高温高压水环境中腐蚀产物膜的研究现状

高温高压水是轻水核反应堆冷却系统的主要服役环境,反应堆压力容器、管道及蒸汽发生器等构件材料在高温水中的环境损伤是影响核电安全的重要因素.材料在高温水中形成的腐蚀产物膜是影响其服役稳定与环境失效的关键.本文介绍了高温高压水环境中不锈钢和镍基合金腐蚀产物膜的形貌、结构、影响因素及形成机制,并对当前研究中存在的主要问题进行了讨论.

压水堆核电站蒸汽发生器用600合金管在含铅高温碱溶液中的应力腐蚀行为研究

采用U型弯曲试样研究了高、低温工厂退火状态的压水堆蒸汽发生器(SG)商用化600合金管在330℃、含10g/L PbO的10%NaOH高温水溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明,在氢浓度很高时,600合金表现为较严重的晶间腐蚀(IGA),最大侵蚀深度约270μm;没有观察到明显的应力腐蚀开裂,腐蚀晶界中有铅的沉积;冷拉预变形、退火温度对材料的腐蚀和应力腐蚀行为的影响不明显.

Cu、Mn的协同作用对低合金钢在模拟海洋大气环境中腐蚀的影响

用增重法、扫描电镜、X射线衍射、电子探针和X射线光电子能谱等手段研究了在模拟海洋大气干湿交替环境下16Mn钢和Cu-Mn耐候钢的腐蚀行为及Cu、Mn共添加对低合金钢腐蚀行为的影响.结果表明:Cu-Mn耐候钢的腐蚀速率低于16Mn钢,其锈层更致密;两种钢的铁锈均由Fe3O4,α-FeOOH,β-FeOOH,γ-FeOOH和大量无定形相组成;添加Cu使Fe3O4含量增加,添加Mn使γ-FeOOH含量减少;Cu在Cu-Mn耐候钢锈层中以CuFeO2存在;Mn在两种钢锈蚀初期以MnO存在,后期为Mn3O4.Cu、Mn的协同作用使Cu-Mn耐候钢抗大气腐蚀性能优于16Mn钢.

镁合金阳极氧化的研究进展与展望

回顾镁合金阳极氧化历史,介绍制备工艺、电解液组成及作用,同时对镁合金阳极氧化机理进行探讨。随着人类环保意识的增强,世界能源的紧缺和氧化设备的不断更新,认为电参数如频率、占空比、电压和电流密度对氧化膜性能的影响、阳极氧化电流效率的测定、氧化膜扩散规律的研究和环保型电解液的开发为未来镁合金阳极氧化研究的重点。

电参数对镁合金阳极氧化膜性能影响的研究进展

阳极氧化是提高镁合金耐蚀性的一种有效方法,选择的电参数对氧化膜性能影响很大。介绍了电参数如频率、占空比、电流密度、终电压等的概念,推导了占空比与电流密度的关系,并综述了电参数对阳极氧化膜性能影响的研究进展。随着电子技术在氧化电源上的广泛应用,氧化设备的发展趋势为更加智能化以及频率越来越高。

纳米二氧化钛水性分散体性能研究

通过特殊工艺方法制备出了分散性好,粘度低,贮存稳定的纳米二氧化钛水性浓缩浆。透射电镜(TEM)观察到浓缩浆中纳米二氧化钛基本上是以单个粒子形式存在。XRD结果表明了浓缩浆中的二氧化钛仍然保持原来的晶型,没有引入其它杂质。红外图谱证明了分散剂在纳米二氧化钛表面形成了牢固的化学吸附,以此产生电斥力和空间位阻效应,使纳米二氧化钛在分散体系中处于稳定的悬浮状态。

纳米阻燃母液提高APP/PER/MEL防火涂料耐水性研究

用Solsperse17000超分散剂对纳米二氧化硅和纳米氢氧化镁表面进行包覆改性,再加入树脂、助剂等,经球磨和超声波分散制成纳米阻燃母液,并配制出不同纳米母液含量的纳米改性防火涂料.用透射电子显微镜分析(TEM)和红外光谱分析(FT-IR)研究纳米粒子分散状态和稳定机制.用红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜分析(SEM)、浸水失重曲线分析、差热分析(DTA)研究在水介质中纳米改性防火涂料形貌变化、分子结构变化、水介质传输行为和浸水前后防火涂层的热降解行为.结果表明:4%纳米阻燃母液能有效提高APP/PER/MEL防火涂料的耐水性,且不损害它的热降解行为和防火性能.

镁合金等离子体氧化时火花变化规律的研究

研究M agoxid工艺中镁合金等离子体氧化的过程,此过程分为三个阶段:普通阳极氧化、微弧氧化以及弧光氧化。随着氧化的进行,施加的电压不断升高,火花由微弧向弧光过渡。而微弧和弧光开始均主要集中于样品的边缘,然后均匀分布于整个样品表面。与微弧氧化阶段相比,弧光氧化阶段火花的数量明显减少,尺寸增大,并且持续的时间延长。与火花变化过程相对应,氧化膜表面孔数量减少,直径逐渐增大。氧化时间超过10m in后,氧化膜表面呈现不明显的多孔结构。

基于人工神经网络模型的铝合金大气腐蚀的预测

用BP神经网络预测了铝合金大气腐蚀,研究了网络的训练精度和预测精度的关系,建立7-5-1的模型结构,模型相关系数为0.8821,预测结果比较理想.利用单一因素敏感性分析,计算了合金元素和环境因素对于铝合金大气腐蚀速率的影响.

立式原油罐底板腐蚀原因分析及解决方法

在原油罐运行过程中,自然腐蚀、介质腐蚀和磨损腐蚀都将引起原油罐的腐蚀损坏。针对原油罐的构造和运行特点,对罐底板腐蚀的情况进行了全面调查,分析了输油站内原油罐底板的腐蚀机理,提出了改进油罐工艺设计、选用合适的材料以及利用阴极极化原理的阴极保护等多项防护措施。

两种钢在不同冲击功下的冲击腐蚀磨损性能与机制

运用失重法、电化学测试和表面形貌观察,对低碳高合金钢和高锰钢湿磨衬板在酸性介质中的腐蚀、冲击腐蚀磨损性能与机制进行研究。结果表明:低碳高合金钢的腐蚀电流密度比高锰钢的小一个数量级,低碳高合金钢有自钝化倾向,而高锰钢则一直处于活性溶解状态,而且其耐腐蚀随时间的延长进一步恶化;随着冲击功增大,两种钢磨损失重呈不同程度的增大;在2.0 J冲击功下,两种钢的磨损失重相差不大;2.7 J与3.5 J时低碳高合金钢的磨损失重明显较小。2.0 J冲击功下,低碳高合金钢的磨损机制主要为显微切削,高锰钢主要为挤出硬化棱的疲劳剥落和腐蚀磨损;2.7 J冲击功下,低碳高合金钢主要为挤出硬化棱的剥落,高锰钢主要为块状腐蚀剥落;3.5 J冲击功下,低碳高合金钢主要为硬化层的疲劳剥落,高锰钢主要为较深层的大块疲劳剥落。

埋地管线剥离覆盖层下阴极保护的有效性

由微小缝隙模拟管线剥离覆盖层(涂层)下的局部电化学环境,用微电极技术测量了缝隙内局部电位及pH的分布,研究了缝口阴极保护电位、剥离区几何形状、溶液电导率等因素对剥离区内部局部环境及阴极保护水平的影响。结果表明,剥离区内电位降(电位梯度)主要集中在破损口附近,而剥离区深处接近自然腐蚀状态;剥离区内有效保护距离随缝口保护电位负移而增加,但缝口过保护并不能有效提高剥离区保护效果。阴极保护可使剥离区局部电化学环境pH升高、电导率增大。

AZ91D镁合金化学复合镀Ni-P-ZrO_2的工艺与性能

对镁合金传统化学镀工艺进行了改进,避免了使用氢氟酸和六价铬等有毒物质。采用化学镀与化学复合镀相结合方法,在AZ91D镁合金上获得了Ni-P-ZrO2纳米化学复合镀层,并研究了新工艺化学镀前处理和镍沉积机理及复合镀层的结构和性能。结果表明:新工艺方法获得的Ni-P镀层更均匀、致密,耐蚀性优于传统工艺化学镀层;Ni-P-ZrO2复合镀层与AZ91D合金基体在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线对比表明,该复合镀层对镁合金可以起到明显的保护作用;从磨损实验结果可见,Ni-P镀层的磨损质量损失率几乎为Ni-P-ZrO2镀层的3倍,说明ZrO2纳米粉的加入能改善镀层的耐磨性。

含铈不锈钢的抗菌性能

以00Cr18Ni9不锈钢成分为基础,添加0～5%的稀土元素铈（Ce）.利用电子探针分析了加铈（Ce）不锈钢中Ce的分布;用化学分析法测定了含铈不锈钢中铈（Ce）和碳（C）的含量;用X射线衍射方法测试了含铈（Ce）不锈钢中铈（Ce）的析出相成分;采用贴膜法测试了含Ce不锈钢对大肠杆菌ATCC 8099、金黄色葡萄球菌ATCC 6538的抗菌性能.结果表明： 含Ce不锈钢具有优异的抗菌性能,与含Cu抗菌不锈钢相比,含Ce不锈钢无需时效热处理就具有优异的抗菌性能.并讨论了含Ce不锈钢的抗菌机制.

微弧氧化在提高镁合金耐蚀性上的应用

开发了一种微弧氧化工艺,电化学极化技术和盐雾实验表明用该工艺得到的氧化膜具有较好的耐蚀性。并用这种工艺,开展了汽车轮毂和摩托车零部件微弧氧化的研究,为该项技术在工业上的应用打下基础。微弧氧化后,氧化膜均匀、致密地生长在工件表面。氧化膜颜色为白色,外观美丽。

ZQAl9-4-4-2镍铝青铜在2.4%NaCl溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀试验机研究了ZQAl9-4-4-2镍铝青铜在2.4%NaCl溶液中的空蚀行为.结果表明:空蚀使ZQAl9-4-4-2镍铝青铜的自腐蚀电位正移约16 mV,使电化学腐蚀速率增大8倍;2.4%NaCl溶液中空蚀最大失重率是蒸馏水中的2.1倍.在腐蚀与空蚀的交互作用中,力学因素起了至关重要的作用,纯空蚀失重分量占总失重量57.3%,腐蚀因素作用相对较小.微裂纹首先在α/κ相界的α相部分形成;随着空蚀的进行,这些微裂纹在α相内合并扩展导致α相出现失重,κ相也随之剥离基体.空蚀微裂纹易于横向扩展而向深度方向受阻.试样表面均匀剥落,未出现大的海绵状的空蚀坑.ZQAl9-4-4-2镍铝青铜较好的加工硬化能力,是其具有良好的抗空蚀性能的关键所在.

含Ag-Zn无机抗菌剂的Ca_3(PO_4)_2涂层的抗菌性能

采用等离子喷涂方法在0Cr18Ni9Ti不锈钢基体上制作分别含有不同含量Ag-Zn无机抗菌剂的涂层。X射线衍射(XRD)测试分析表明:涂层中的Ag-Zn无机抗菌剂为ZnO2、Ag2O2和Ag2SO4;涂层对大肠杆菌ATCC8099和金黄色葡萄球菌ATCC6538的抗菌性能表明:含Ag-Zn无机抗菌剂的磷酸钙涂层具有优异的抗菌性能,随涂层中Ag-Zn无机抗菌剂含量的增加和涂层与细菌作用时间的延长,涂层的抗菌率提高。

温度、pH和Cl^-浓度对NiTi形状记忆合金电化学行为的影响

通过正交试验法,采用动电位扫描技术研究了温度、pH和Cl-浓度对NiTi形状记忆合金在模拟口腔溶液中电化学行为的影响.结果表明温度、pH和Cl-浓度对NiTi的点蚀行为都有较大影响.溶液温度为25℃时点蚀电位最负,随着温度的升高,点蚀电位逐渐升高.溶液中的Cl-浓度很低时(不超过0.1 mol/L)点蚀电位较高,随着Cl-浓度的增加,点蚀电位急剧下降.当溶液的pH为6.0时,点蚀电位最高.

双电极碳钢体系在薄液膜初期干燥过程中的阻抗谱演化规律

采用电子天平和交流阻抗法在湿干变化环境中原位监测了碳钢双电极体系电化学阻抗谱,并研究了其大气腐蚀初期阻抗谱的演化规律.结果表明,薄液膜较厚时,可以利用简单的传输线模型对电化学阻抗谱进行最小二乘法拟合.薄液膜减薄至128μm以下时,阻抗谱出现Warburg阻抗。当电极表面的薄液膜减薄至不连续时,在腐蚀初期表面没有腐蚀产物的条件下,两电极间的溶液电阻急剧增大,干燥后变为两电极间填充的绝缘材料的电阻.