锆合金腐蚀与防护研究进展

锆合金以其优异的核性能和生物相容性被广泛应用于民用发电反应堆、核动力航空母舰、核潜艇、空间飞行器的结构材料以及医用材料,在苛刻环境下服役的锆合金同样面临腐蚀失效的风险。由于材料本身服役环境的特殊性,使得锆合金腐蚀研究的模拟测试难度加大,诸多疑问难以得到有效解答。锆合金的腐蚀形式包括均匀腐蚀、疖状腐蚀、应力腐蚀以及微生物腐蚀,其腐蚀也受材料成分、热处理工艺、表面粗糙度、氧化膜成分、溶液的pH值、辐照、热流水化学环境以及温度等因素的影响,防护措施包括涂层和缓蚀剂等方式。为进一步改善锆合金的耐蚀性能,未来可从以下几方面展开研究:1)锆合金基体中固溶元素的浓度;2)第二相元素类型、晶粒尺寸及分布;3)氧化膜的生长机制;4)细菌附着方式和生物被膜生长行为等。

干湿交替环境下材料腐蚀行为研究进展

随着海洋资源的开发与利用,干湿交替环境下材料的腐蚀与防护越来越受到关注。在浪花飞溅区、潮差区、含有腐蚀性介质的大气环境中、使用除冰盐/融雪剂的设施和建筑、干湿交替区域的钢筋混凝土结构以及干湿交替砂土环境中,材料长期经受含水腐蚀性介质随温度和湿度变化引起的干湿交替循环作用,其腐蚀行为与干燥及全浸环境中有所不同。本文综述了干湿交替环境下国内外研究现状与进展,包括多种材料在不同干湿交替环境下的腐蚀行为、腐蚀影响因素、腐蚀试验方法等,以期为材料的研究与应用提供一定的理论经验。

腐蚀微生物种类及腐蚀机理研究进展

目前微生物腐蚀(MIC)在工业环境中已成为普遍存在的严重问题,其是造成腐蚀损坏、设备故障和经济损失的主要原因之一.虽然部分经典的腐蚀理论能够解释一些微生物腐蚀的现象,但这些机理的片面性也逐渐暴露出来.随着对腐蚀菌种类的研究越来越多,人们对微生物腐蚀机理的认识也更加全面深入.本文重点介绍了易导致腐蚀的微生物种类及特征,如硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌和铁氧化菌等,并总结了微生物腐蚀机理中基于生物能学和生物电化学的最新研究进展,包括微生物胞外电子传递过程、代谢产物腐蚀和浓差电池作用等理论,为工业中厌氧及好氧条件下微生物腐蚀的诊断、预测及防治提供了理论指导.

金属的微生物腐蚀

综述了近十余年来关于金属的微生物腐蚀研究方面的文献 ,包括对腐蚀机理的认识 ,国内外所取得的研究结果 。

金属表面混合微生物腐蚀及分析方法研究进展

微生物腐蚀研究一直都是金属腐蚀领域关注的热点,微生物种类的不同,对金属材料的腐蚀影响也不尽相同。实际环境中,微生物的复杂性导致单一微生物的腐蚀机理并不能完全解释实际的腐蚀现象,因此混合微生物体系研究成为微生物腐蚀领域新的研究方向。在基于单种微生物对金属的腐蚀行为及其腐蚀机理的研究基础上,综述了两种微生物的混合体系在金属表面对其腐蚀的影响。归纳总结了混合微生物的构成,重点综述了含有SRB、IOB和其他典型微生物的混合体系的作用过程,分析了混合体系中,不同微生物的相互作用(如协同、竞争作用等)对金属腐蚀影响。梳理了目前混合微生物体系研究的实验环境,并针对混合微生物体系在金属表面腐蚀微观的研究,介绍了几种技术,以期能更加直观地显示混合体系中微生物间的作用机制。最后对研究两种微生物混合体系下的金属腐蚀问题提出了建议和发展方向。

金属材料海洋环境生物污损腐蚀研究进展

海生物因素是影响海洋环境金属材料腐蚀行为的主要因素之一 .综述了金属材料海生物腐蚀研究领域中有关生物膜的结构与功能、海水环境微生物腐蚀机理研究和宏观海生物附着引起的局部腐蚀等几个方面近年来的进展情况 .

抑制油田微生物腐蚀的现状与发展趋势

微生物腐蚀是油田开发过程中值得关注的重要问题。微生物的活动会导致油田金属设备与金属管道的破坏和油田储层酸化,严重威胁到油田的安全生产。硫酸盐还原菌是引起油田微生物腐蚀的元凶,其形成的生物膜造成的腐蚀在近几年也引起了学者的关注。一般采用化学法、物理法和生物法等方法解决微生物腐蚀的问题,其中应用广泛的技术有使用化学杀菌剂、改性金属材料和使用生物竞争抑制技术等。结合油田微生物腐蚀现状,系统总结了国内外抑制油田微生物腐蚀的现状与研究进展,指出了油田开发过程中抑制微生物腐蚀的研究方向,对油田抑制硫酸盐还原菌及其腐蚀的深入研究与发展具有借鉴意义。

生物膜对金属材料腐蚀性能影响的研究进展(上)

综述了生物膜对金属材料腐蚀的影响,内容包括:1)生物膜的形成;2)生物膜对材料腐蚀的影响;3)生物膜对阴极保护系统的影响;4)海洋极端微生物相关的腐蚀;5)微生物对航空、航天某些系统的影响;6)研究微生物腐蚀所采用的方法等。微生物相关的腐蚀在实际工程中对材料及设备的影响很大,因此,有必要深入开展研究并积极地采取防护措施。

生物膜对金属材料腐蚀性能影响的研究进展(下)

综述了生物膜对金属材料腐蚀行为的影响,内容包括:海洋极端微生物相关的腐蚀,微生物对航空、航天某些系统的影响以及研究微生物腐蚀所采用的方法等。

磁场作用下的微生物腐蚀研究进展

磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,磁场力包括洛伦兹力和安培力。概述了磁场对微生物和金属腐蚀过程的影响,包括对单一细菌和混菌体系、电化学控制和浓差极化控制的电化学过程的影响。归纳了磁场作用于微生物金属腐蚀的防控方法,包括微生物竞争手段、缓蚀杀菌剂的应用以及存在的不足等问题。在此基础上,重点综述了近年来磁场条件下金属微生物腐蚀的研究进展,分析了磁场对于微生物生长特性和生物膜形成的影响,分别以不同微生物存在的体系、电化学过程控制的类型等方面展开详细讨论。针对磁场存在的环境,总结了微生物对金属的腐蚀机理,包括生物膜理论、离子干涉理论、自由基理论等。最后结合磁场对金属腐蚀过程的相关机理,展望了后续磁场对微生物腐蚀防控的研究方向。

金属-微生物界面电子传递机制及其对金属腐蚀的影响

在微生物与金属共存的环境中,微生物能够利用胞外金属进行物质和能量代谢,从而起到加速/抑制了金属腐蚀的作用.综述了金属-微生物界面电子传递及其对金属腐蚀影响的研究现状,着重介绍了金属氧化物对微生物新陈代谢的促进作用,金属-微生物界面电子转移方式和相互作用机制对金属腐蚀的影响.探讨了电化学微生物腐蚀中的胞外电子转移与微生物代谢的相关性.

芽孢杆菌属微生物腐蚀研究进展

研究发现金属腐蚀部位存在芽孢杆菌属微生物,其中有些种形成的微生物膜被认为可能是一种潜在的抑制微生物腐蚀的有效方法。本文拟对国内外有关芽孢杆菌属微生物腐蚀的研究现状进行综述,探讨芽孢杆菌属生物膜在金属腐蚀中的作用,分析芽孢杆菌属微生物腐蚀的研究趋势。

金属材料的微生物腐蚀机理及防护

描述微生物腐蚀的发展情况,微生物腐蚀所带来的危害,微生物腐蚀发生的条件和反应机理,阐述因微生物腐蚀而造成的金属材料失效的案例。依据因微生物的存在而造成金属材料发生腐蚀的案例进行分析,结合微生物的生命活动和产生的生物膜等因素,分析造成金属材料失效的原因。综合微生物腐蚀反应的机理,从传统微生物腐蚀防治的角度和新的形式微生物腐蚀防治手段,阐述微生物腐蚀的防护研究情况。结合此情况,对微生物腐蚀防护方法和防护材料发展的方向进行展望。

高通量测序分析南美洲圭亚那输变电周围金属锈蚀材料中细菌多样性的研究

作为圭亚那输变电项目的EPC总承包商,中机公司非常重视项目所供设备和材料的材质、性能、使用寿命等方面的问题。此外,南美洲圭亚那属于热带雨林气候,高温多湿有利于金属材料表面微生物的生长,进而导致金属锈蚀。目前,对该国金属锈蚀材料中细菌物种多样性及其群落结构特征尚不明确。因此,本研究对南美洲圭亚那输变电工程周围区域金属锈蚀材料中的细菌群落进行16S rRNA基因(V3~V5区)高通量测序(Illumina Miseq),分析了6份金属锈蚀材料中细菌物种多样性及其群落组成,结果共获得139 626条有效序列,聚类为522个可操作分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU),获得分类地位明确的细菌种类为13门、24纲、64目、166属,以放优势门为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)为主,优势属为囊胚菌属(Blastocatella)、红色杆菌属(Rubrobacter)、螺状菌属(Spirosoma)、甲基杆菌属(Methylobacterium)、放线孢菌属(Actinomycetospora)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等,而不同锈蚀样品之间在群落组成方面也存在一定差异。上述结果揭示了圭亚那输变电工程周围区域金属锈蚀材料的群落结构及物种多样,为后续圭亚那地区的输电线路和变电站的设备和材料供货商在金属材料防锈蚀的研发工作方面提供了理论依据。

铜绿假单胞菌对2205双相不锈钢腐蚀行为的影响

将具有(111)择优取向的岛状奥氏体相嵌入连续铁素体的2205双相不锈钢(2205 DSS)工作面浸泡在铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)中进行电化学测试,研究浸泡时间对2205 DSS微生物腐蚀行为的影响。开路电位(OCP)、线性极化电阻(LPR)以及电化学阻抗谱(EIS)表明,在7 d浸泡期的无菌溶液中测得的EOCP、极化电阻(Rp)和电荷转移电阻(Rct)均比在有菌溶液中的大,表明铜绿假单胞菌加速了2205 DSS的腐蚀。动电位极化曲线表明,2205 DSS在无菌和有菌溶液中的维钝电流密度(ip)都随着浸泡时间的延长而不断增大,且在浸泡1 d、3 d、7 d的每个时间点有菌溶液的ip均比无菌环境的大,进一步证明铜绿假单胞菌加速了2205 DSS的腐蚀进程。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,在有菌溶液中随着浸泡时间的延长表面粘附的细菌量逐渐增多,浸泡3 d后样品表面的细菌聚集成一个个小团簇,浸泡7 d菌落进一步聚集形成细菌生物膜。对腐蚀后样品表面局部腐蚀形貌的观察发现,细菌生物膜的形成加速了表面局部腐蚀的发生,导致严重的局部腐蚀。X射线光电子能谱(XPS)结果表明,在存在铜绿假单胞菌的条件下2205 DSS表面形成溶于水的CrO3,使MIC点蚀发生。

建筑行业微生物腐蚀与防护研究进展

综述了导致混凝土材料和金属材料微生物腐蚀的研究现状,分别阐述了其微生物腐蚀的机理,包括混凝土生物硫酸腐蚀机制、金属微生物腐蚀的经典腐蚀机制和细胞外电子转移机制。概述了现有的建筑行业混凝土和金属材料微生物腐蚀及混凝土改性、制备保护涂层材料、添加杀菌剂等防护方法的研究进展,为后续建筑材料微生物腐蚀机制和防护技术的深入研究提供参考。