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FeNiCoCrWAl高熵合金在硫酸盐还原菌溶液环境下的腐蚀研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年

作者：许竞翔黄睿阳褚振华蒋全通上海海洋大学工程学院中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室

本文探究海洋环境中硫酸盐还原菌(SRB)对自行设计的FeNiCoCrW0.2Al0.1高熵合金腐蚀作用的影响及其潜在的钝化膜形成机制，并在SRB溶液中对其腐蚀行为进行了系统实验观察，特别关注了钝化膜的形成过程。结果显示，在SRB溶液中，高熵合金... 详细信息

本文探究海洋环境中硫酸盐还原菌(SRB)对自行设计的FeNiCoCrW0.2Al0.1高熵合金腐蚀作用的影响及其潜在的钝化膜形成机制，并在SRB溶液中对其腐蚀行为进行了系统实验观察，特别关注了钝化膜的形成过程。结果显示，在SRB溶液中，高熵合金的耐腐蚀性能出现降低，这一现象可能与SRB代谢产物的直接作用有关，这些代谢产物促进了生物膜的形成，并削弱了原有的钝化膜，导致合金的耐蚀性受损。基于阴极去极化理论，本研究提出了高熵合金在SRB溶液中钝化膜形成的可能机理，并深入分析了生物膜对合金钝化膜保护效能的影响。

关键词：高熵合金硫酸盐还原菌微生物腐蚀钝化膜生物膜

海洋污损生物的附着对Q235碳钢表面阴极保护钙质沉积层形成的影响

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材料工程 2018年第6期46卷 88-94页

作者：李晓龙张杰张鑫汪江伟徐会会段继周侯保荣中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室山东青岛266071 中国科学院大学北京100049

采用全浸实验模拟实际海洋环境中污损生物的附着对阴极保护钙质沉积层形成的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)、电化学交流阻抗(EIS)、失重法以及荧光显微镜观察等方法分析腐蚀形貌、钙质沉积层成分、腐蚀动力学以及污损... 详细信息

采用全浸实验模拟实际海洋环境中污损生物的附着对阴极保护钙质沉积层形成的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)、电化学交流阻抗(EIS)、失重法以及荧光显微镜观察等方法分析腐蚀形貌、钙质沉积层成分、腐蚀动力学以及污损生物附着情况。结果表明:污损生物附着后所形成的钙质沉积层试样,电化学阻抗模值大于裸钢试样,但小于无污损生物附着所形成的钙质沉积层,这表明污损生物附着能够抑制钙质沉积层的形成,使形成的钙质沉积层保护性能下降。同一试样Ca/Mg比随着实验周期的增加逐渐减小,说明大型的污损生物对钙质沉积层形成的抑制作用更强。结合失重实验可知大型污损生物的附着会抑制局部腐蚀。

关键词：生物污损 Q235碳钢阴极保护钙质沉积层腐蚀

不同海域、不同腐蚀区带Q235碳钢实海挂片腐蚀产物层内微生物调查

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中国腐蚀与防护学报 2018年第4期38卷 333-342页

作者：孙艳吴佳佳张盾陈士强中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室青岛266071

将Q235碳钢样品挂于不同海域(青岛和三亚)的不同腐蚀区带(潮差区和全浸区),在不同的时间点(90,180和270 d)取出,就腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物成分进行分析,并采用传统平板分离和16S r DNA序列分析技术对腐蚀产物层中的微生物进行分... 详细信息

将Q235碳钢样品挂于不同海域(青岛和三亚)的不同腐蚀区带(潮差区和全浸区),在不同的时间点(90,180和270 d)取出,就腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物成分进行分析,并采用传统平板分离和16S r DNA序列分析技术对腐蚀产物层中的微生物进行分离、纯化和培养。结果表明,Q235碳钢在不同海域不同腐蚀区带的腐蚀速率不同,且潮差区的腐蚀速率总是大于全浸区的;不同腐蚀区带腐蚀产物的内外层成分存在差别,外层含有Fe3O4,α-Fe OOH和γ-Fe OOH等,内层主要是Fe3O4,而不同海域形成的腐蚀产物成分差别不明显。不同时空下不同腐蚀区带Q235碳钢挂片腐蚀产物层中的细菌群落结构复杂且存在差异,主要包括硫酸盐还原菌、铁细菌和好氧/兼性厌氧菌等;在相同时空条件下,全浸区的细菌种类和数量均高于潮差区的,且更容易检测到硫酸盐还原菌的存在;好氧/兼性厌氧菌种类丰富,以弧菌属、芽孢杆菌属和假交替单胞菌属为优势菌。

关键词：海洋腐蚀实海挂样微生物分离鉴定腐蚀区带时空变化

长余辉发光材料/超疏水颗粒改性防腐涂层性能研究

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表面技术 2023年第11期52卷 49-62页

作者：赵霞朱泳昊金祖权赵庆坤麻福斌段继周侯保荣中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室山东青岛266071 青岛理工大学山东青岛266520 中国科学院大学北京100049 崂山实验室腐蚀与开放工作实验室山东青岛266237

目的提高海洋环境下具有指示作用的金属构件的防腐性能及夜间辨识度。方法将硬脂酸改性发光颗粒与疏水高岭土和疏水二氧化硅颗粒均匀分散在环氧树脂中,用刷涂法将涂料刷在碳钢表面,待其固化后得到涂层。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、... 详细信息

目的提高海洋环境下具有指示作用的金属构件的防腐性能及夜间辨识度。方法将硬脂酸改性发光颗粒与疏水高岭土和疏水二氧化硅颗粒均匀分散在环氧树脂中,用刷涂法将涂料刷在碳钢表面,待其固化后得到涂层。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)方法分析改性发光颗粒的化学成分,用接触角测量仪、SEM、LSCM测试和观察涂层表面的润湿性及微观形貌,通过砂纸磨损、盐雾和EIS测试涂层的耐磨性能和防腐性能,并借助屏幕亮度计测试涂层在盐雾试验前后的发光强度。结果发光颗粒经过硬脂酸处理后在表面覆盖形成了疏水层。当涂层中的疏水高岭土颗粒与改性发光颗粒的质量比为1∶4时,涂层经过20次的磨损循环后仍具有超疏水性,且涂层质量仅损失了10.79%,该涂层在经过60d的盐雾测试后,其阻抗保持在10^(10)Ω·cm^(2)以上。在经过15次的干湿循环后,涂层体系的阻抗降至2.4×10^(9)Ω·cm^(2),经过60 d盐雾测试后涂层的发光强度降至0.22 cd/m^(2)。结论通过硬脂酸改性提高了发光颗粒在水环境中的发光持久性,制备的涂层具有较好的疏水性和优异的耐磨性。在涂层中添加疏水高岭土颗粒提高了涂层的防腐性能,涂层防腐性能的提高使得涂层保持了良好的余辉性能。该涂层的性能研究为特殊海洋环境下金属类指示构件的防腐和夜间发光辨识提供了依据。

关键词：金属防腐发光超疏水涂层电化学阻抗谱

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气相缓蚀剂分析方法研究进展

中国腐蚀与防护学报 2023年第6期43卷 1189-1202页

作者：王泉润侯进侯保荣田惠文中国科学院海洋研究所、中国科学院海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室青岛266071 中国海洋大学化学化工学院青岛266100

气相缓蚀剂作为抑制金属大气腐蚀的主要手段之一,其效果出色、经济效益高,得以广泛使用,发展气相缓蚀剂分析方法,对气相缓蚀剂的发展有着重要的指导意义。本文阐述了气相缓蚀剂的分类情况,气相缓蚀剂的特点及性能,根据其性能介绍了对应... 详细信息

气相缓蚀剂作为抑制金属大气腐蚀的主要手段之一,其效果出色、经济效益高,得以广泛使用,发展气相缓蚀剂分析方法,对气相缓蚀剂的发展有着重要的指导意义。本文阐述了气相缓蚀剂的分类情况,气相缓蚀剂的特点及性能,根据其性能介绍了对应的检测方法包括:挥发性测试、腐蚀失重法、电化学测试法、表面分析法和构效关系计算等。总结了气相缓蚀剂分析方法并展望了气相缓蚀剂检测方法的发展趋势。

关键词：气相缓蚀剂性能气相缓蚀剂分类分析方法电化学测试法展望

鼠李糖脂与2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺协同抑制X80管线钢的微生物腐蚀

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中国腐蚀与防护学报 2024年

作者：王娅利管方段继周张丽娜侯保荣广西科学院中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室南通中科海洋科学与技术研究发展中心中国科学院大学

研究了2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺（DBNPA）与鼠李糖脂（RL）对X80管线钢在硫酸盐还原菌Desulfovibrio bizertensis SY-1中的腐蚀行为影响。结果表明，D. bizertensis SY-1存在时，X80管线钢的腐蚀失重和点蚀深度明显增加，且表面检测出Fe... 详细信息

研究了2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺（DBNPA）与鼠李糖脂（RL）对X80管线钢在硫酸盐还原菌Desulfovibrio bizertensis SY-1中的腐蚀行为影响。结果表明，D. bizertensis SY-1存在时，X80管线钢的腐蚀失重和点蚀深度明显增加，且表面检测出FeS腐蚀产物。DBNPA的添加，抑制了浮游及固着SRB的生长，减缓了X80管线钢的腐蚀。150 mg/L DBNPA与500 mg/L RL进行复配时，X80管线钢的腐蚀速率与SRB体系相比降低了77.8%(p=0.009)，与单独使用300 mg/L DBNPA相比降低了50%。另外，150 mg/L DBNPA与500 mg/L RL复配时，X80管线钢腐蚀浸泡15天后的腐蚀电流密度与SRB体系相比降低了84.7%，与单独使用300 mg/L DBNPA的SRB体系相比降低了20.5%，可显著抑制X80管线钢的微生物腐蚀。

关键词：硫酸盐还原菌微生物腐蚀 2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺鼠李糖脂 X80管线钢

藤壶附着对低合金高强度钢牺牲阳极保护效果的影响

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表面技术 2023年第8期52卷 226-236页

作者：蔡凡帆黄彦良邢少华许勇王秀通中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室山东青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室山东青岛266237 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 中国船舶重工集团公司第七二五研究所山东青岛266237

目的探索藤壶附着对低合金高强度钢阴极保护效果的影响,研究海洋中大型污损生物附着下金属材料的腐蚀规律。方法在青岛胶州湾进行腐蚀挂板实海暴露实验,运用纱网箱隔离藤壶幼虫作为对照组。在暴露6个月和12个月后回收腐蚀挂板,研究藤壶... 详细信息

目的探索藤壶附着对低合金高强度钢阴极保护效果的影响,研究海洋中大型污损生物附着下金属材料的腐蚀规律。方法在青岛胶州湾进行腐蚀挂板实海暴露实验,运用纱网箱隔离藤壶幼虫作为对照组。在暴露6个月和12个月后回收腐蚀挂板,研究藤壶附着后挂板腐蚀形貌、腐蚀产物和阴极保护效率的变化。在室内进行模拟实验,研究牺牲阳极对存在藤壶附着的钢的保护效果。结果在施加牺牲阳极保护后,藤壶附着下的钢表面具有更明显的局部腐蚀坑,且多位于藤壶附着的边缘位置。藤壶附着对牺牲阳极保护效率的影响有限,藤壶附着钢的极化电位相较于无藤壶附着钢的极化电位更负,保护电流密度更小。藤壶附着钢的未附着区域的保护电流密度(63.9μA/cm^(2))比无藤壶附着钢(46.3μA/cm^(2))的保护电流密度高。XRD谱、拉曼光谱和SEM图表明,藤壶附着不影响腐蚀产物或沉积物的组成。结论在牺牲阳极保护下,处于藤壶附着边缘和中心位置的钢,可作为氧浓差电池的阳极,在自催化的协同作用下,腐蚀过程加速,形成了严重的局部腐蚀。同时,藤壶附着可使钢的有效工作面积下降,导致藤壶附着下钢试样的无藤壶附着区域与不存在藤壶附着的钢试样相比,具有更高的保护电流密度和更负的极化电位。

关键词：藤壶低合金高强度钢牺牲阳极局部腐蚀保护效率遮蔽作用

复层矿脂包覆防腐蚀技术(PTC)在悬索桥锚碇防护中的应用

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电镀与涂饰 2023年第18期42卷 43-48页

作者：管方宁东涛翟晓凡梁娜张增培李海宁段继周侯保荣中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室山东青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室山东青岛266237

锚碇系统是悬索桥的安全所系。分析了锚碇腐蚀的主要原因。将复层矿脂包覆防腐技术(PTC)应用于柳州红光桥锚碇中的索股及联接件,介绍了表面处理、涂抹矿脂防蚀膏、缠绕矿脂防蚀带、制作玻璃钢外壳等步骤。3年后跟踪检查的结果证明了PTC... 详细信息

锚碇系统是悬索桥的安全所系。分析了锚碇腐蚀的主要原因。将复层矿脂包覆防腐技术(PTC)应用于柳州红光桥锚碇中的索股及联接件,介绍了表面处理、涂抹矿脂防蚀膏、缠绕矿脂防蚀带、制作玻璃钢外壳等步骤。3年后跟踪检查的结果证明了PTC具有良好的防腐蚀性能。

关键词：悬索桥锚碇防腐复层矿脂包覆防腐蚀技术

海水中小球藻对Mg-3Y-1.5Nd镁合金腐蚀行为的影响

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材料工程 2020年第1期48卷 98-107页

作者：林梦晓张杰蒋全通李佳润路东柱侯保荣孙园园上海海洋大学海洋生态与环境学院上海201306 中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室山东青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室山东青岛266237 中国科学院海洋研究所中国科学院实验海洋生物学重点实验室山东青岛266071

采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱仪等表面分析技术以及电化学技术,以稀土镁合金Mg-3Y-1.5Nd为基体,研究小球藻对其腐蚀行为的影响。结果表明:含小球藻培养液和不含小球藻培养液的镁合金表面主要腐蚀产物均为Mg(OH)2,Mg 3(PO4)... 详细信息

采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱仪等表面分析技术以及电化学技术,以稀土镁合金Mg-3Y-1.5Nd为基体,研究小球藻对其腐蚀行为的影响。结果表明:含小球藻培养液和不含小球藻培养液的镁合金表面主要腐蚀产物均为Mg(OH)2,Mg 3(PO4)2以及Mg 2(OH)3 Cl;含小球藻培养液的镁合金表面腐蚀产物中镁元素的占比较未含小球藻要小(29.6%vs 39.8%);腐蚀产物存在疏松的结构有利于腐蚀性离子侵入,促进镁合金的进一步腐蚀;小球藻的光合作用导致生物膜保护层下出现高浓度的溶解氧,使氧还原阴极电流变大,从而增大Mg-3Y-1.5Nd合金的腐蚀速率。综上所述,当小球藻存在时,Mg-3Y-1.5Nd合金受到的腐蚀更为严重。

关键词： Mg-3Y-1.5Nd合金小球藻微生物腐蚀电化学