110SS油管钢在高酸性气藏环境下的腐蚀行为

110SS钢因其优异的耐腐蚀性能和强度,在酸性环境的气藏油管材料中被广泛应用。为深入理解其在高酸性气藏环境中的腐蚀行为,将110SS油管挂片放置于高温高压反应釜中进行CO_(2)/H_(2)S环境模拟腐蚀实验,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、电化学测量等手段对其腐蚀产物形貌、腐蚀速率、物相、元素含量及电化学行为进行研究。结果表明,在72~168 h腐蚀时间内,110SS油管的腐蚀速率呈幂函数变化规律,并随着腐蚀时间的延长而降低;72 h时试样表面出现黄褐色的点状腐蚀产物,120 h时黄褐色腐蚀产物出现大面积脱落,以新出现的灰色腐蚀产物为主,168 h时呈现出分布均匀的青色腐蚀产物;110SS钢腐蚀产物主要有S、FeS_(1-x)、Fe_(1-x)S、FeS、Fe_2O_(3)、Fe_3O_4、FeCl_3、FeCO_(3)等;此外,自腐蚀电流密度随着腐蚀时间的延长而增加。研究结果有助于更好地了解110SS油管钢在高酸性气藏环境中的腐蚀行为。

3D打印铝合金液冷板在冷却液中的静态腐蚀

目的 对比3D打印铝合金液冷板材料经不同表面处理后在冷却液中的静态腐蚀情况,并预测静态腐蚀速率。方法 通过p H值测试、腐蚀表面形貌分析来监测冷却液和铝合金的变化,通过电化学方法测试样件的腐蚀动力学参数,通过质量损失试验测量材料的腐蚀速率和年腐蚀深度,通过EDS分析腐蚀产物。结果 所有试验组冷却液p H均整体呈下降趋势。在试样表面可以观测到明显的腐蚀现象,集中发生于试样表面的缺陷位置。不同表面处理的样件,其腐蚀速率不同,差异最大可达16倍。冷却液中的有效缓蚀成分参与了试样表面腐蚀产物膜的形成,在表面沉积了P、Ca等元素。结论 3D打印成形铝合金材料在冷却液中的年腐蚀深度整体较小,其耐蚀性良好,进行液态磨粒抛光或酸洗处理能降低研究材料在冷却液中的静态腐蚀速率。

轨道材料腐蚀及其防护技术研究现状与展望

我国铁路建设和城市轨道交通的发展迅猛,轨道材料的研发也向高性能高效率开拓,值得关注的是轨道材料的腐蚀问题造成了大量的经济损失,也可能带来安全隐患。文章简述了国内外轨道材料腐蚀机理的研究现状,介绍了大气、杂散电流、轨道疲劳和材料成分因素对轨道材料腐蚀的影响及其主要的腐蚀防护方法,提出了未来轨道材料腐蚀防护主要发展前景和展望,指出系统性设计与生产、监测与维护、重视极端条件的腐蚀防护方法研究和开发“智能绿色”涂层等思路,以提高对轨道材料腐蚀防护的认识。

芳基磷酸酯盐改性石墨烯/水性环氧涂层的耐腐蚀性能研究

为了提高石墨烯在水性环氧树脂(EP)中的分散性和相容性,通过2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯酚)磷酸钠(NA-11)对石墨烯进行改性处理,改性后的石墨烯分散在环氧树脂中,加入固化剂制得石墨烯/环氧涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、交流阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(Tafel)对复合涂层的结构和防腐性能进行测试分析。结果表明,NA-11改性石墨烯在水和环氧树脂中具有良好的分散性。改性后的石墨烯能显著提高复合涂层的防腐性能,其初始阻抗模量(|Z|_(0.01 Hz))从445.7 kΩ·cm^(2)提高至5047 kΩ·cm^(2),自腐蚀电流密度(i corr)从0.2023μA·cm^(-2)降低至0.006441μA·cm^(-2),石墨烯的物理阻隔性和“迷宫效应”使得涂层对基体的长期防护效果显著提升。

聚苯胺-二氧化硅/锌双层涂层的制备与防腐蚀性能

以苯胺单体和纳米二氧化硅(Si O2)为原料,十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂,采用化学氧化聚合法分别制备了聚苯胺(PANI)和PANI/SiO2复合材料(PSC)。随后通过溶液浇铸法将它们分别沉积至电镀锌(Zn)镀层和Si O2/Zn复合镀层(SZC)表面,构建具有镶嵌结构的PSC-Zn和PANI-SZC双层涂层。采用扫描电镜(SEM)观察了双层涂层和在3.5%NaCl溶液中浸泡30 d后缺陷涂层的表面形貌,并通过Tafel极化曲线测量和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了双层涂层的腐蚀行为。结果发现,PANI-SZC的腐蚀电流密度约为PSC-Zn的1/5,腐蚀保护效率高达98.82%,说明具有微纳米结构的SZC镀层有助于PANI膜在其表面产生良好的镶嵌结合,形成致密、均匀和光滑的表面,从而减少腐蚀缺陷的产生。

“一带一路”背景下腐蚀与防护专业人才培养模式的探索

国家“一带一路”倡议的实施对我国高校人才培养提出更高的要求。本文主要介绍了我国高校腐蚀与防护专业人才培养的现状,结合国外腐蚀与防护专业培养模式,针对我国“一带一路”倡议发展需求,提出符合我国腐蚀与防护人才培养的建议,旨在提高我国腐蚀与防护专业教学质量和人才培养目标。

Zr掺杂类金刚石薄膜摩擦性能及耐腐蚀性能的影响

目的改善不锈钢摩擦性能及耐腐蚀性能。方法通过线性阳极层离子源辅助非平衡磁控溅射法,制备了不同Zr含量的类金刚石(DLC)薄膜,采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、纳米硬度仪、高温销盘磨损仪、电化学工作站,对薄膜的化学成分、显微结构、纳米硬度、薄膜摩擦性能及耐腐蚀性能进行测试研究。结果随着Zr靶功率的增大,Zr含量线性增加。Zr含量从4.9%增加至16.3%时,I_D/I_G增大,薄膜硬度从12.1 GPa逐渐下降至8.4 GPa;Zr含量增大至21.2%时,I_D/I_G减小,薄膜硬度增大至11.4 GPa。涂镀类金刚石薄膜的不锈钢基体比无涂层的不锈钢基体有更低的摩擦系数,更好的耐磨损性能。Zr掺杂DLC薄膜的最小摩擦系数为0.07。Zr含量从4.9%增加至16.3%,DLC薄膜的耐腐蚀性能减弱;Zr含量继续增加,DLC薄膜的耐腐蚀性能增强。当Zr含量不大于11.9%时,沉积Zr掺杂DLC膜的不锈钢基体的耐腐蚀性能比不锈钢基体的更强。结论 Zr含量不大于11.9%时,Zr掺杂类金刚石薄膜既可以有效地改善不锈钢基体的摩擦磨损性能,又可以大幅提高耐腐蚀性能。

恒温扭动磨损腐蚀的模拟与试验

为揭示材料在恒温液体介质中的扭动磨损腐蚀特性,研制了新型恒温扭动磨损腐蚀试验装置,并用该装置对Ti6Al4V合金在37℃的Saline溶液中的扭动磨损腐蚀行为进行研究.研究结果表明:在往复扭动角为±3°,法向载荷为50 N,频率为0.5 Hz的条件下,Ti6Al4V合金的摩擦扭矩曲线可分为初期很低、逐渐升高、然后略有降低和再升高逐渐趋于稳定的4个阶段;摩擦扭矩-角位移曲线包括直线型、椭圆型及平行四边形型.扭动后自然腐蚀电位迅速负移,然后逐渐正移并趋于相对稳定,稳定值低于扭动前;腐蚀电流则呈现先升高后降低并趋于相对稳定,稳定值高于扭动前.损伤是腐蚀与磨损耦合作用的结果.

一种盐酸掺杂聚苯胺聚酰胺树脂涂层的制备及其防腐蚀性能

聚酰胺树脂粘合剂具有漆膜对金属粘合力强、耐候性和施工性能好以及对人体毒性小等优点,目前未见将其作为环氧树脂粘合剂的报道。以过硫酸铵为氧化剂、苯胺单体为原料合成了本征态和盐酸掺杂聚苯胺,以其作填料,聚酰胺树脂650为粘合剂,采用共混法加入环氧树脂E-44和二乙烯三胺助剂制成防腐蚀涂料,并涂覆于钢和铝基片表面,制备了防腐蚀涂层。通过划格法测试涂层的附着力,通过Tafel曲线、交流阻抗谱和中性盐雾试验研究了涂层的防腐蚀性能。结果表明:聚苯胺聚酰胺树脂涂层对金属基片有一定的防腐蚀性能,其中盐酸掺杂聚苯胺对钢基片的防腐性能更好。

温度对2205双相不锈钢在卤水中腐蚀阴极反应的影响

利用电化学方法,在不同温度下研究了2205双相不锈钢在卤水中腐蚀阴极反应的特性,结果表明,温度对氧在2205双相不锈钢表面的极限扩散电流密度影响显著,极限扩散电流密度随温度的升高先增大后减小,在76℃时达到最大值12.3μA/cm^2;高温下的高盐度卤水对处于阴极保护电位下的2205双相不锈钢仍具有破坏性。

模拟体液中的尿酸对AZ31B镁合金腐蚀行为的影响

过去，探讨高尿酸浓度体液中AZ31B锾合金腐蚀状况的研究不多。采用开路电位、交流阻抗谱和失重法等研究了AZ31B镁合金在不同尿酸浓度的模拟体液中的腐蚀行为。结果表明：在模拟体液中尿酸会加快镁合金的腐蚀，但是尿酸加入量与腐蚀速度不是简单的线性关系，尿酸浓度较小时其对腐蚀速率影响较大，当尿酸浓度超过104μmoWL后，镁合金的腐蚀速率不再显著增大；镁合金的失重速率随着浸泡时间的延长而减小，经8～12d的浸泡后，镁合金的腐蚀过程基本达到稳定状态。

恐龙化石的人工加速腐蚀研究

为了深入探讨恐龙化石的风化原因,为恐龙化石新型保护材料的研制提供理论支持,项目采用0.5,1,2mol/L硫酸溶液,二氧化碳饱和液与5%碳酸氢钠溶液对自贡出土恐龙化石进行人工加速腐蚀实验;利用失重法、XRD、XRF和显微法表征.结果表明:3种介质对化石腐蚀速率依次为硫酸溶液24.213 6g/(m2·h),二氧化碳0.663 7g/(m2·h),碳酸氢钠0.126 3g/(m2·h).硫酸溶液对化石腐蚀速率是二氧化碳的36.5倍,是碳酸氢钠溶液的191.7倍;在0.5mol/L硫酸溶液腐蚀下,XRD和XRF说明化石中CaCO3首先腐蚀,腐蚀量最大,腐蚀后化石中钙含量减少66.4%.化石腐蚀前后形貌变化与腐蚀速率一致.

1Cr18Ni9Ti在酸性高锰酸钾去污中腐蚀行为的影响因素

在酸性高锰酸钾去污体系中,采用单因素试验和正交试验,以深度腐蚀速率作为评价指标,探讨了酸洗中溶液组分、温度、流速及时间等因素对不锈钢腐蚀行为的影响规律;通过极差与方差分析,给出了各因素的主次顺序及其清洗去污过程中的优化结果。结果表明:各因素对腐蚀速率的影响大小依次是时间、流速、温度、KMnO4浓度及HNO3浓度;腐蚀速率最小时的去污工艺为:HNO3的质量分数20%、KMnO4的质量分数0.02%、温度70℃、静态去污及酸洗时间12h。

基于ZnO纳米棒阵列的钙钛矿太阳电池研究

在钙钛矿太阳电池中利用水热法制备ZnO纳米棒阵列时,TiO_(2)薄膜一般是制备ZnO种子层以及后续生长ZnO纳米棒阵列的基础。因此TiO_(2)薄膜的致密和平滑程度对ZnO纳米棒阵列的生长及相应太阳电池的光伏性能有重要影响。本文通过使用水解-热解法以NbCl5为铌源在FTO导电基底上制备了Nb掺杂的TiO_(2)致密层,有效提升了TiO_(2)薄膜的致密程度,并在此基础上通过水热法成功沉积生长了具有不同长度、直径和面密度的ZnO纳米棒阵列。通过两步连续沉积法在所得ZnO纳米棒阵列上制备了摩尔比为CH3NH3I/CH3NH3Br=85/15的CH3NH3PbI3-xBrx钙钛矿薄膜。使用spiro–OMeTAD作为空穴传输层,组装了基于Nb掺杂TiO_(2)致密层的ZnO纳米棒阵列钙钛矿太阳电池,在相对湿度55%的空气中获得了13.97%的光电转换效率。

904L不锈钢在含Cl^(-)和F^(-)溶液中的耐蚀性能研究

904L不锈钢因其良好的耐蚀性被广泛应用于石油、化工、排污、管道和造纸等领域中,但是其存在的Cl^(-)和F^(-)会引起904L不锈钢发生点蚀。通过对比实验,采用扫描电子显微镜和X-射线衍射研究了904L不锈钢在不同浓度Cl^(-)与F^(-)溶液中的微观形貌和腐蚀产物。采用电化学方法研究了不同浓度Cl^(-)与F^(-)和温度对904L不锈钢点蚀行为的影响,探究了904L不锈钢的耐腐蚀机理。结果表明:当F^(-)浓度从0增加到0.05 mol/L时,极化电阻Rp从2233 kΩ·cm^(2)下降到1246 kΩ·cm^(2),表明F^(-)浓度的上升会增加904L不锈钢在Cl^(-)溶液中的点蚀倾向,这是因为F^(-)会与合金中的Ni原子形成不致密的半溶性沉淀Ni F2并参与钝化膜的形成;随着F^(-)浓度的增大(从0.05 mol/L到0.30 mol/L),极化电阻Rp从1246 kΩ·cm^(2)下降到559 kΩ·cm^(2),表明当F^(-)浓度继续升高时904L不锈钢点蚀倾向继续增加,但是增加趋势逐渐减缓。温度对904L不锈钢的点蚀行为影响较大,Cl^(-)浓度对904L不锈钢的点蚀行为影响较小。

半导体温差自发电燃气热水器设计与性能研究

一种高效节能的燃气热水器对环境改善和能源节约具有重要意义,本文设计了一种基于半导体温差发电的自发电燃气热水器装置,通过水冷散热和自主发电,提高了散热和温差发电的效率,同时解决了使用干电池带来的浪费和环境污染问题。本装置以半导体发电装置为核心,通过扁平冷热水管+温差发电模块构成的三明治结构维持较大的稳定温差,使输出功率更大、更稳定。本文研究成果可为低成本和高效节能自发电燃气热水器的设计与应用拓展新的思路。

不锈钢在氟硼酸清洗剂中的腐蚀行为研究

通过X-射线衍射仪(XRD)对经过不同表面处理的两种不锈钢(1Cr18Ni9Ti)表面进行物相分析,采用失重法测定其在氟硼酸清洗剂中的腐蚀速度,同时借助扫描电镜及电子扫描探针观测浸泡过程中不锈钢的表面腐蚀形貌及其表面粗糙度的变化特征。结果表明:不锈钢在沸腾的浓硝酸中形成一层氧化物后作为模拟污染物相对于未处理前表面含有较多铁的碳化物;在反应初期,前者的耐腐蚀性大于后者;同时表面相对于未处理前出现了比较明显的晶间腐蚀形貌,表面粗糙度Ra也经历了一个先减小后增大,再减小的过程。

铝制冷板在乙二醇冷却液中的腐蚀行为

监测了冷板系统模拟装置冷却液的p H和铝离子含量,分析了冷板的腐蚀形貌和腐蚀产物,研究了6063铝合金冷板在乙二醇冷却液中的腐蚀行为及导电氧化处理对6063铝合金(6063-CCO)冷板腐蚀行为的影响。结果表明:在试验时间内,冷却液的p H增大,其中试验初期增加明显,后增加缓慢,趋于稳定;铝合金基体金属腐蚀产生的铝离子进入溶液和形成沉淀之间会形成动态平衡;铝制冷板在乙二醇冷却液中的腐蚀以点蚀为主,其腐蚀速率随试验时间的增加而减小,其中试验初期,6063-CCO冷板的腐蚀速率更低,但试验后期,其腐蚀速率却更大。

回火对E101T1-K3C熔敷金属显微组织和力学性能的影响

采用E101T1-K3C低合金高强钢药芯焊丝对EH620钢进行焊接。焊接接头分别在460℃、580℃进行保温1 h回火热处理,应用金相显微镜、材料试验机、冲击试验机、扫描电子显微镜等对试样进行分析与测量。结果表明:焊态下熔敷金属显微组织为条状铁素体+少量贝氏体+第二相颗粒,熔合区显微组织为片状铁素体+马氏体+第二相颗粒。焊接接头经过460℃×1 h焊后回火处理后,焊缝区的显微组织为铁素体+少量贝氏体+第二相颗粒,熔合区组织为铁素体+回火屈氏体+第二相颗粒。焊接接头经过580℃×1 h回火处理后,焊缝及熔合区显微组织均为铁素体+回火索氏体+第二相颗粒;熔敷金属屈服强度由725 MPa下降589 MPa,-40℃冲击吸收能量KV2由71 J提高到114 J;维氏硬度值在焊接接头焊缝及热影响区的分布趋向一致,焊接接头具有理想的力学性能。

锐钛矿相TiO_(2)纳米棒阵列的制备及其在钙钛矿太阳电池中的应用

在钙钛矿太阳电池中,定向生长的TiO_(2)纳米棒阵列具有可控的排列结构,能够为电子的传输提供有序的径向传输通道,从而改善电子在界面间的分离与传输。本文通过水热法成功制备了长度为400 nm、直径为65 nm、面密度为160μ·m^(-2)的锐钛矿相TiO_(2)纳米棒阵列,使用摩尔比n(CH_(3)NH_(3)I):n(CH_(3)NH_(3)Br)=85:15的CH_(3)NH_(3)PbI_(3-x)Br_(x)薄膜作为钙钛矿光吸收层,spiro-OMeTAD作为空穴传输层组装了基于锐钛矿相TiO_(2)纳米棒阵列的钙钛矿太阳电池,研究了不同纳米棒阵列对钙钛矿太阳电池光伏性能的影响,结果表明,基于锐钛矿相TiO_(2)纳米棒阵列钙钛矿太阳电池在相对湿度为54%的空气环境下取得了14.35%的光电转换效率。