金属基合金表面超疏水膜的构筑及其耐蚀性的研究进展

超疏水技术是一项新型的腐蚀防护技术,在金属基合金表面构筑超疏水膜能有效地抑制金属和合金材料发生腐蚀。介绍了金属基合金表面超疏水膜的构筑方法,重点分析了超疏水膜对金属合金基体耐蚀性能的影响,最后总结了超疏水技术近年来的发展,及其存在的技术障碍。

燃气轮机燃烧室模化试验方法研究

燃烧室是燃气轮机的核心部件之一,决定着整个燃气轮机的工作性能,而燃气轮机燃烧室模化试验是获得燃烧室性能参数的主要方法,对燃烧室设计及优化具有极其重要的指导意义。结合国内外燃气轮机燃烧室试验方法,总结分析了燃烧室试验中应用的各类燃烧室模化方法和相关模化理论,为后续进行燃烧室试验提供了参考和借鉴。

响应曲面法研究碳钢在模拟烟气冷凝液中的腐蚀行为

电厂烟气冷凝液有较强腐蚀性,引起腐蚀的因素较多。采用响应曲面法研究了模拟烟气冷凝液中影响腐蚀的主要因素pH值、Cl-浓度与温度对碳钢腐蚀速率的影响,通过单因素极化曲线测定了碳钢的腐蚀电流密度。结果表明:随着溶液pH值的降低、Cl-浓度的增大和溶液温度的升高,腐蚀电流密度增大。在此基础上,运用响应曲面法中的BBD模型设计试验条件,测试并分析了碳钢在不同条件下的腐蚀速率,发现对碳钢腐蚀速率的影响程度从大到小依次为pH值﹥温度﹥Cl-浓度。

四种不锈钢在含不同浓度Cl^-的高炉煤气管道冷凝模拟液中的腐蚀行为

采用电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线、循环极化曲线(CP)研究了316L,2205,254SMo和2507不锈钢在含不同浓度Cl-的高炉煤气管道冷凝模拟液中的腐蚀行为。结果表明,随着Cl-浓度的增加,该四种不锈钢电极的电荷转移电阻均逐渐减小,其中2507不锈钢电极的电荷转移电阻最大,其次为254SMo不锈钢,而316L不锈钢的最小。316L不锈钢电极的极化曲线没有钝化区,腐蚀电流密度较大;254SMo和2507不锈钢电极的极化曲线存在明显的钝化区,显示较好的耐蚀性。254SMo和2507不锈钢电极的循环极化曲线中的折回段几乎沿原曲线逆向变化,显示其表面钝化膜破坏后的修复能力强;2205不锈钢回扫电流始终大于正扫电流,其钝化膜修复能力相对较差。

模拟冷却水中Al_2O_3纳米颗粒分散条件的优化

在模拟冷却水中添加Al_2O_3纳米颗粒制备纳米流体,用zeta电位表征纳米流体的稳定性。研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、超声处理时间、溶液pH值对纳米流体稳定性的影响及最佳优化条件。单因素实验结果表明,随着SDBS浓度、超声处理时间、溶液pH值的增加,纳米颗粒zeta电位绝对值#ζ#均先增加后减小。在此基础上,运用响应曲面法中的BoxBehnken设计(BBD)模型对纳米颗粒分散条件进行优化,结果显示,SDBS浓度对zeta电位的贡献最大,其次为溶液p H值;SDBS浓度与pH值、超声时间与pH值两两之间的交互作用较明显;BBD模型给出模拟冷却水中纳米颗粒分散稳定性的优化条件为SDBS浓度0.339%(质量分数),超声时间61 min,pH值8.05,预测#ζ#为50.8 mV,实验测得优化条件下#ζ#为50.6 mV,与预测值接近。

冷却水中杀菌剂次氯酸钠、异噻唑啉酮对不锈钢的侵蚀性比较

冷却水对不锈钢有腐蚀作用,在冷却水中分别添加杀菌剂次氯酸钠和异噻唑啉酮,采用极化曲线研究了次氯酸钠和异噻唑啉酮对TP304L不锈钢电极耐蚀性能的影响。结果表明:冷却水中次氯酸钠可以促进不锈钢的点蚀,随放置时间的延长冷却水对不锈钢的侵蚀性增加;冷却水中加入异噻唑啉酮对不锈钢的极化曲线不产生影响,在放置过程中冷却水对不锈钢电极的侵蚀性也不发生变化,异噻唑啉酮是一种对不锈钢较为安全的杀菌剂。

高氯介质中pH对316L不锈钢和Q235碳钢腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗谱、极化曲线、丝束电极等技术研究了316L不锈钢和Q235碳钢在不同pH且含有高浓度氯化物的高炉煤气冷段管道冷凝液模拟液中的腐蚀行为。结果表明,随着溶液pH的升高,两种材料的阻抗值均逐渐增大,316L不锈钢的钝态电流密度和Q235碳钢的腐蚀电流密度均减小。丝束电极电流分布图中阳极电流区域随溶液pH的升高而减小,不锈钢和碳钢分别表现出局部腐蚀和全面腐蚀的特征。

阳极钝化电位对黄铜表面钝化膜半导体性能的影响

目的研究黄铜在不同阳极钝化电位下形成的钝化膜的半导体性能。方法通过动电位极化曲线获取黄铜在硼酸盐缓冲溶液中的维钝电位区间,并选取3个钝化电位值对黄铜进行钝化处理,采用电化学阻抗谱和Mott-Schottky半导体理论研究阳极钝化电位对钝化膜半导体性能的影响,并进一步利用PDM模型进行点缺陷扩散系数的计算。结果黄铜在硼酸盐缓冲溶液中有明显的钝化区间,不同钝化电位对应的Mott-Schottky直线斜率均为负值,且点缺陷扩散系数均为10-14数量级。随着阳极钝化电位的正移,钝化膜的阻抗值不断增加,受主密度降低,平带电位变小,空间电荷层厚度增加。结论黄铜在不同钝化电位下形成的钝化膜均表现出p型半导体的特性,膜中载流子以空穴为主,随着阳极钝化电位的正移,钝化膜的导电性能变差,耐蚀性能增强,对基体的保护作用更好。

铜表面吡咯烷二硫代氨基甲酸铵自组装膜的拉曼光谱和缓蚀作用

应用表面增强拉曼光谱(SERS)和电化学方法,对铜电极表面吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDTC)的自组装单层结构、缓蚀性能和吸附行为进行研究。SERS光谱表明:APDTC分子通过硫原子垂直吸附在铜表面形成APDTC自组装单分子膜(APDTC SAMs)。交流阻抗和极化曲线实验表明:在3%NaCl(质量分数)溶液中APDTC SAMs对铜具有很好的缓蚀作用,最高缓蚀效率可达98%;APDTC的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附机理是介于化学吸附和物理吸附之间的一种吸附。

凝汽器不锈钢管锰致腐蚀初探

美国等国家发生了不少MnO2引起的凝汽器不锈钢管点蚀。随着我国不锈钢管凝汽器数量和使用时间的增加,也可能会发生类似问题,但目前尚未见到这方面的研究报告。不锈钢管上MnO2的形成有微生物氧化和化学氧化两种途径。不管MnO2是如何在不锈钢表面形成的,均可使开路电位大幅度上升,并可高至约400mV(vs.SCE)。电位正移可能会使开路电位超过点蚀电位从而引起304、316L不锈钢管点蚀。

Q235钢在煤浸出液中的腐蚀行为

采用离子色谱对某长焰煤浸出液进行了成分分析,用电化学阻抗谱和极化曲线研究了煤浸出液中离子含量和温度对Q235钢腐蚀的影响,用失重试验研究了Q235钢在不同转速和不同溶液中的腐蚀行为。结果表明:煤浸出液中主要的阳离子为Na^+和Ca^(2+),主要的阴离子为SO_4^(2-)和Cl^-;煤浸出液中离子含量增加和温度升高都会使Q235钢的耐蚀性降低;转速增大,Q235钢在煤浸出液中的腐蚀速率增大,当转速为60r/min时,Q235钢的腐蚀速率达到0.304 7mm/a,约为静态时的2.3倍;Cl-和SO_4^(2-)含量的增加都会促进Q235钢的腐蚀,SO_4^(2-)和Cl^-同时存在对Q235钢的侵蚀作用增强。

溴化锂机组不锈钢焊接管腐蚀失效的原因

通过外观、显微组织、化学成分、扫描电镜和能谱分析等检测方法,对溴化锂机组发生器436L不锈钢焊接管和吸收器304不锈钢焊接管焊缝附近的腐蚀失效进行了分析。结果表明:436L焊管内有氯化物和盐粒,其腐蚀泄漏主要是由氯化物点蚀引起的;304不锈钢管点蚀坑及其附近富集硫元素,该处发生了由硫或硫酸盐引起的微生物腐蚀;建议采用等轴晶化处理,激光焊接铁素体不锈钢管等措施提高焊缝质量;管子安装时焊缝应置于上方,试车时用纯净的水,长期停机应保持干燥。

吡咯烷二硫代氨基甲酸铵对黄铜在3%氯化钠溶液中的缓蚀性能

目前,对吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDTC)缓蚀性的研究不多,而有关其对黄铜在3%NaCl溶液中的缓蚀未见报道。采用失重、电化学方法考察了3%NaCl溶液中APDTC对黄铜的缓蚀性能。结果表明:APDTC对黄铜的缓蚀有一最佳浓度,刚开始随着APDTC浓度的增加,APDTC对铜的缓蚀作用不断增大,在6mg/L时缓蚀效率最大可达85%,随着浓度的进一步增加,缓蚀效果反而有所下降;APDTC对黄铜的缓蚀作用同时抑制了阳极反应过程和阴极反应过程。

硼酸缓冲溶液pH对黄铜表面钝化膜电化学性能的影响

采用极化曲线、恒电位-时间曲线、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky等方法研究了硼酸缓冲溶液中pH对黄铜表面钝化膜电化学性能的影响。结果表明,在所测pH范围内,黄铜均呈现明显钝化区间;pH为8,8.8和9.5时钝化膜均为多孔膜层,pH为10.5,12.5时钝化膜是致密的膜层;表面钝化膜在不同pH下均具有p型半导体性质,膜阻抗值随pH升高呈现先升高后下降的趋势;pH为10.5时阻抗最大,受主密度最小,钝化膜耐蚀性最好。

表面沉积有SO2污染物的黄铜在大气中的腐蚀行为

采用电化学阻抗谱(EIS)、扫描Kelvin探针(SKP)等方法研究了沉积有SO_2污染物的黄铜电极在大气中的腐蚀行为,采用X射线衍射(XRD)分析了黄铜表面的腐蚀产物。结果表明:表面沉积有SO_2污染物的黄铜电极的腐蚀反应阻力明显小于表面无污染物的黄铜电极的,且表面沉积SO_2污染物的量越大,腐蚀反应阻力越小;随着腐蚀时间的延长,黄铜电极表面腐蚀产物增加,表面伏打电位升高,表面反应活性降低;表面沉积有SO_2的黄铜在大气环境中的腐蚀产物主要为ZnSO_4·7H_2O、CuSO_4·3H_2O及ZnO,另外还有少量的Zn(OH)_2、Cu(OH)_2和CuO。

几种金属材料在高炉煤气管道冷凝液中的电化学腐蚀行为

某电厂干法除尘高炉煤气管道中的316L不锈钢膨胀节发生严重腐蚀,取高炉煤气管道中3个不同部位的冷凝液,利用电化学阻抗谱和极化曲线研究了904L和254SMo超级奥氏体不锈钢、2507和2205双相不锈钢及纯钛在3种冷凝液中的耐蚀性能。结果显示:高炉煤气管道冷凝液中含有高浓度氯离子,具有较低的p H值,冷凝液中904L和2205不锈钢的电荷转移电阻Rct值最小,254SMo和2507不锈钢次之,纯钛的Rct值最大;5种材料在冷凝液中的腐蚀电流密度从大到小依次为904L>2205>254SMo>2507>Ti;在稀释后的冷凝液中254SMo不锈钢的Rct值显著增大,在稀释5倍的冷凝液中254SMo不锈钢的Rct值与纯钛接近。

黄铜在含硫酸盐还原菌的模拟冷却水中的腐蚀行为

结合扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析,采用电化学阻抗谱、极化曲线测试以及丝束电极(WBE)技术,对黄铜电极在含硫酸盐还原菌(SRB)的模拟冷却水中表面成膜及腐蚀状况进行了分析。结果表明,在含菌模拟冷却水溶液中,电极表面会形成一层生物膜,电极表面含有铜和硫等元素。电化学测试分析结果显示,随着浸泡时间延长,无菌溶液中铜电极的阻抗值不断增大,腐蚀电流密度下降;含菌溶液中铜电极的阻抗值则随时间减小,腐蚀电流密度显著增大;浸泡初期电极表面的极差较大,随时间延长极差不断减小,显示浸泡初期电极表面状态不一致性较大,可能是浸泡初期SRB在电极表面成膜不均匀,从而导致局部区域的腐蚀。

盐酸溶液中烷基咪唑啉对铜的缓蚀行为

采用了电化学阻抗、极化曲线和循环伏安等方法研究了2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)在5%HCl溶液中对铜的缓蚀行为。结果表明,UHCI对铜有明显的缓蚀作用,随着缓蚀剂浓度的增加,其缓蚀率增大,但当缓蚀剂质量浓度达到0.15%后,再增加缓蚀剂浓度,缓蚀效率不再提高;该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,同时抑制了阴极还原和阳极氧化过程。量子化学计算结果表明,缓蚀剂分子主要通过O(14)提供电子与金属原子成键,在金属表面发生化学吸附。

聚(柠檬酸-天冬氨酸)的合成及其阻垢缓蚀性能

采用热缩聚法制备了聚(柠檬酸-天冬氨酸),并用红外光谱和凝胶色谱对其进行了表征。采用静态阻垢法研究了不同条件下制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)对硫酸钙的阻垢性能。采用电化学方法研究了在3.5%(质量分数)氯化钠溶液中聚(柠檬酸-天冬氨酸)对铜的缓蚀性能。结果表明:当天冬氨酸与柠檬酸物质的量之比为1∶1时,制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)(产物C)对硫酸钙的阻垢性能最好,阻垢率达97%,其在3.5%氯化钠溶液中对铜的缓蚀效果也很好。当产物C质量浓度为200mg/L时,对铜的缓蚀率可达81.6%。即制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)具有良好的阻垢缓蚀性能。

恒电位阴极极化法评价阻垢剂性能试验条件的优化

以电厂凝汽器最常用的304不锈钢为试样,确定恒电位阴极极化法评定阻垢剂性能的主要影响因素。结果表明:主要影响因素依次为极化电位、成垢离子浓度、极化时间、温度。优化后的试验条件为:极化电压-1.040V、CaCl2浓度9.0mmol/L、NaHCO3浓度18.0mmol/L、极化时间4.0h和反应温度45.0℃。试验条件优化后可使阻垢率的测定相对误差降低42%,分辨率明显提高。