸根的浓度增大而显著增大．外加磁场会使含有一定量重铬酸根的硫酸溶液中铁的极化电阻显著下降．通过对磁场作用进行模型化，分析了磁场作用的动力学机理．磁场对阴极扩散过程的加速作用导致了自腐蚀电位正移及磁致阴极电流，而磁场引起自腐蚀电位的正移是引起极化电阻减小的主要原因．

磁场作用下铁在盐酸和氯化钠溶液中自腐蚀状态的变化

采用自腐蚀电位测量及恒电位极化法研究了磁场对铁在酸性与中性氯化物溶液中自腐蚀状态的作用。外加磁场使自腐蚀电位正移 ,撤去磁场使自腐蚀电位负移。没有磁场时在自腐蚀电位下极化然后外加磁场会导致磁致阴极电流 ;有磁场时自腐蚀电位下极化然后撤去磁场会导致磁致阳极电流。酸性溶液体系的磁致阴极电流值明显大于中性溶液体系 。

金属材料的自腐蚀电位测量

金属材料的自腐蚀电位可表示其失去电子的相对难易程度,因此常用来判断不同材料在相同电解质体系下的腐蚀倾向。由于阴阳极强极化会对金属电极表面状态和腐蚀体系的传质过程造成影响,因此通过动电位极化曲线来判断自腐蚀电位的方法是不可取的。采用在开路电位附近窄电位区间范围内线性极化的方法可以较为准确地测得金属材料的自腐蚀电位。

低碳钢自腐蚀电位与缓蚀剂吸附性能关系的探讨

在低碳钢/稀盐酸腐蚀体系中,测试了缓蚀剂六次甲基四胺(HA)对体系的缓蚀行为,并对HA和二乙基二硫代氨基甲酸钠(SDEDTC)的缓蚀行为进行了分析;从理论上导出了体系自腐蚀电位随温度变化的关系式和缓蚀剂类型的自腐蚀电位判据.研究结果表明:低碳钢缓蚀前、后自腐蚀电位的改变与温度的倒数成线性关系;HA为阳极型缓蚀剂,SDEDTC为混合型缓蚀剂,二者的吸附形式均为物理吸附,吸附热分别为-35 kJ/mol和-30 kJ/mol.

Al-Mg-Zn合金自腐蚀电位-成分三元图的建立及牺牲阳极保护试验

设计了系列成分的Al-Mg-Zn三元合金,采用大气造渣保护熔炼技术制备了Al-Mg-Zn合金铸锭,进行了电化学性能测试和阳极保护试验,建立了Al-Mg-Zn三元合金自腐蚀电位-成分图。发现AlxMgyZn1-xy-合金当x=0.2～0.6,y=0～0.4时,具有较低的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度,分别为-1.03～-1.25V(vs.SCE)和8.7×10-7～5.01×10-5 A/cm2;同时,Al0.2Mg0.2Zn0.6和Al0.6Mg0.2Zn0.2合金在3.5%NaCl溶液中对Q235钢具有良好的保护作用。

A537钢在阴极极化及自腐蚀条件下单次拉伸超载特性

测量了A537钢在恒ΔK控制下单次拉伸超载对腐蚀疲劳裂纹扩展的影响,研究了阴极极化及自腐蚀条件下材料在3.5％NaCl水溶液中的超载延迟扩展规律与特点。结果表明:单次拉伸超载裂纹扩展延迟效应的作用距离大于塑性区尺寸。空气中与阴极极化条件下,超载后裂纹扩展过程由超载扩展、减速扩展与恢复三阶段组成,而自腐蚀条件下只有减速扩展与恢复两个阶段。与空气中的结果相比,阴极极化与自腐蚀条件下的裂纹扩展延迟幅度与延迟距离均明显减小。分析表明,塑性诱发裂纹闭合在腐蚀条件下的变化是造成超载后裂纹扩展规律变化的主要原因之一。

自腐蚀电位、平衡电极电位关系E_e^m

运用闭区间上连续函数的零点定理证明了在腐蚀原电池中当阴、阳极反应历程均受电子转移控制时自腐蚀电位EK总是介于阴、阳极电极反应的平衡电极电位EeY、Eem之间,说明了其对极化曲线方程的深刻影响。

碳钢/H_2SO_4+K_2Cr_2O_7/Pt体系自腐蚀过程的电位振荡现象

研究了碳钢 /H2 SO4 +K2 Cr2 O7/Pt体系中的电位振荡现象 ,如周期振荡、准周期振荡和混沌振荡等 ,并对其振荡机理进行了初步分析和讨论。可以发现 ,在同样的电解质溶液中 ,它同纯铁的动力学行为类似且具有比纯铁更为复杂的动力学行为 ,电解质溶液的成分和浓度对电位振荡的产生起关键作用 。

Y对铝空气电池阳极电化学活性及自腐蚀的影响

用中频感应熔炼炉制备Al-0.5Mg-0.1Sn-0.1Ga-xY(x=0、0.05、0.10、0.30、0.50)(质量分数,下同)铝空气电池用阳极五元合金。用金相分析、电化学测试、电池放电测试及表面形貌分析研究在4 mol/LNaOH溶液中稀土元素Y对铝空气电池阳极电化学性能和放电性能的影响规律。结果表明:当Y的质量分数为0.1%时,合金晶粒尺寸最小,第二相颗粒均匀分布。Y的加入降低析氢反应速率,合金有最佳的电化学性能和最低的自腐蚀速率,均匀化腐蚀明显。Y在提高阳极活性同时,可有效提升阳极的能量密度,当放电密度为0.02 A/cm;时,阳极能量密度高达2 777.778 mA·h/g。

几种结构钢在人造海水中自腐蚀电位和析氢电位的研究

本文介绍了16Mn钢和2 1/4Cr-1Mo钢[注1]在人造海水中的自腐蚀电位和析氢电位的测量原理和方法。在实验中用怛电位仪测量不同试样的自腐蚀电位和析氢电位;研究了温度对试样自腐蚀电位的影响;不同热处理方法对试样自腐蚀电位和析氢电位的影响。

不同电阻率土壤中管线钢的自腐蚀速率分布

根据国内外127个管线钢自腐蚀速率与当地土壤电阻率数据,建立了自腐蚀速率与土壤电阻率的关系式,并进行了验证。结果表明:在近中性及碱性土壤环境中,管线钢自腐蚀速率与当地土壤电阻率的对数近似成反比关系,管线钢自腐蚀速率符合weibull分布,随着土壤电阻率降低,腐蚀数据更加离散;管线钢在酸性土壤中的自腐蚀速率往往比在相同电阻率的近中性和碱性土壤中的更高。

Q345钢在不同pH值人工海水中的电偶腐蚀行为研究

目的研究不同pH值的人工海水环境中电偶腐蚀对金属的影响。方法利用自行设计的可拆卸电极,采用浸泡法和电化学方法,结合宏观和微观腐蚀形貌,对Q345钢在不同pH人工海水中的电偶腐蚀行为进行分析。结果在浸泡初期,不同pH值海水环境中电连接电极间的电位差相差较小,不易发生电偶腐蚀;浸泡至14 d,电极间的电位差相差较大,这表明不同电连接电极之间发生明显的电偶腐蚀。与自腐蚀相比,pH为7.50和8.40的电偶腐蚀的腐蚀电位较大,腐蚀电流密度较小,腐蚀产物膜电阻R_(p)较大,说明在pH值为7.50和8.40时,电连接电极间的腐蚀以自腐蚀为主。在pH值为7.80和8.70时,电连接电极间发生明显的电偶腐蚀。自腐蚀电极表面的腐蚀产物较少,锈层结构疏松。电偶腐蚀中,在pH为7.50和8.40的电极表面的腐蚀产物较少,锈层结构致密;pH为7.80和8.70的电极表面的腐蚀产物较多,锈层结构比较疏松。结论通过研究2种腐蚀行为的差异,分析pH值的不同对电偶腐蚀的影响,为海洋环境金属材料的腐蚀防护提供数据支持。

Mg-Zn-Mn-Nd合金作为一次镁空气电池阳极的腐蚀和放电行为

利用金相显微镜、X射线衍射仪、带有能谱仪的扫描电镜、电化学测试及恒电流放电测试对挤压态及固溶时效态Mg-6Zn-Mn-x Nd(ZM61,x=0,0.2,0.6,0.8,1.0,质量分数,%)合金微观结构、耐腐蚀性能及放电性能进行表征。结果表明,Nd的微合金化能促进ZM61合金晶粒细化,挤压态及固溶时效态ZM61-0.6Nd合金在所有合金中具有最为优异的耐腐蚀性能及放电性能;然而,热处理却降低挤压态合金的综合性能。其中,挤压态ZM61-0.6Nd合金的腐蚀电流密度为1.611×10^(-5)A/cm^(2),在电流密度为1和10m A/cm^(2)放电24 h的放电电位分别为-1.517 V和-1.336 V(vs SCE),其阳极利用率约36%,在所有研究合金中具有最好的综合性能。分析认为,挤压态ZM61-0.6Nd合金良好的放电性能可归因于镁合金耐腐蚀性能的提升及放电产物的开裂效应。

深水压力-流速交互作用下Al-Zn-In牺牲阳极的自腐蚀行为研究

以海洋常用铝基牺牲阳极为对象,研究了深水压力、流速和二者同时作用下Al-Zn-In牺牲阳极的自腐蚀现象。结果表明,深水压力和流速均促进了Al-Zn-In牺牲阳极自腐蚀,但程度有所不同,流速的作用明显大于深水压力。在深水压力作用下Al-Zn-In牺牲阳极腐蚀坑的直径和深度增大,在流速作用下腐蚀坑数量明显增加,电化学反应电阻降低,另外流水对阳极基体的机械冲刷加剧了晶粒脱落,在深水压力-流速交互作用下显著促进阳极自腐蚀。

稀土镧对Mg-7Al-2Zn镁合金阳极材料腐蚀和电化学性能的影响

制备了Mg-7Al-2Zn、Mg-7Al-2Zn-0.05La、Mg-7Al-2Zn-0.10La 3种镁合金阳极材料,研究了稀土镧元素对合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀和电化学性能的影响。采用析氢和自腐蚀测试、扫描电子显微镜、电化学工作站、蓝电测试系统,研究了镁阳极的腐蚀行为和电化学性能。结果表明:镧元素的添加显著抑制了Mg-7Al-2Zn合金的析氢反应,提高了合金的耐蚀性,腐蚀方式由不均匀腐蚀向均匀腐蚀转变。添加少量的La可以保持镁合金的活性。Mg-7Al-2Zn-0.05La合金作为阳极材料时,镁空气电池的放电电压和能量密度达到最大值,分别为0.96 V和1092.8 mWh·g^(-1)。

NdFeB磁体表面环保型Zn-Al涂层的盐雾腐蚀行为

目的 研究NdFeB磁体表面环保型Zn-Al涂层在盐雾环境中的腐蚀行为。方法 采用SEM、XRD、EDS、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱等对Zn-Al涂层的形貌、物相、成分结构进行分析。通过电化学曲线探究Zn-Al涂层在盐雾环境中的腐蚀机理。结果 在NdFeB磁体表面制备的环保型Zn-Al涂层的耐盐雾腐蚀时间不少于1 000 h。在盐雾腐蚀环境中,Zn-Al涂层表面逐渐被白锈覆盖,失去金属光泽,腐蚀至1 126 h时,Zn-Al涂层表面出现红色锈点,涂层微观组织呈蜂窝状结构,并出现微裂纹。腐蚀产物由Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O、Al_(9)SiAl_(12)(OH)_(18)(AlO_(4))(Si_(5)O_(16))Cl、Fe_(2)O_(3)和极少量的Zn、Al组成。腐蚀前期,Zn-Al涂层表面的钝化膜、硅烷膜起保护作用;随腐蚀进行,膜层破坏暴露出片状金属粉,金属粉活化,涂层发挥牺牲阳极保护作用;腐蚀后期,腐蚀介质通过涂层微裂纹穿透涂层至磁体,涂层牺牲阳极的保护作用和物理屏蔽保护作用显著减弱,直至失效。结论 环保型Zn-Al涂层可显著提高NdFeB磁体的耐中性盐雾腐蚀性能。

H_2S对N80号油管钢腐蚀行为的影响

用稳态极化法 ,阳极动电位扫描法研究了给定酸度而不同H2 S浓度和给定H2 S浓度而不同酸度的溶液中H2 S对N80号油管钢腐蚀行为的影响 .结果表明 :酸性溶液中H2 S会吸附在油管钢表面从而促进腐蚀反应阳极过程的进行 ,且随着溶液中H2 S浓度的增大油管钢耐蚀能力降低 。