电场作用下金属锌在薄液膜下的腐蚀电化学研究

采用薄液膜实验装置,测量了外加直流电场作用下锌在薄液膜体系中的腐蚀电位、阴极极化电流以及阴极极化曲线等.研究了外加直流电场对锌在薄液膜下腐蚀行为的影响.结果表明,外电场的作用可以使锌电极的腐蚀电位负移,也可以使锌电极在阴极极化条件下的阴极电流增加.分析结果表明,外电场与薄液膜体系中锌电极电化学过程中的相关因素发生了协同作用,改变了锌电极的阴极过程.

以醇胺类缓蚀剂为电解质的电化学再碱化修复效果研究

研究了醇胺类缓蚀剂辅助电化学再碱化修复碳化钢筋混凝土结构的可行性.采用电化学测试技术及化学分析方法研究了乙醇胺及二甲基乙醇胺缓蚀剂在混凝土中的迁移以及在含有2g/LNaCl+0.01mol/L NaOH的饱和氢氧化钙溶液模拟体系中的缓蚀效果.结果表明:在2A/m2恒电流密度形成的电场作用下,2种缓蚀剂通过30mm厚混凝土的速率明显高于未通电情况,即电场对醇胺类缓蚀剂的迁移扩散过程起到了促进作用.随着乙醇胺及二甲基乙醇胺浓度的增大,其缓蚀效果也逐步提高;相同浓度下二甲基乙醇胺表现出更优异的缓蚀效果,在浓度为0.04mol/L时其对Q235钢筋的缓蚀率达95.78%.二甲基乙醇胺的存在加快了电化学再碱化后钢筋腐蚀电位的正移,钢筋腐蚀电流密度更小,明显地改善了电化学再碱化的修复效果.

输电网镀锌金属部件的腐蚀与防护

根据输电网金属部件检修记录,结合金属腐蚀电化学原理,对输电网中镀锌金属部件在服役过程中可能发生的腐蚀进行了分析。同时,根据输电网中金属部件的工作状态以及服役环境特点,对输电杆塔、金具、连接件、地线和拉线等镀锌金属部件的腐蚀类型、腐蚀机理做了分析研究。介绍了几种镀锌层腐蚀寿命预测方法,并结合服役环境特点提出了相应的防护措施。指出应加强针对输电网服役环境下的腐蚀机理与防护技术的研究及输电网在不同服役环境中腐蚀预测研究,以便为输电网的安全运行提供技术支持。

极化曲线测量电力设备镀锌部件腐蚀速率及其参数优化

采用Tafel曲线、线性极化和弱极化曲线方法测量了锌在3.5%NaCl溶液中的腐蚀速率。通过试验对3种测量方法所得结果作了对比分析,考察了扫描速率和扫描范围对极化曲线测量锌腐蚀速率的影响。结果表明,由于锌的电化学特征,采用线性极化和Tafel曲线测量所得结果精密度较低,而采用弱极化曲线测量可得到较满意的结果;扫描速率过大或过小都会对测量结果产生较大的误差。而扫描范围的大小也对测量结果有很大的影响。

盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀的研究进展

钢筋混凝土在盐渍土和盐湖环境下的腐蚀包括硫酸根离子和镁离子对混凝土的侵蚀以及氯离子对混凝土中钢筋的锈蚀。简要介绍了盐渍土环境中钢筋混凝土结构腐蚀失效原理,并综述了国内外近年来对盐渍土钢筋混凝土腐蚀机理研究的相关情况。

镀锌钢在模拟不同服役环境中的腐蚀行为

采用极化曲线法研究了输电杆塔锌镀层在模拟海洋环境、模拟工业环境以及模拟海洋工业环境中的初期腐蚀行为。结果表明,在模拟海洋环境中,锌镀层的腐蚀速率随着NaCl浓度的增加先增大后减小;在模拟工业环境中,锌镀层腐蚀速率随着NaHSO3浓度增加而逐渐增大;在模拟海洋工业环境中,锌镀层腐蚀速率随着NaCl和NaHSO3混合溶液浓度的增加而增大。

钢筋在模拟碳化渐变条件下的腐蚀过程研究

采用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线研究了供货状态和打磨光滑钢筋在模拟孔隙液中碳化渐变条件下的腐蚀行为.采用扫描电镜结合能谱(SEM/EDX)和X射线衍射(XRD)对钢筋表面形貌和组成结构进行了分析.结果表明:碳化过程中钢筋表面的电化学行为可分为2个过程,即钝化膜形成或修复过程以及钙沉积过程.在混凝土碳化的过程中,并不是随着pH值降低随即就发生腐蚀,而是随着时间的进一步推移,当CaCO_3转化为Ca(HCO_3)_2,沉积层破坏时才发生腐蚀.另外,供货状态和打磨光滑钢筋在此过程中的响应时间有一定差异.

不同状态的钢筋在氯离子入侵过程中的腐蚀行为

采用极化曲线技术和扫描电镜结合能谱分析,对供货状态和打磨光滑状态的钢筋在混凝土氯离子侵蚀过程中的腐蚀行为进行了研究。通过不同浸泡时间,试样获得了不同的自腐蚀电位及自腐蚀电流密度,分析了不状态试样的表面形貌。结果表明,由于钢筋表面状态不同,钢筋在混凝土中的不同阶段表现出不同的电化学行为。在初期无氯离子的条件下,不同表面状态的钢筋表面钝化膜的稳定性不同,而随着氯离子在混凝土中的入侵,两种钢筋的腐蚀速率也存在很大的差异。结合表面状态分析表明,供货状态钢筋在混凝土氯离子入侵过程中比打磨光滑状态钢筋更易发生腐蚀。

电化学方法研究不同镀层在模拟服役环境中不同阶段的腐蚀行为

采用中性盐雾加速实验法结合电化学测量方法模拟研究了Zn镀层和55%Al-Zn合金镀层在不同服役阶段的腐蚀行为,同时采用XRD分析了镀层的腐蚀产物组成和结构。结果表明:两种镀层在盐雾实验过程中的腐蚀速率有着不同的变化趋势,与Zn镀层相比,55%Al-Zn合金镀层具有更好的耐蚀性能。这与镀层本身的组成结构有关,同时也与镀层表面不同阶段腐蚀产物的组成和结构不同有关。

钢筋混凝土在盐渍土环境中的腐蚀行为

依据盐渍土分类规则,设置了系列的盐渍土模拟溶液。采用极化曲线测试了干湿循环模拟盐渍土环境中氯离子、硫酸根离子的不同比例对钢筋腐蚀行为的影响,并采用离子扩散装置考察了硫酸根存在下氯离子在混凝土中的扩散特征。结果表明,盐渍土环境对混凝土中钢筋的腐蚀有很大的影响,不同盐渍土环境对钢筋腐蚀的影响程度不同,混凝土中钢筋在氯盐渍土和亚氯盐渍土环境中,腐蚀速率较快;此外,硫酸根的含量在一定范围内对氯离子的扩散有促进作用,这一结果与电化学测试结果相对应。

钢筋在再碱化过程中的电化学行为研究

采用循环伏安方法研究了钢筋在两种常用电解液中再碱化过程中的电化学反应.考察了钢筋在两种不同溶液中的电极反应,分析了Li+离子和Ca2+离子对电极反应的影响.并针对上述过程,实验研究了钢筋电极在两种溶液中电极反应动力学.结果表明:由于Li+离子的存在,使得钢筋表面的单质铁与不同价态的铁氧化物或氢化合物之间的转化过程与饱和氢氧化钙溶液中转化过程不同;同时也发现,由于Ca2+离子的吸附作用,使得Fe3+离子的扩散系数低于在氢氧化锂溶液中的扩散系数.研究结果可为电化学再碱化技术的应用提供理论依据.

电力输电杆塔用镀锌钢在污染环境中的腐蚀行为研究

采用自制大气腐蚀模拟试验装置模拟输电杆塔用镀锌钢的服役环境,采用动电位极化测试技术研究沉积不同浓度NaCl和NaHSO3的镀锌钢在干湿交替作用下的腐蚀行为,利用扫描电镜、X射线衍射仪研究干湿交替作用下镀锌钢的表面形貌以及腐蚀产物的特征.结果表明,NaCl及NaCl和NaHSO3共存均会对镀锌钢造成腐蚀.随着镀锌钢样品表面沉积腐蚀介质浓度的增大,腐蚀电流密度逐渐增大.随着暴露时间的增加,镀锌钢的腐蚀速率先升高后降低,同时NaCl和NaHSO3混合介质对镀锌钢的腐蚀要比单独NaCl存在时严重.

钢筋表面氧化层的阴极极化还原过程分析

采用电化学测试方法结合表面分析,研究了再碱化条件下钢筋表面锈层发生还原的可能性,同时采用粉末微电极法研究了铁锈在碱性环境中的阴极过程.结果表明:钢筋及其氧化层在碱性环境中的电极过程都表现出良好的氧化还原性,铁锈的阳极过程表现出2个阶段,但无锈钢筋的阳极过程却表现出3个阶段,锈层氧化物经过电化学再碱化后能够发生不同程度的还原,同时其体积也会相应缩小,再碱化只使腐蚀电位有所正移,但并未使腐蚀电流密度明显降低.

磷酸、单宁酸混合型带锈转化液的转化效果

采用浸泡试验结合电化学阻抗谱、扫描电镜等手段,对磷酸、单宁酸复合型转化液锈层转化效果进行了分析.结果表明,转化液中磷酸、单宁酸含量及其比例对锈层转化效果有影响,浸泡试验表明,当转化液中单宁酸含量为0.5％～1％,缓蚀剂含量为1％,渗透剂含量为3％～7％,且渗透剂与磷酸的质量比为0.4～0.6时,锈层的转化效果较佳;电化学阻抗结合显微形貌测试结果表明,锈层经不同转化液处理后,表面磷化膜致密性以及内部锈层的磷化程度不同,同时增加处理液中的渗透剂和缓蚀剂的用量可以提高磷化膜致密性以及内部锈层的磷化程度.

铁基锂离子电池正极材料的合成与改性研究

研究了共沉淀合成方法在铁基锂离子电池正极材料制备中的应用。考察了共沉淀方法在磷酸铁锂和磷酸铁制备中应用的可行性和在材料改性方面的优势。结果表明:共沉淀方法由于具有较好的分散效果,可以使铁基锂离子电池正极材料的前躯体中各元素得到均匀分散,可以降低和缩短后期的热处理结晶所用的温度和时间,并有效提高材料的性能。文中还对磷酸铁作为锂离子正极材料的可行性作了初步的研究。

镀锌层破损输电杆塔用镀锌钢在干湿交替作用下的腐蚀行为

采用自制大气腐蚀模拟试实验装置,并结合电化学阻抗及开路电位测试技术,研究了在干湿交替作用下,不同破损面积的输电杆塔用镀锌钢在NaCl和NaHSO3腐蚀介质共同污染下的腐蚀行为。结果表明,随着破损面积以及暴露时间的增加,电极的开路电位逐渐正移,同时电极的腐蚀速率也会随着破损面积的增加而增加,不同破损面积的样品的腐蚀速率在初期随暴露时间的增加而增加,后期逐渐减小。

Cl^-浓度渐变的混凝土孔隙液中钢筋的腐蚀过程

采用EIS和线性极化曲线技术研究了供货状态和打磨后的钢筋样品在模拟孔隙液中Cl-浓度渐变条件下的腐蚀行为。采用SEM结合EDS和XRD对钢筋表面形貌和组成结构进行了分析。结果表明:在Cl-浓度逐渐增加的孔隙液中,钢筋表面的电化学行为基本可分为3个过程,即钝化膜形成或修复过程、Cl-侵蚀过程和Ca沉积过程。供货状态钢筋比打磨后的钢筋样品更容易发生腐蚀。结合电极的腐蚀电位、腐蚀电流和电化学阻抗等参数随Cl-浓度的变化,讨论了混凝土中钢筋腐蚀发生、发展各阶段的腐蚀电化学过程的变化规律。

电场作用下金属Zn在薄液膜下的电极过程研究

利用薄液膜实验装置,采用阴极极化曲线、电化学阻抗谱研究了外加直流电场对金属Zn在薄液膜下的腐蚀行为影响。结果表明,外电场使阴极极化曲线中氧还原峰峰电位负移,峰电流增加,电极过程的荷移电阻降低;外电场作用下,使得液膜中存在电场,促进了溶解氧水合基团的传质过程,使氧的还原过程增强。同时外电场的存在使得电极/液膜界面的电荷密度增加,使电极电位负移,促进了阴极还原过程的进行。