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q235碳钢表面镍铬合金化层的耐海水好氧菌腐蚀性能

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表面技术 2022年第5期51卷 99-110页

作者：孙彩霞戴景杰张红霞王川青岛滨海学院山东省高等学校新金属功能材料及先进表面工程重点实验室山东青岛266555 青岛滨海学院机电工程学院山东青岛266555 青岛市新金属功能材料工程研究中心山东青岛266555

目的揭示弧辉等离子体镍铬共渗处理对q235碳钢表面成分、结构和耐海水好氧菌腐蚀性能的影响。方法采用弧辉等离子体渗镀技术在q235碳钢表面制备镍铬合金化层。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对镍铬合金化层的相组成、表面... 详细信息

目的揭示弧辉等离子体镍铬共渗处理对q235碳钢表面成分、结构和耐海水好氧菌腐蚀性能的影响。方法采用弧辉等离子体渗镀技术在q235碳钢表面制备镍铬合金化层。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对镍铬合金化层的相组成、表面形貌和截面元素分布进行分析。利用电化学测试技术,测试并分析镍铬合金化层在海水好氧菌中的腐蚀电化学行为。结果q235碳钢经弧辉等离子体镍铬共渗后,表面形成了一层厚度约为50μm的镍铬合金化层,合金化层的物相为Ni_(2.9)Cr_(0.7)Fe_(0.36)固溶体。在好氧菌中浸泡时,q235碳钢表面形成了生物腐蚀膜,腐蚀膜的存在使q235碳钢的腐蚀电位负移,局部耐蚀性降低。与q235碳钢相比,镍铬合金化层的表面能降低,表面接触角达到111°。镍铬合金化层在好氧菌中浸泡11 d后,仅在很少的局部位置观察到细菌附着,未观察到明显的腐蚀膜。结论q235碳钢在好氧菌中浸泡时腐蚀严重,浸泡5 d后就在其表面形成了一层由腐蚀产物、培养基和细菌形成的腐蚀产物膜,腐蚀产物对生物膜的形成有一定的促进作用。镍铬合金化层降低了q235碳钢表面的表面能,阻碍生物膜底膜的形成,同时形成的钝化层对介质有一定的阻隔,显著提升了耐好氧菌腐蚀的性能。

关键词： q235碳钢弧辉等离子体渗镀镍铬合金化层好氧菌电化学性能

q235碳钢表面SiO_(2)/PDMS超疏水涂层的制备及防腐性能研究

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表面技术 2023年第9期52卷 209-219页

作者：于元昊董玉花邢静陈亚敏宁浩良赵彤彭淑鸽河南科技大学化学化工学院洛阳市产业废物资源化利用工程重点实验室河南洛阳471000

目的提高q235碳钢的耐腐蚀性能。方法在q235表面先提拉聚二甲基硅氧烷(PDMS),预固化后再次提拉含疏水气相二氧化硅的PDMS分散液,完全固化后在q235表面构建一个SiO_(2)/PDMS超疏水涂层。通过扫描电镜、激光共聚焦显微镜、能谱、接触角、... 详细信息

目的提高q235碳钢的耐腐蚀性能。方法在q235表面先提拉聚二甲基硅氧烷(PDMS),预固化后再次提拉含疏水气相二氧化硅的PDMS分散液,完全固化后在q235表面构建一个SiO_(2)/PDMS超疏水涂层。通过扫描电镜、激光共聚焦显微镜、能谱、接触角、砂纸磨损、划格试验对涂层的形貌、结构和表面性质进行分析;采用电化学工作站对涂层的耐腐蚀性和耐久性进行评价。结果SiO_(2)纳米粒子被镶嵌在PDMS中,在q235表面形成了一种微纳粗糙结构,平均粗糙度为2.2μm;涂层表面能仅为5.6 mJ/m^(2),接触角为152.6°;涂层机械稳定性和结合力优异,砂纸磨损15个周期及划格试验30个周期后,仍保持超疏水。电化学研究表明,在q235表面引入SiO_(2)/PDMS后,阻抗提升了2个数量级,电容降低了6个数量级;腐蚀电位正向移动了0.4192 V,腐蚀电流密度降低了3个数量级;涂层对q235的防腐效率高达99.8%,呈现出优异的耐腐蚀性。在腐蚀液中浸泡一周后,SiO_(2)/PDMS涂层仍保持超疏水和优异的耐腐蚀性,表明涂层耐久性良好。结论以PDMS为疏水层,纳米SiO_(2)为填料构筑粗糙表面,通过条件控制实现防腐底层和超疏水表层间的界面融合,从而引入稳定的SiO_(2)/PDMS超疏水涂层,提高了q235的耐腐蚀性和耐久性。本研究为在金属表面构筑稳定的超疏水涂层提供了一种方法,有望拓展金属在恶劣环境中的应用。

关键词：超疏水耐腐蚀复合涂层 q235碳钢聚二甲基硅氧烷 SiO_(2)

q235碳钢在宜宾不同大气环境中的腐蚀行为

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腐蚀与防护 2022年第12期43卷 6-10,20页

作者：李成鑫王志高海潮王方强庞雅洁石建国严军蒋益强杜翠薇李晓刚国网四川省电力公司成都610041 国网四川省电力公司电力科学研究院成都610041 北京科技大学腐蚀与防护中心北京100083 国网四川省电力公司宜宾供电公司宜宾644000

通过室外暴露试验和电化学测试,研究了电网设备主要金属材料q235碳钢在四川宜宾地区不同大气环境中的腐蚀行为。结果表明:在四川宜宾A、B、C三个变电站环境中,q235碳钢的平均腐蚀速率分别为19.68μm/a、41.40μm/a和28.75μm/a,其表面... 详细信息

通过室外暴露试验和电化学测试,研究了电网设备主要金属材料q235碳钢在四川宜宾地区不同大气环境中的腐蚀行为。结果表明:在四川宜宾A、B、C三个变电站环境中,q235碳钢的平均腐蚀速率分别为19.68μm/a、41.40μm/a和28.75μm/a,其表面腐蚀产物主要由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe_(3)O_(4)组成,在B和C变电站环境中,q235碳钢表面腐蚀产物中的α-FeOOH含量较高;在B变电站环境中,q235碳钢的腐蚀电流密度最大,膜层电阻最小,说明其表面锈层对基体的保护性能较差。

关键词：输变电设备 q235碳钢大气腐蚀电化学测试

开心果壳基碳点的合成及其对q235碳钢的缓蚀行为研究

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化工学报 2023年第8期74卷 3446-3456页

作者：陈佳起赵万玉姚睿充侯道林董社英西安建筑科技大学化学与化工学院陕西西安710311

为实现废弃果壳的合理利用及绿色缓蚀剂的制备,采用水热法分别合成了开心果壳碳点(pvs-CDs)及开心果壳-酒石酸复合碳点(pt-CDs),通过傅里叶红外光谱、X射线电子能谱、透射电子显微镜及荧光光谱对所制备的碳点进行表征,以电化学方法及失... 详细信息

为实现废弃果壳的合理利用及绿色缓蚀剂的制备,采用水热法分别合成了开心果壳碳点(pvs-CDs)及开心果壳-酒石酸复合碳点(pt-CDs),通过傅里叶红外光谱、X射线电子能谱、透射电子显微镜及荧光光谱对所制备的碳点进行表征,以电化学方法及失重法测试其缓蚀性能。结果表明,所制备的碳点对q235碳钢在1 mol·L^(-1)盐酸中的缓蚀效率均达90.0%以上,其中pt-CDs缓蚀性能更为优异。电化学阻抗谱表明pt-CDs对浸泡6 h后碳钢的缓蚀效率可达94.5%,这主要归因于其在碳钢表面吸附形成保护膜,显著增加了碳钢腐蚀反应活化能。同时荧光光谱和差分紫外光谱法证实pt-CDs与Fe3+的强相互作用,可进一步促进其在碳钢表面的吸附,这为探索生物质碳点类缓蚀剂的研究提供了思路。

关键词：生物质碳点腐蚀纳米材料 q235碳钢

电连接对q235碳钢在海洋环境中跨区带腐蚀行为的影响

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腐蚀与防护 2023年第6期44卷 1-5页

作者：冯娜武兴伟钟涛杨海洋丁国清董彩常中国船舶及海洋工程设计研究院上海200001 青岛钢研纳克检测防护技术有限公司青岛266071

通过对腐蚀速率、微观形貌和锈层成分的测试与分析,研究了电连接状态对q235碳钢在青岛实海环境中跨越全浸区和潮差区腐蚀行为的影响。结果表明:在非电连接状态下,全浸区试样的腐蚀速率低于潮差区,潮差区试样的腐蚀速率随着暴露高度的增... 详细信息

通过对腐蚀速率、微观形貌和锈层成分的测试与分析,研究了电连接状态对q235碳钢在青岛实海环境中跨越全浸区和潮差区腐蚀行为的影响。结果表明:在非电连接状态下,全浸区试样的腐蚀速率低于潮差区,潮差区试样的腐蚀速率随着暴露高度的增加而增大;在电连接状态下,处于最低潮位线下方试样的腐蚀速率出现峰值,而在潮差区,处于中潮位区域试样的腐蚀速率出现最低值;在全浸区上部和整个潮差区试样的腐蚀形貌存在明显差异;在两种状态下潮差区试样表面锈层成分存在明显差异,在电连接状态下存在锈层的影响,随着暴露高度的增加,锈层中Ca和Mg含量逐渐增加。

关键词：电连接潮差区全浸区 q235碳钢腐蚀行为

q235碳钢在电子束辐照-地下水环境中的腐蚀加速机理研究

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Q235碳钢在电子束辐照-地下水环境中的腐蚀加速机理研究

作者：张洁茹东华理工大学

学位级别：硕士

深地质处置是安全处置高放射性废物的最佳方案之一,包装容器作为第一道工程屏障,其完整性对整个处置库的安全有重要意义。在工程实践中,包装容器长时间处于强放射性和地下水侵蚀的环境中,材料辐照损伤、水辐射分解产物和地下水中阴离子(... 详细信息

深地质处置是安全处置高放射性废物的最佳方案之一,包装容器作为第一道工程屏障,其完整性对整个处置库的安全有重要意义。在工程实践中,包装容器长时间处于强放射性和地下水侵蚀的环境中,材料辐照损伤、水辐射分解产物和地下水中阴离子(Cl/SO)的化学作用都会促进包装容器材料的腐蚀。本文选取q235碳钢作为研究对象,从实验和理论两个方面开展腐蚀加速机理研究,对高放废物包装容器的选材具有一定的参考意义。本文实验探究了强辐照条件下q235碳钢在含Cl/SO4地下水模拟液中的腐蚀加速现象,辐照实验分为样品-模拟液均未受辐照(条件1),样品受辐照-模拟液未受辐照(条件2),样品-模拟液均受辐照(条件3)。通过XRD、SEM表征方法对腐蚀产物类型和腐蚀形貌进行了分析,计算了不同条件下的腐蚀速率。运用第一性原理研究了辐照对α-Fe晶胞造成的缺陷影响,完整Fe(100)表面对Cl/SO的吸附影响,缺陷Fe(100)表面对Cl/SO的吸附影响,以及Cl/SO分别与水的辐射分解产物在缺陷Fe(100)表面的共吸附影响,从原子层面解释辐照-水化学耦合作用下的材料腐蚀加速机理。得到结论如下:(1)实验结果表明,样品表面缺陷程度随受照剂量(0-1000 k Gy)的增大而加剧,含Cl/SO模拟液p H值随受照剂量的增大从7.84分别降至6.59、6.64。在含Cl模拟液中,条件3的样品质量损失率为25.02%,是条件1的11.20倍、条件2的10.31倍。在含SO模拟液中,条件3的样品质量损失率为20.35%,是条件1的9.59倍、条件2的7.87倍。表明样品-模拟液同时受辐照时,q235碳钢的腐蚀速率显著提高。(2)模拟辐照对α-Fe结构的影响:空位缺陷结构的体积模量、剪切模量和杨氏模量明显下降。H/He原子倾向于占据α-Fe晶胞的四面体间隙位,H原子掺杂结构中,TIS结构最易形成,剪切模量和杨氏模量减小。He原子掺杂结构中,VS-TIS结构最易形成,体积模量和剪切模量降低。各缺陷结构的体积发生畸变,态密度峰位发生改变,稳定性有所减弱。(3)完整/缺陷Fe(100)表面对Cl的最佳吸附位点是桥位,缺陷表面比完整表面的吸附能低0.095 e V,Fe-Cl键长分别缩短了0.016(?)、0.009(?),Bader电荷转移数目增加了0.0079。共吸附体系的吸附能满足E(Fe/(Cl-O))q235碳钢的腐蚀速率。(4)与完整表面相比,缺陷表面对SO的吸附能减小了0.011 e V,Fe-O(SO)键长分别缩短了0.010(?)、0.014(?),Bader电荷转移数目增加了0.0052。与单独吸附相比,缺陷Fe(100)表面共吸附体系的吸附能更低,水辐射分解产物的存在缩短了Fe-O键长,促进了SO与表层原子的相互作用。表明样品-模拟液同时受辐照会增强缺陷表面对SO的吸附,提高样品的腐蚀速率。

关键词：高放废物包装容器 q235碳钢辐照腐蚀加速第一性原理

氧化锡，掺锑氧化锡/环氧复合涂层对q235碳钢的防腐性能研究

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润滑与密封 2023年

作者：谢子聪田玉琴熊丽萍何忠义李丽丽张仁辉华东交通大学材料科学与工程学院

本文选取两种无机金属纳米氧化物(纳米氧化锡(SnO2)、纳米氧化锡锑(ATO))作为环氧树脂涂料填料制备复合涂层，采用电化学阻抗法研究了q235碳钢在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。电化学测试结果表明，添加3wt.%纳米SnO2对q235 碳钢的保护... 详细信息

本文选取两种无机金属纳米氧化物(纳米氧化锡(SnO2)、纳米氧化锡锑(ATO))作为环氧树脂涂料填料制备复合涂层，采用电化学阻抗法研究了q235碳钢在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。电化学测试结果表明，添加3wt.%纳米SnO2对q235 碳钢的保护效率为 60.38%，纳米ATO/环氧复合涂层的保护效率达到了79.36%，这可能是因为纳米ATO的椭球状结构在复合涂层中发挥了有效填充作用，进而提高了涂层致密度；通过盐雾试验法证明了微量纳米粒子的加入可显著增强复合涂层的耐盐雾能力，提高涂层的服役寿命。

关键词：锡锑纳米材料复合涂层 q235碳钢耐腐蚀性能

一种复配缓蚀剂对q235碳钢的缓蚀性能及机理研究

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工业水处理 2022年第9期42卷 124-132页

作者：刘会媛柳鑫华石春杰张红霞唐山师范学院化学系河北唐山063000 唐山市绿色专用化学品重点实验室河北唐山063000

为了进一步探究、提高绿色缓蚀剂的缓蚀性能和缓蚀机理,研究了一种q235碳钢材料的复合绿色缓蚀剂。利用重量法、阻抗图谱(EIS、Bode)、动电位极化曲线、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)探讨了在自来水介质中,钨酸钠、葡萄糖酸钠和Z... 详细信息

为了进一步探究、提高绿色缓蚀剂的缓蚀性能和缓蚀机理,研究了一种q235碳钢材料的复合绿色缓蚀剂。利用重量法、阻抗图谱(EIS、Bode)、动电位极化曲线、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)探讨了在自来水介质中,钨酸钠、葡萄糖酸钠和Zn2+对q235碳钢材料的缓蚀协同作用。结果表明:钨酸钠、葡萄糖酸钠和Zn2+三元药剂在该体系中有较强的协同缓蚀作用。当钨酸钠、葡萄糖酸钠、Zn2+质量浓度分别为40、20、4 mg/L时,协同缓蚀效果最好,缓蚀率最高达到90%以上。动电位极化数据证明该复合缓蚀剂为以抑制阳极为主的阳极型缓蚀剂,阻抗图谱的数据表明,三元配方药剂增强了在q235碳钢表面电荷转移的阻力。采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)分别证明了三元复合配方药剂在碳钢表面形成了保护膜和膜中的主要成分。三元复合配方药剂在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,其是通过化学吸附和物理吸附两种方式吸附在碳钢材料表面的。

关键词： q235碳钢协同效应吸附缓蚀表面分析

乙二胺衍生物在双膜再生水中对q235碳钢的缓蚀性能研究

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应用化工 2023年第5期52卷 1326-1328,1332页

作者：崔振东成国辰赵达维焦春联郭浩王维珍尹建华自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所天津300192

选用乙二胺和乙二醇二缩水甘油醚为反应原料,合成出一种乙二胺衍生物类碳钢缓蚀剂,利用红外光谱等对其结构进行了分析表征,采用静态失重法、极化曲线、交流阻抗等方法研究了其在双膜再生水中对q235碳钢的缓蚀性能。结果表明,该碳钢缓蚀... 详细信息

选用乙二胺和乙二醇二缩水甘油醚为反应原料,合成出一种乙二胺衍生物类碳钢缓蚀剂,利用红外光谱等对其结构进行了分析表征,采用静态失重法、极化曲线、交流阻抗等方法研究了其在双膜再生水中对q235碳钢的缓蚀性能。结果表明,该碳钢缓蚀剂是一种阳极抑制型缓蚀剂,其在金属表面吸附后的腐蚀电化学反应主要受电荷传递过程控制;当其投加浓度为50 mg/L时,q235碳钢腐蚀速率为0.0266 mm/a,优于GB/T 50050—2017中规定碳钢管道腐蚀速率应小于0.075 mm/a的控制指标要求。

关键词：双膜工艺再生水缓蚀剂 q235碳钢