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Degradation Behavior of Ti-6Al-4V Alloys for Dental Applications in Acidic Artificial Saliva Containing Fluoride Ion

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2017年第4期32卷 926-934页

作者：杨丽霞 HAO Shuo ZHU Qiliang xia dahai WANG Junxia ZHANG Junfeng MA Jingzhi WEI wei School of Material and Chemistry China University of Geosciences Tianjin Key Laboratory of Composite and Functional Materials School of Materials Science and Engineering Tianjin University Department of Stomatology Tongji Hospital Tongji Medical College Huazhong University of Science and Technology

The aim of this work was to study the degradation behavior of Ti-6Al-4V alloys for dental applications in acidic artificial saliva with fluoride ion using electrochemical techniques, optical microscopy, scanning electron microscopy（SEM）, and energy dispersive spectrometry（EDS）. The experimental results showed that fluoride ion had significant influence on the degradation of Ti-6Al-4V alloys, and there was an obvious critical concentration of fluoride ion（about 0.1wt%）. With increasing fluoride ion concentration, the corrosion potential（Ecorr） of alloys moved toward negative and the impedance of alloys decreased, meanwhile, noticeable transformation from minimum corrosion to severe pitting corrosion was observed on alloys surface following the dissolution of TiO2 passive films, leading to the decrease of the corrosion resistance of alloys. The electrochemical dissolution of TiO2 passive films involved a nucleophilic attack of fluoride atom to the titanium atom of TiO2. In addition, Ca^（2＋）and Na~＋ in acidic saliva may involve the surface reactions and make the reactions more complex.

关键词： alloy corrosion scanning electron microscopy(SEM) passive films

Fast Evaluation of Degradation Degree of Organic Coatings by Analyzing Electrochemical Impedance Spectroscopy Data

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Transactions of Tianjin University 2012年第1期18卷 15-20页

作者： xia dahai SONG Shizhe WANG Jihui BI Huichao HAN Zhewen School of Materials Science and Engineering Tianjin UniversityTianjin 300072China

The degradation coefficient is proposed to evaluate the degradation degree of organic coatings by directly anaIyzing the Bode plots of the electrochemical impedance spectroscopy （EIS） data. This paper investigated the degradation of phenolic epoxy coating/tinplate system by EIS and the degradation coefficient value, which correlates well with the results of breakpoint frequency and variation of phase angle at 10 Hz. Furthermore, the degradation process was confirmed by scanning electron microscope （SEM） and scanning probe microscopy （SPM）. It is concluded that degradation coefficient can be used for the fast evaluation of degradation degree of organic coatings in practical appli- cations.

关键词： degradation process electrochemical impedance spectroscopy fast evaluation organic coating

Characterization of Passive Film Formed on 304 SS in Simulated Alkaline Water Chemistries Containing Sulfur at 300℃

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Transactions of Tianjin University 2015年第6期21卷 554-561页

作者：夏大海孙毅飞范洪强 Tianjin Key Laboratory of Composite and Functional Materials Tianjin University Department of Chemical and Materials Engineering University of Alberta School of Materials Science and Engineering Tianjin University

Passivity degradation of 304 stainless steel(SS) in simulated alkaline water chemistries at 300℃ was investigated using polarization curve, scanning electron microscope, time-of-flight secondary ion mass spectrometry(SIMS) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). Experimental results indicated that 304,SS was selfpassive in the test solution and the thickness of passive film was about 500 nm. Hydroxide was enriched in the outer layer whereas oxide was enriched in the inner layer. Sulfur in thiosulfate could be reduced into lower valence of sulfur and enter the passive film so that the composition of passive film was modified by sulfur. Fe and Cr were enriched in the passive film whereas Ni was depleted in the passive film.

关键词： passive film 304 stainless steel thiosulfate SIMS polarization curve

金属腐蚀速度的电化学噪声检测：理论模型研究进展

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化工学报 2019年第10期70卷 3880-3891页

作者：夏大海宋诗哲天津大学材料科学与工程学院天津市材料复合与功能化重点实验室天津300354 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室辽宁沈阳110016

金属材料腐蚀速度的测定是评价材料在服役环境中耐蚀性的重要指标。电化学噪声技术由于其原位无损无干扰的优势,用于金属材料的腐蚀监检测的应用已有50多年的历史,可以实现对金属材料在各种环境下的腐蚀速度和腐蚀形态的评估。目前制约... 详细信息

金属材料腐蚀速度的测定是评价材料在服役环境中耐蚀性的重要指标。电化学噪声技术由于其原位无损无干扰的优势,用于金属材料的腐蚀监检测的应用已有50多年的历史,可以实现对金属材料在各种环境下的腐蚀速度和腐蚀形态的评估。目前制约电化学噪声技术应用的关键科学问题之一是如何建立理论模型进而得到表征腐蚀速度的特征参数。目前腐蚀速度评价主要采用噪声电阻或谱噪声电阻来表征,但很多情况下2个参数本身缺乏严格的物理意义。本文综述了目前用于金属腐蚀速度定量分析的3种理论模型(电极过程动力学模型、等效电路模型、散粒噪声理论),并深入讨论了每种模型的优缺点,最后指出了该领域的发展方向。

关键词：电化学噪声定量分析数据解析腐蚀速度理论模型

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基于正交设计的反向学习差分进化算法

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第5期45卷 23-27,44页

作者：閤大海李元香祝婕武汉大学软件工程国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学计算机学院湖北武汉430072 长江工程职业技术学院测绘工程系湖北武汉430212

为了克服反向学习带来的维度退化现象,生成部分反向解增强对反向解空间的勘测能力,提出了一种基于正交设计的反向学习差分进化算法,利用正交设计仅生成若干具有代表性的部分反向解,在增强算法勘测能力与减少函数评价次数上达到了一个良... 详细信息

为了克服反向学习带来的维度退化现象,生成部分反向解增强对反向解空间的勘测能力,提出了一种基于正交设计的反向学习差分进化算法,利用正交设计仅生成若干具有代表性的部分反向解,在增强算法勘测能力与减少函数评价次数上达到了一个良好的平衡.实验结果表明:该算法相对于其他几种反向学习差分进化算法有更好的收敛精度及速度,同时对函数维度变化不敏感,鲁棒性较强.

关键词：差分进化算法反向学习正交设计部分反向解维度退化

Cl^-污染大气环境下T91钢孔蚀萌生的电化学噪声检测

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化工学报 2019年第7期70卷 2668-2674页

作者：夏大海马超宋诗哲天津大学材料科学与工程学院天津市材料复合与功能化重点实验室

采用电化学噪声(EN)技术研究了T91马氏体耐热钢在Cl^-污染大气环境下的电化学行为,并针对EN数据进行统计分析,得到表征腐蚀萌生和发展的特征参数。运用Thevenin等效电路模型得到统计参数与腐蚀速度之间的关系并用实验数据进行验证。实... 详细信息

采用电化学噪声(EN)技术研究了T91马氏体耐热钢在Cl^-污染大气环境下的电化学行为,并针对EN数据进行统计分析,得到表征腐蚀萌生和发展的特征参数。运用Thevenin等效电路模型得到统计参数与腐蚀速度之间的关系并用实验数据进行验证。实验结果表明,EN技术可以有效监测大气环境下T91钢的腐蚀过程,电流噪声幅值大小一定程度上反映了局部腐蚀萌生和发展过程。理论分析结果表明,溶液电阻可影响电位噪声和电流噪声的测量以及噪声电阻的计算结果,但只要溶液电阻值远小于工作电极的阻抗,其影响可以忽略。谱噪声电阻不等于研究电极的阻抗模值,二者之间存在一定的关系。实验数据的进一步分析证实了理论预测的正确性。

关键词：大气腐蚀电化学噪声电化学传感器在线监检测孔蚀萌生

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求解约束优化问题的加速CMODE算法

华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第4期44卷 48-52页

作者：閤大海李元香刘伟武汉大学软件工程国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学计算机学院湖北武汉430072 南阳理工学院软件学院河南南阳473000

为了加快CMODE(多目标与差分进化结合)算法的收敛速度,提出一种基于适应排序的分组选择方法将种群分为精英组与普通组,对精英组个体使用随机选择方式,对普通组个体使用适应排序选择方式,通过分组选择系数控制种群的选择压力.引入一种个... 详细信息

为了加快CMODE(多目标与差分进化结合)算法的收敛速度,提出一种基于适应排序的分组选择方法将种群分为精英组与普通组,对精英组个体使用随机选择方式,对普通组个体使用适应排序选择方式,通过分组选择系数控制种群的选择压力.引入一种个体更新辅助策略对于淘汰个体给予一次机会与相似个体比较并保留优胜个体,提高优秀个体的生存几率并进一步加快收敛速度.改进后的算法在cec2006的测试函数上进行了测试,结果表明该算法使大多数函数的收敛速度明显提高.

关键词：约束优化多目标与差分进化结合算法分组选择个体更新辅助策略收敛速度

EBSD技术研究金属材料晶体取向对大气腐蚀萌生的影响机理

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中国腐蚀与防护学报 2019年第6期39卷 495-503页

作者：潘成成马超夏大海天津大学材料科学与工程学院天津市材料复合与功能化重点实验室天津300354

利用电子背散射衍射(EBSD)技术,对Q235B钢、T91钢、7050铝合金和LY12铝合金4种材料表面预标记区域的晶体结构与取向进行了分析,研究4种金属表面在Cl-污染大气环境中的腐蚀萌生过程,及其表面晶体结构与取向对其大气腐蚀早期过程的影响。... 详细信息

利用电子背散射衍射(EBSD)技术,对Q235B钢、T91钢、7050铝合金和LY12铝合金4种材料表面预标记区域的晶体结构与取向进行了分析,研究4种金属表面在Cl-污染大气环境中的腐蚀萌生过程,及其表面晶体结构与取向对其大气腐蚀早期过程的影响。结果表明,Q235B钢的表面结构对在Cl-污染大气中均匀腐蚀萌生、发展过程没有显著影响,这主要是因为Q235B钢在大气环境中处于活化状态。T91钢倾向于在晶界处发生腐蚀,7050铝合金和LY12铝合金的点蚀坑则倾向于在表面能较高的晶面萌生。对于发生局部腐蚀的金属来说,腐蚀萌生易发生在钝化膜容易击穿的位置,晶界处和表面能较高的晶面由于钝化膜的稳定性较差,因而较容易发生腐蚀。

关键词：大气腐蚀电子背散射衍射晶体结构择优取向

基于混沌理论的电化学噪声谱数据解析及其在局部腐蚀检测中的应用

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化工学报 2018年第4期69卷 1569-1577页

作者：夏大海宋诗哲王吉会天津市材料复合与功能化重点实验室天津大学材料学院天津300350

将混沌理论引入电化学噪声(EN)谱的数据解析,对有机涂层失效过程和应力腐蚀过程的EN数据进行分析,采用关联维数表征局部腐蚀过程,取得了一些有意义的结果。分析了环氧酚醛/镀锡薄钢板失效过程的EN特征,通过计算涂覆镀锡薄钢板腐蚀过程... 详细信息

将混沌理论引入电化学噪声(EN)谱的数据解析,对有机涂层失效过程和应力腐蚀过程的EN数据进行分析,采用关联维数表征局部腐蚀过程,取得了一些有意义的结果。分析了环氧酚醛/镀锡薄钢板失效过程的EN特征,通过计算涂覆镀锡薄钢板腐蚀过程的电化学电位噪声(EPN)谱特征,发现EPN对应的关联维数值随着局部腐蚀程度的加剧有增加的趋势。采用混沌相空间重构理论分析了304不锈钢应力腐蚀过程的电流噪声谱,利用关联维数表征应力腐蚀过程。数据计算结果表明应力腐蚀初期其相空间轨迹呈圆球形,应力腐蚀后期则变为椭圆形。研究结果表明,当裂纹萌生和扩展时,关联维数值增大,表明电化学噪声信号的不确定性与复杂性增加。

关键词：腐蚀电化学混沌电化学噪声涂层实效应力腐蚀开裂局部腐蚀