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热带海洋大气环境中氯化物沉积速率对低碳钢腐蚀行为影响的研究

热带海洋大气环境中氯化物沉积速率对低碳钢腐蚀行为影响的研究

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：陈恒崔怀云贺泽邦卢琳北京科技大学腐蚀与防护中心

大气腐蚀是低碳钢在大气环境中的主要失效形式,高温、高湿和高盐浓度的热带海洋大气环境对低碳钢腐蚀的影响是一个复杂的过程。其中,氯化物沉积速率对此过程具有决定性影响。一方面,沉积的氯化物具有吸湿性并易溶于低碳钢表面凝结的水膜... 详细信息

大气腐蚀是低碳钢在大气环境中的主要失效形式,高温、高湿和高盐浓度的热带海洋大气环境对低碳钢腐蚀的影响是一个复杂的过程。其中,氯化物沉积速率对此过程具有决定性影响。一方面,沉积的氯化物具有吸湿性并易溶于低碳钢表面凝结的水膜中,极大增强其侵蚀性;另一方面其还可以促进腐蚀产物的转化,改变锈层的保护性。目前热带海洋大气环境中氯化物沉积速率对低碳钢腐蚀行为的影响机制仍不明确,相关的研究存在较大争论和局限性。鉴于此,本文使用失重法、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射技术(XRD)、显微拉曼光谱(micro-Raman spectra)以及皮尔逊系数法研究了热带海洋大气环境中氯化物沉积速率(100～600 mg·m·d)对低碳钢腐蚀动力学、锈层成分以及锈层保护性的影响。研究结果表明,在热带海洋大气环境中,低碳钢表面被腐蚀产物所覆盖,锈层主要由γ-FeOOH,α-FeOOH,β-FeOOH和γ-FeO构成,锈层下钢基体表面密布蚀坑。进一步研究发现沉积的氯化物会促进危害性β-FeOOH和γ-FeO的生成,使得锈层不具有保护性并诱发蚀坑的形成。另外,根据皮尔逊相关系数的计算,还发现低碳钢腐蚀速率与氯化物沉积速率具有线性相关性。

关键词：低碳钢海洋大气环境大气腐蚀腐蚀速率腐蚀产物

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复杂钢结构防腐修复材料的研制及性能

复杂钢结构防腐修复材料的研制及性能

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：杨耀辉张彦军李玲杰苏碧煌王志涛中国石油集团工程技术研究院中国石油集团石油管工程重点实验室-涂层材料与保温结构研究室

为了解决海洋环境复杂钢结构防腐修复难题,提高海洋平台等钢结构的使用寿命,保证海洋平台等的安全运行。以二羟基聚醚、三羟基聚醚、甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料合成了聚氨酯预聚体,对合成反应参数进行了研究,以水固化树脂为基料,研究了... 详细信息

为了解决海洋环境复杂钢结构防腐修复难题,提高海洋平台等钢结构的使用寿命,保证海洋平台等的安全运行。以二羟基聚醚、三羟基聚醚、甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料合成了聚氨酯预聚体,对合成反应参数进行了研究,以水固化树脂为基料,研究了水固化涂料的颜填料和助剂。聚氨酯合成的最佳条件为:聚醚多元醇比例为7:1,合成温度为70℃,反应时间为3个小时。添加10%滑石粉、云母粉、炭黑,0.5%的二月桂酸二丁基锡,制备了水固化涂料。该涂料以无纺布为载体,制成了海洋复杂钢结构防腐修复材料。通过对水固化树脂合成条件的优化,确定了树脂合成时二羟基聚醚和三羟基聚醚比例、合成温度、合成反应时间等关键参数,通过对涂料颜填料、助剂的选择,得到了性能较好的水固化涂料,以无纺布为载体制备了防腐修复材料,可用于海洋复杂钢结构的防腐修复。

关键词：海洋环境钢结构防腐修复水固化聚氨酯

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基于ZIF改性的环氧涂层的制备及其性能研究

基于ZIF改性的环氧涂层的制备及其性能研究

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：林修洲段松窦宝捷张颖君张春江四川轻化工大学材料科学与工程学院四川轻化工大学材料腐蚀与防护四川省重点实验室

环氧涂层内部容易因固化收缩而产生缺陷,容易被腐蚀性介质渗透,亟需对环氧涂层进行改性处理。利用活性纳米填料ZIF-8对环氧涂层改性。ZIF-8以物理掺杂的方式均匀分散到涂层中填补了涂层中的缺陷,并与环氧树脂交联进一步增加了涂料的致密... 详细信息

环氧涂层内部容易因固化收缩而产生缺陷,容易被腐蚀性介质渗透,亟需对环氧涂层进行改性处理。利用活性纳米填料ZIF-8对环氧涂层改性。ZIF-8以物理掺杂的方式均匀分散到涂层中填补了涂层中的缺陷,并与环氧树脂交联进一步增加了涂料的致密性,显著提高涂层的防腐、耐磨和力学性能。同时利用ZIF-8结构中氨基配体含量调控ZIF-8的尺寸与活泼氢数量。最终改性环氧涂层的防腐、耐磨和力学性能随着氨基配体含量增加先上升后下降。利用FG对ZIF-8进行改性制备了FG@ZIF-8复合填料。随着复合填料中FG质量分数的提升,FG@ZIF-8改性环氧涂层防腐、耐磨和力学性能先上升后下降。同时,随着填料中氟含量升高,FG@ZIF-8改性环氧涂层的防腐性能和力学性能先上升后下降,但是耐磨性能一直上升。

关键词： ZIF-8 FG 环氧涂层耐蚀性能耐磨性能

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不同结构超细贝氏体钢的耐腐蚀性能

不同结构超细贝氏体钢的耐腐蚀性能

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：龚丽张弦刘静吴开明耐火材料与冶金省部共建国家重点实验室高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室武汉科技大学

采用一步和二步贝氏体等温转变工艺对低碳钢进行热处理,对不同实验钢的显微组织、物相分布和电化学性能进行了表征和测试,进一步在3.5 wt.%NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸应力腐蚀试验,分析裂纹扩展和断裂过程的变化,对试验钢的应力腐蚀... 详细信息

采用一步和二步贝氏体等温转变工艺对低碳钢进行热处理,对不同实验钢的显微组织、物相分布和电化学性能进行了表征和测试,进一步在3.5 wt.%NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸应力腐蚀试验,分析裂纹扩展和断裂过程的变化,对试验钢的应力腐蚀敏感性和环境断裂进行评价。结果表明,与一步贝氏体等温工艺相比,二步贝氏体等温转变工艺后形成的超细贝氏体钢中残余奥氏体含量更小,组织更加均匀。电化学测试结果显示在3.5 wt.%NaCl溶液中二步贝氏体钢的耐腐蚀性能较一步贝氏体钢更为优异。慢应变速拉伸结果显示裂纹主要在块状残余奥氏体处萌生,铁素体贝氏体板条能够阻碍裂纹的传播,一步贝氏体钢较二步贝氏体钢有更高的应力腐蚀敏感性。

关键词：超细贝氏体钢热处理工艺显微组织耐腐蚀性能 SCC 微裂纹

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磷化工复杂酸环境工业腐蚀及904L耐酸性能强化

磷化工复杂酸环境工业腐蚀及904L耐酸性能强化

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：向嵩石维谭元标冀宣名贵州大学材料与冶金学院贵州省材料与结构强度实验室高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室

我国富磷矿资源探明储量,依序主要集中在滇、黔、鄂三省,占据了全国磷矿资源的70%以上。因此,磷化工产业是贵州省的支柱产业,也是全国磷化工产品的重要生产基地。本报告结合团队多年与贵州瓮福集团开展的合作研究工作,梳理了贵州省磷化...

我国富磷矿资源探明储量,依序主要集中在滇、黔、鄂三省,占据了全国磷矿资源的70%以上。因此,磷化工产业是贵州省的支柱产业,也是全国磷化工产品的重要生产基地。本报告结合团队多年与贵州瓮福集团开展的合作研究工作,梳理了贵州省磷化工企业生产过程中的多种复杂酸环境中的材料腐蚀问题。主要汇报硫酸法湿法磷酸制取过程中存在的装备腐蚀特点及耐蚀材料的筛选,含氟高温浓硫酸对不锈钢腐蚀行为的影响以及副产物氢氟酸对不锈钢腐蚀特点。重点针对耐蚀材料高镍904L超级奥氏体不锈钢,展开报道其在含氟强酸下的钝化膜形成、稳定、溶解演变行为及稳定性的内在规律和钝化膜破裂的作用机制,904L不锈钢在氢氟酸溶液中的腐蚀机理以及钝化膜特性、高温浓硫酸中加入氢氟酸对于钝化膜的微观组织影响、敏化处理904L不锈钢其晶间腐蚀机理、以及运用激光熔覆、低温渗氮和超声滚压等表面改性技术对904L不锈钢耐蚀性的影响等。

关键词：

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微纳结构贝氏体钢的热处理工艺及耐腐蚀性能研究

微纳结构贝氏体钢的热处理工艺及耐腐蚀性能研究

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

关键词：超细贝氏体钢热处理工艺显微组织耐腐蚀性能 SCC 微裂纹

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制氟电解槽镍铜合金电镀工艺及其性能研究

制氟电解槽镍铜合金电镀工艺及其性能研究

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：张春江胡豪林修洲张颖君窦宝捷四川轻化工大学材料科学与工程学院四川轻化工大学材料腐蚀与防护四川省重点实验室

本文系统地研究碳钢表面电镀镍铜合金镀层的电镀工艺与实施方法,解决制氟电解槽的腐蚀性问题。采用直流电镀技术在Q235B碳钢表面制备了镍铜合金镀层,通过正交实验得出最优制备工艺。通过电化学工作站等设备研究了阳极材料、阴阳极间距... 详细信息

本文系统地研究碳钢表面电镀镍铜合金镀层的电镀工艺与实施方法,解决制氟电解槽的腐蚀性问题。采用直流电镀技术在Q235B碳钢表面制备了镍铜合金镀层,通过正交实验得出最优制备工艺。通过电化学工作站等设备研究了阳极材料、阴阳极间距和阴极表面处理方式三种施工工艺对粗糙度、形貌、结构和耐蚀性能的影响。结果表明:以蒙乃尔400合金做为阳极材料、选用5～8 cm的阴阳极间距、阴极表面的粗糙度为0.3～0.4μm之间制备的镀层具有最优的综合性能。对最优试验方案镍铜合金电镀液和镀层的性能进行分析,发现电镀液在15天内具有较好的稳定性;镀层的粗糙度为0.21～0.23μm,镀层组成的镍含量为86～88 wt.%,铜含量为12～14 wt.%,耐蚀性能提升明显,在制氟环境中的年腐蚀深度为0.00103 mm/a。

关键词：电镀镍铜合金 Q235B碳钢电化学阻抗谱

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一种新型硅氧烷防腐防护涂料的应用研究

一种新型硅氧烷防腐防护涂料的应用研究

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：卢桂峰

防腐蚀涂料是解决当前防腐蚀领域中钢材等金属表面腐蚀最主要的方式和途径之一,而有机材料诸如醇酸、环氧、丙烯酸、聚氨酯等是在防腐蚀涂料之中提供最常用的成膜物质。在大多数的防腐蚀环境中,需要防腐涂层提供一个综合性能优异的表面... 详细信息

防腐蚀涂料是解决当前防腐蚀领域中钢材等金属表面腐蚀最主要的方式和途径之一,而有机材料诸如醇酸、环氧、丙烯酸、聚氨酯等是在防腐蚀涂料之中提供最常用的成膜物质。在大多数的防腐蚀环境中,需要防腐涂层提供一个综合性能优异的表面防护,才能够最终得到一个长效防腐蚀的性能要求,然而有机涂层在耐紫外线,耐溶剂,耐酸雨方面都具有先天性弱点和不足,从而极大的影响了防腐蚀涂层的防腐寿命。环保、健康、安全"的生活和工作方式是社会发展的趋势,去探索、寻找一种新型的功能涂层,一方面要能够解决有机涂层防腐蚀防护的寿命周期短的性能问题,另一方面能够解决有机涂料的制备过程中,极度依赖于石油、不环保,高污染等社会性的难题,这些难题已成为当前防腐蚀防护涂料的一个重要的研发方向。本研究课题是采用了具有高硅氧键(硅氧键含量大于70%)的特种新型硅氧烷树脂,作为成膜物质,同时搭配功能性的颜填料,开发并制备出了一种超耐候、长寿命的防腐蚀防护涂料。在已完成的相关的测试数据显示,该材料的主要成分是以无机二氧化硅为主,其中硅氧键含量大约超过了70%,展现出了优异的耐紫外线,其QUV加速老化测试大于5000小时;并具有短时间耐温1000℃,长期可耐400℃优异的耐温性能;另外其耐有机溶剂、硫酸等酸性物质腐蚀以及盐雾耐腐蚀性能方面均表现优异。我们采用该材料制备出来的建筑防护涂料,不但具有超耐候性,长期使用不变色的性能特点外,还具有A1级不燃的性能;采用该材料制备出来的耐温涂料,可实现常温施工、常温固化成膜,长期耐温400℃,短期可耐1000℃高温的特点,且具有优异的耐腐蚀和耐紫外线性能特点;采用和水性环氧改性的底涂和中涂作为配套,面涂采用该硅氧烷涂料制备出的环保型低VOC重防腐涂料,同国内外著名公司的防腐蚀涂料体系(溶剂型环氧富锌+环氧云铁+聚氨酯)、溶剂型氟碳涂料通过采用较为苛刻的"老化+腐蚀"的测试方法进行平行对比实验,其综合的耐腐蚀等性能可以达到或者超出现有溶剂型有机重防腐涂料性能要求。本课题的应用研究通过采用高硅氧键含量的硅氧烷树脂制备出的功能涂料,通过配方的调整和优化,分别制备出来了不同类型的建筑防护涂料、耐温防腐蚀涂料、环保低VOC的重防腐涂料等功能涂料,通过与现有市场上同类型产品进行性能对比,其综合性能均超越了现有市场上的同类型产品的性能,并且通过施工方面的操作对比,其具有普通涂料同样方便的施工操作性能,具有极好地市场推广潜力和价值。

关键词：环保硅氧烷耐紫外线耐温耐腐蚀长寿命

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无取向电工钢用磷酸盐系绝缘环保涂层的研制及性能研究

无取向电工钢用磷酸盐系绝缘环保涂层的研制及性能研究

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：胡雄鑫张弦刘静吴开明林安耐火材料与冶金省部共建国家重点实验室高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室武汉科技大学资源与环境科学学院武汉大学

以磷酸盐为基础成膜剂,添加稀土钝化剂与硅烷偶联剂,研制了一种无取向电工钢用绝缘环保涂料。针对添加不同助剂的涂层的显微形貌、电化学性能、成分组成和盐雾性能进行了表征和测试。结果表明,在成膜剂中添加稀土钝化剂可有效填补涂层... 详细信息

以磷酸盐为基础成膜剂,添加稀土钝化剂与硅烷偶联剂,研制了一种无取向电工钢用绝缘环保涂料。针对添加不同助剂的涂层的显微形貌、电化学性能、成分组成和盐雾性能进行了表征和测试。结果表明,在成膜剂中添加稀土钝化剂可有效填补涂层中的孔洞,进一步添加硅烷偶联剂可分散稀土盐沉淀,使复合涂层表面更均匀且无明显缺陷。电化学测试结果显示复合涂层的腐蚀电流密度最小,极化电阻值最大,结合盐雾测试结果表明其具有出色的耐腐蚀性能。此外,复合涂层的层间电阻、附着力及铅笔硬度等性能均高于工业标准。

关键词：电工钢磷酸盐涂层稀土硅烷耐腐蚀性能

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磁场对铁在含氯离子碱性溶液中点蚀的影响

磁场对铁在含氯离子碱性溶液中点蚀的影响

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2021第八届海洋材料与腐蚀防护大会暨2021第二届钢筋混凝土耐久性与设施服役安全大会

作者：谢才博凌思纯李鑫吕战鹏上海大学材料科学与工程学院材料研究所省部共建特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海大学

近年来磁场对金属腐蚀的影响引起了人们的关注,涉及均匀腐蚀及有关电极过程的研究较多,与局部腐蚀有关的研究较少。钢铁材料在含氯离子溶液中易发生局部腐蚀,其中以点蚀尤为典型,是金属材料的重要失效形式之一。本文采用电化学测试方法... 详细信息

近年来磁场对金属腐蚀的影响引起了人们的关注,涉及均匀腐蚀及有关电极过程的研究较多,与局部腐蚀有关的研究较少。钢铁材料在含氯离子溶液中易发生局部腐蚀,其中以点蚀尤为典型,是金属材料的重要失效形式之一。本文采用电化学测试方法以及电极表面形貌观察方法研究了磁场对铁在磁场对铁在含氯离子碱性溶液中点蚀的影响。研究发现,在不含氯离子的碳酸钠溶液中,磁场降低铁在钝化区的电流密度,增加高电位下过钝化区的电流密度,对析氧反应有促进作用。在含氯离子的碳酸钠溶液中,磁场降低铁在阳极钝化区内的电流密度,增大点蚀区电位下的电流密度且在撤去磁场电流密度降低;磁场对高电位下的阳极电流影响不明显。磁场对不同恒电位下阳极电流的影响与速率控制步骤类型和中间物特性有关,另一方面,通过磁场的影响结果也可为明确点蚀基本过程及相关速率控制步骤提供关键性的依据。

关键词：磁场铁碱性溶液点腐蚀阳极过程

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