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低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为

低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为

作者：文怀梁中国科学技术大学

学位级别：硕士

高放废物因其毒性大、半衰期长、放射性强,必须采用有效的处置方法将其同人类生活圈隔离起来。我国拟采用深地质处置的方案对高放废物进行处置。金属处置罐是深地质处置方案中防止高放废物泄露扩散的第一道人工屏障,可防止高放废物向周... 详细信息

高放废物因其毒性大、半衰期长、放射性强,必须采用有效的处置方法将其同人类生活圈隔离起来。我国拟采用深地质处置的方案对高放废物进行处置。金属处置罐是深地质处置方案中防止高放废物泄露扩散的第一道人工屏障,可防止高放废物向周围环境泄漏。低碳钢作为处置罐候选材料之一,其表面在受到地下水浸泡时将发生腐蚀。研究低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为将为评价其作为罐体材料的可行性和预测其服役寿命提供依据。本文采用开路电位监测,动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了HCO3-、 Cl和SO42-的浓度对低碳钢在模拟高放废物地质处置环境中的活化／钝化腐蚀倾向的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察了表面腐蚀形貌,用X-射线衍射(XRD)对腐蚀产物进行了物相分析。研究发现,在仅含HCO3-的无氧溶液中,HCO3-会同时促进阳极的低碳钢溶解过程和阴极的析氢过程。低碳钢的开路电位随浸泡时间的延长和HCO3-浓度的升高而正移;当HCO3-浓度为0.01mol/L时,低碳钢最终处于活性溶解(活化)状态,表面的电化学反应过程由电荷转移控制;当HC03-浓度达到0.02mol/L及以上时,低碳钢最终处于钝化状态,表面的电化学反应过程由扩散控制。在无氧0.01mol/L HCO3-溶液中加入Cl-或者S042-,或者同时加入Cl-和S042-后,低碳钢表面腐蚀产物主要为α-FeOOH、Fe3O4和Fe2(OH)2CO3,在0.01mol/L HCO3-+Cl-溶液中还生成了γ-FeOOH。低碳钢始终都处于活性溶解状态,表面发生均匀腐蚀。在无氧0.05mol/L HCO3-溶液中加入Cl-(并且C1-浓度低于0.2mol/L)或者加入S042-(并且SO42-浓度低于0.1mol/L),或者同时加入C1-和SO42-后,低碳钢表面腐蚀产物主要为a-FeOOH、Fe304和Fe2(OH)2CO3。低碳钢处于过钝化状态,表面发生局部腐蚀,而且局部腐蚀程度随Cl-和SO42-浓度的升高而加重。

关键词：低碳钢高放废物处置腐蚀活化/钝化 HCO3-/Cl-/SO42-

模拟工业-海岸大气中pH值对Q235B钢腐蚀行为的影响

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金属学报 2015年第2期51卷 191-200页

作者：陈文娟郝龙董俊华柯伟文怀梁中国科学院金属研究所材料环境腐蚀研究中心沈阳110016

采用干/湿交替腐蚀增重模拟实验、XRD以及EIS等方法,研究了模拟工业-海岸大气中p H值变化对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,当SO2浓度较低时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响不明显;当SO2浓度较高时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影... 详细信息

采用干/湿交替腐蚀增重模拟实验、XRD以及EIS等方法,研究了模拟工业-海岸大气中p H值变化对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,当SO2浓度较低时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响不明显;当SO2浓度较高时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响存在极值现象,即:当p H值处于"较高"和"较低"之间某一值时,Q235B钢的腐蚀速率达到极大值.当模拟工业-海岸大气中SO2浓度一定时,p H值变化对Q235B钢表面锈层相组成的影响不明显.分析表明,模拟工业-海岸大气环境中SO2的存在一定程度上抑制了b-Fe OOH的形成.随着SO2浓度的升高,锈层中b-Fe OOH和g-Fe OOH的相对含量在减少,g-Fe OOH可能发生了向Fe3O4的还原或向a-Fe OOH的相变转化.随着腐蚀时间的延长,锈层相组成的演化呈现出相似的规律.此外,当模拟工业-海岸大气中SO2浓度较低时,Q235B钢腐蚀主要遵循Cl-的循环机制,改变p H值对钢腐蚀行为的影响不明显;SO2浓度较高时,Q235B钢腐蚀初期主要遵循Cl-的循环机制,随着腐蚀时间的延长,SO2对腐蚀的影响逐渐显著,并以H2SO4再生循环的方式加速钢的腐蚀.

关键词： Q235B钢干/湿交替实验工业-海岸大气腐蚀锈层

模拟工业-海岸大气中SO_2对Q235B钢腐蚀行为的影响

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金属学报 2014年第7期50卷 802-810页

作者：陈文娟郝龙董俊华柯伟文怀梁中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室沈阳110016

采用循环干/湿模拟腐蚀增重实验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和XRD方法,研究了模拟海岸-工业大气中SO2对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,在腐蚀初期SO2抑制了Q235B钢的腐蚀;在腐蚀后期,SO2促进了Q235B钢的腐蚀.当SO2的浓度较低时,... 详细信息

采用循环干/湿模拟腐蚀增重实验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和XRD方法,研究了模拟海岸-工业大气中SO2对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,在腐蚀初期SO2抑制了Q235B钢的腐蚀;在腐蚀后期,SO2促进了Q235B钢的腐蚀.当SO2的浓度较低时,腐蚀速率随SO2浓度的升高而增大;当SO2的浓度较高时,腐蚀速率随SO2浓度的升高而减小.工业-海岸大气中的SO2组分可以抑制腐蚀产物中g-FeOOH和b-FeOOH的生成,而促进a-FeOOH生成.低碳钢腐蚀速率随SO2浓度变化出现的极值现象与SO2导致的锈层相组分变化密切相关.

关键词： Q235B钢干湿交替工业-海岸大气腐蚀锈层

高放废物地质处置环境中低碳钢的腐蚀形态研究

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高放废物地质处置环境中低碳钢的腐蚀形态研究

模拟北山深部地下水化学组分对Ni-Cu低合金钢腐蚀行为的影响

第四届废物地下处置学术研讨会

作者：文怀梁董俊华柯伟中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室

在除氧的0.01 mol/L重碳酸盐溶液中原位测量了Cl和SO的存在对低碳钢腐蚀电位的影响,用扫描电子显微镜(SEM)观察了其腐蚀形貌,用X射线衍射方法(XRD)检测了腐蚀产物的相组成。结果表明,在0.01 mol/L NaHCO溶液中低碳钢的开路电位最终处于... 详细信息

在除氧的0.01 mol/L重碳酸盐溶液中原位测量了Cl和SO的存在对低碳钢腐蚀电位的影响,用扫描电子显微镜(SEM)观察了其腐蚀形貌,用X射线衍射方法(XRD)检测了腐蚀产物的相组成。结果表明,在0.01 mol/L NaHCO溶液中低碳钢的开路电位最终处于二次钝化区间,钝化膜呈破裂溶解的状态,其表面呈现台面状坑蚀的形貌;在0.01 mol/L NaHCO+0.1 mol/L NaSO和0.01mol/L NaHCO+0.1 mol/LNaCl溶液中,低碳钢的开路电位最终处于阳极活性溶解区间,但是前者腐蚀表面呈均匀腐蚀形态,后者呈局部腐蚀形态。XRD结果显示腐蚀产物主要为α-FeOOH和FeO。

关键词：高放废物处置深地层水低碳钢腐蚀活化/钝化

来源： cnki会议评论

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模拟北山深部地下水化学组分对Ni-Cu低合金钢腐蚀行为的影响

活性碳堆积密度对双电层超级电容器性能的影响

第四届废物地下处置学术研讨会

作者：卢云飞阳靖峰文怀梁董俊华中国科学院金属研究所

采用动电位扫描法,在除氧NaHCO溶液中研究了SO和Cl对3Ni0.3Cu低合金钢极化行为的影响。结果表明,HCO促进金属表面钝化膜的形成;SO促进试样表面发生活性溶解;Cl-破坏金属表面钝化膜,诱发局部腐蚀;3种阴离子共存时发生明显的交互作用。

关键词：地质处置 3NiO.3Cu 极化曲线交互作用

来源： cnki会议评论

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电子元件与材料 2017年第3期36卷 26-30页

作者：文怀梁赵伟靳琳浩孟垂舟张继国郑军华李现化煤基低碳国家重点实验室河北廊坊065001 新奥科技发展有限公司河北廊坊065001

极片活性物质堆积密度对于超级电容器初期的活化过程极为重要,研究了极片辊压过程中堆积密度对电容性能的影响,测量了扣式超级电容器充放电5 000次循环的比电容、充放电特性曲线、放电中压和电化学阻抗谱。结果表明:比电容随极片活性碳... 详细信息

极片活性物质堆积密度对于超级电容器初期的活化过程极为重要,研究了极片辊压过程中堆积密度对电容性能的影响,测量了扣式超级电容器充放电5 000次循环的比电容、充放电特性曲线、放电中压和电化学阻抗谱。结果表明:比电容随极片活性碳的堆积密度提高而先升高后降低,扫描电镜结果表明较高的极片堆积密度可以压缩活性物质层的堆积孔,阻抗实验结果表明较高的极片堆积密度可以促使导电剂形成更有效的导电网络,从而降低极片内阻。但是,过高堆积密度反而会增大离子的传导阻力而增大内阻,导致比电容降低,优化的堆积密度为529×10^(–3)g/cm^3。

关键词：超级电容器活性碳电化学阻抗谱扣式堆积密度辊压

不同雨强、坡度和植被覆盖对密云库区坡地产流及磷流失的影响

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水土保持研究 2025年第2期 122-130+139页

作者：庞芳王娜梁致齐邯郸市生态环境局峰峰矿区分局河北农业大学资源与环境学院保定泽农环境技术有限公司

[目的]磷是造成密云库区水体富营养化的主要因素，探索密云库区坡地产流和磷流失特征，为密云库区水体富营养化污染防控提供数据支撑和理论依据。[方法]采用室内人工模拟降雨试验，研究了在不同降雨强度(40 mm/h, 60 mm/h和80 mm/h)、坡... 详细信息

[目的]磷是造成密云库区水体富营养化的主要因素，探索密云库区坡地产流和磷流失特征，为密云库区水体富营养化污染防控提供数据支撑和理论依据。[方法]采用室内人工模拟降雨试验，研究了在不同降雨强度(40 mm/h, 60 mm/h和80 mm/h)、坡度(5°,10°和15°)和不同覆盖条件下(裸地和苜蓿)地表径流和壤中流的产流特征以及磷随径流流失的规律。[结果]不同覆盖条件下地表径流和壤中流初始产流时间随降雨强度和坡度的增大而提前；不同覆盖条件下地表径流和壤中流产流速率均随降雨强度的增大而增大；同一降雨强度下，裸地壤中流和苜蓿地表径流产流速率随坡度表现为5°>15°>10°。不同覆盖条件下地表径流和壤中流总磷(TP)流失浓度随降雨强度的增大而增大，同一降雨强度下，两种覆盖条件下地表径流TP流失浓度均在10°坡达到最大，而壤中流TP流失浓度随坡度的增大而增大。不同覆盖条件下地表径流中TP流失量随降雨强度的增大而增大；同一降雨强度下，裸地地表径流TP流失量随坡度增大而增大，苜蓿条件下随坡度表现出10°>15°>5°的规律；苜蓿对径流中TP流失具有良好的阻控效果，阻控效率可达61.17%。不同覆盖条件下，TP随地表径流流失占总流失量的53.76%以上，相关性分析表明降雨强度为密云库区坡地产流及磷流失的主要影响因子。[结论]密云库区坡地产流及磷流失受降雨强度、坡度和植被覆盖的影响，降雨强度为主要影响因子，地表径流是磷流失的主要途径。

关键词：模拟降雨坡地地表径流壤中流磷

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大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁制造关键技术

山西建筑 2025年第2期51卷 183-186页

作者：曹军文陕西西安710000

结合公司近几年生产制造的大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁结构,以禹门口黄河大桥为例,介绍了钢锚梁结构组成,分析了大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁制造重难点,针对该项目钢锚梁结构复杂、熔透焊缝多的特点,论述了大跨度钢混组合梁斜拉桥... 详细信息

结合公司近几年生产制造的大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁结构,以禹门口黄河大桥为例,介绍了钢锚梁结构组成,分析了大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁制造重难点,针对该项目钢锚梁结构复杂、熔透焊缝多的特点,论述了大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁的制造关键技术,解决了加工制造过程中焊接变形及尺寸精度控制等诸多技术难题。

关键词：钢混组合梁斜拉桥钢锚梁制造关键技术

手持技术在跨学科教学中的应用进展研究及建议

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化学教育(中英文) 2025年第01期 103-109页

作者：黄佳仪廖伟梁钱扬义李滢彭盈盈华南师范大学化学学院华南师范大学教育科学学院佛山市季华中学

跨学科教学，是深化课程改革的新支点，是提升育人质量的新路径。基于分布特点与类型统计2大维度，从论文数量、期刊分布、学科学段分布、研究类型、传感器类型和情境类型等6个方面对72篇论文进行分析。研究发现：基于手持技术展开的跨... 详细信息

跨学科教学，是深化课程改革的新支点，是提升育人质量的新路径。基于分布特点与类型统计2大维度，从论文数量、期刊分布、学科学段分布、研究类型、传感器类型和情境类型等6个方面对72篇论文进行分析。研究发现：基于手持技术展开的跨学科教学研究数量逐年上升，发表在《化学教育》的研究成果最多，研究学科以化学为主，以教学探讨类研究居多，所运用的传感器种类繁多，以生活生产类情境的设置居多。结合研究结果提出3点建议：(1)发挥手持技术的技术优势促进学科融合，(2)注重开发案例并完善课程体系，(3)贯穿多维评价以显化教学成效。

关键词：手持技术跨学科教学传感器内容分析法