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枯丰水年闸控入海河流溶解氧时空分布特征及其驱动因素

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中国环境科学 2025年

作者：金晓玥范中亚罗千里黄露黄菊王振省市共建海洋灾害预警与防护广东省重点实验室汕头大学生态环境部华南环境科学研究所广东省水与大气污染防治重点实验室国家水环境模拟与污染控制重点实验室

闸坝阻隔造成的生境破碎化对水生态系统影响显著.溶解氧(DO)作为水生态健康的重要指标，解析枯、丰水年其在中小型闸控入海河流中的时空分布特征及影响因素对于小流域“三水”统筹治理具有重要科学意义.该研究以广东省黄江河为研究对象... 详细信息

闸坝阻隔造成的生境破碎化对水生态系统影响显著.溶解氧(DO)作为水生态健康的重要指标，解析枯、丰水年其在中小型闸控入海河流中的时空分布特征及影响因素对于小流域“三水”统筹治理具有重要科学意义.该研究以广东省黄江河为研究对象，基于沿程3个水质自动监测站数据，系统分析了枯水年(2021年)、丰水年(2023年)黄江河挡潮闸闸上与闸下河段DO的时空分布特征，并采用统计学方法，研究了DO变化的驱动因素及相对贡献.结果表明:闸上河段因水环境相对稳定，西闸断面DO呈现枯水年(8.02±0.10 mg/L)>丰水年(7.26±0.08 mg/L)特征;而闸下河段因水质改善，DO呈现枯水年(4.45±0.10 mg/L)<丰水年(7.33±0.09 mg/L)特征;枯、丰水年年内全河段DO均呈现汛期高、非汛期低的周期性变化规律.受闸坝作用及外源输入差异影响，闸上河段DO变化的主要驱动因素为降雨和水温，贡献度达到44%～87%;闸下河段DO变化的主要驱动因素则是氨氮和高锰酸盐指数，贡献度达到53%～75%.闸上“湖泊化”缓流河段DO更易受气候变化影响，尤其是暴雨径流引起的浮游植物流失是导致枯、丰水年DO差异的直接原因.而枯水年闸下感潮河段DO受外源污染输入及滞留影响显著，丰水年闸下河段耗氧物质的减少是DO提升的重要原因.该研究可为闸控入海河流DO变化的研判与预测提供参考，为闸控河流水环境治理及闸站调控提供科学依据.

关键词：闸控入海河流溶解氧枯丰水年环境要素

基底偏压对电弧/磁控复合技术制备CrAlN耐磨涂层性能的影响规律

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工程科学学报 2025年第2期47卷 296-306页

作者：牛晓燕刘明泽董国强王玉江田浩亮河北大学土木工程检测与评估技术创新中心保定071002 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室北京100095

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及... 详细信息

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及摩擦磨损性能的影响.随着基底偏压的增大,涂层表面经历了由较为粗糙的孔洞、大颗粒向平滑的形态演变.在-30 V基底偏压下(绝对值表示大小)制备的涂层表现出多个强衍射峰;-60 V偏压下,涂层沿(200)晶面方向择优生长.过高的基底偏压(-150 V)加剧了沉积过程中的二次溅射效应,导致涂层沉积速率降低,并出现晶格松弛和重结晶现象.此外,随着基底偏压的增加,涂层的硬度和弹性模量均呈先增加后减少趋势.在-60 V基底偏压下,涂层表现出较低的磨损率,而较高偏压下的涂层磨损机制转变为严重的磨粒磨损,涂层磨损严重.通过调控基底偏压,可以有效优化CrAlN涂层的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能.在-60 V基底偏压下制备的CrAlN涂层展现出优异的力学性能和耐磨性,为实际应用中提升涂层性能提供了重要的理论和实验依据.

关键词：电弧/磁控复合沉积技术 CrAlN涂层基底偏压微观结构力学性能摩擦学性能

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激光锻造对薄壁件微观结构及力学性能的影响

激光与光电子学进展 2025年

作者：陈胡黎嘉杰曾镜灵张永康广东工业大学广东省海洋能源装备先进制造技术重点实验室

5083铝合金具有出色的抗腐蚀性和焊接性能，是用于制造海洋工程装备的理想材料。在恶劣的海洋环境中，5083铝合金制造的海洋工程装备仍需要频繁检修和维护。为了制备高质量的铝合金薄壁件，延长海洋工程装备的使用寿命，探讨了激光锻造... 详细信息

5083铝合金具有出色的抗腐蚀性和焊接性能，是用于制造海洋工程装备的理想材料。在恶劣的海洋环境中，5083铝合金制造的海洋工程装备仍需要频繁检修和维护。为了制备高质量的铝合金薄壁件，延长海洋工程装备的使用寿命，探讨了激光锻造复合电弧增材制造技术对薄壁件微观组织、孔隙率和力学性能的影响。结果显示，激光锻造能够有效促进晶粒细化，减少气孔的数量和尺寸，显著提高沉积层的致密度和整体制造质量。通过显微硬度和拉伸性能测试，发现引入激光锻造工艺的薄壁件显微硬度提升了21.07%，横向抗拉强度和纵向拉伸强度分别提升了4.52%和14.91%，断后延伸率也有显著提升。因此，激光锻造能够显著改善5083铝合金薄壁件的微观结构和力学性能，为海洋工程装备的高效修复与性能优化提供了一种有效的技术途径。

关键词：激光锻造微观组织孔隙率力学性能

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典型氟橡胶密封材料热空气老化试验研究

中国腐蚀与防护学报 2025年第1期 137-147页

作者：刘明张连栋孙志华高蒙闫巍赵明亮中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室

在160、180、200、220和240℃等5个温度点下开展典型氟橡胶FX-17的热空气老化试验，检测试验前后材料硬度、压缩永久变形率、拉伸强度、扯断伸长率等参数的变化，利用Fourier红外光谱等方法分析材料在老化过程中可能的分子结构变化，根... 详细信息

在160、180、200、220和240℃等5个温度点下开展典型氟橡胶FX-17的热空气老化试验，检测试验前后材料硬度、压缩永久变形率、拉伸强度、扯断伸长率等参数的变化，利用Fourier红外光谱等方法分析材料在老化过程中可能的分子结构变化，根据Arrhenius经验公式建立材料的性能衰减以及寿命退化模型。结果表明：典型氟橡胶FX-17经过热空气老化试验，Shore硬度最大变化幅度由初始值79 HA增加至92 HA，压缩永久变形率最大变化幅度由初始值增加至116%，拉伸强度最大变化幅度由初始值15 MPa下降至8 MPa，扯断伸长率最大变化幅度由初始值199%下降至125%；典型氟橡胶FX-17在热空气老化过程中主要发生了材料大分子的脱氢氟反应，进而引发自由基老化连锁反应；以压缩永久变形率作为典型氟橡胶FX-17密封失效的评价指标，其在200℃使用温度下寿命可达2700 h以上。

关键词：氟橡胶热空气老化密封失效脱氢氟反应寿命预测

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铜合金耐蚀性研究进展

功能材料 2025年

作者：章天锋徐杰凯刘克明南昌工程学院江西省精密驱动与控制重点实验室

铜合金因其优异的耐蚀性、导电性等被广泛应用于建筑、海洋及电力工程等领域。但随着应用场景的复杂化和影响因素的多元化,一些高新技术领域对铜合金的耐蚀性要求在不断提高。由此,分析了国内外铜合金耐蚀性研究现状,总结了铜合金耐蚀... 详细信息

铜合金因其优异的耐蚀性、导电性等被广泛应用于建筑、海洋及电力工程等领域。但随着应用场景的复杂化和影响因素的多元化,一些高新技术领域对铜合金的耐蚀性要求在不断提高。由此,分析了国内外铜合金耐蚀性研究现状,总结了铜合金耐蚀性提升的主要方法如表面处理、热处理和多元合金化等,重点分析了各方法对铜合金晶粒尺寸、腐蚀产物、相变及晶体缺陷等的影响及耐蚀性提升的作用机制,展望了铜合金耐蚀性研究的未来方向。

关键词：铜合金耐蚀性表面处理热处理合金化

Cl^-对API P105钢在含CO_2溶液中的电化学腐蚀行为的影响

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高等学校化学学报 1999年第7期20卷 1115-1118页

作者：张学元余刚王凤平杜元龙金属腐蚀与防护国家重点实验室

用电化学阻抗谱（ＥＩＳ）及极化测量，研究了在含ＣＯ２的溶液中Ｃｌ－对ＡＰＩＰ１０５钢的电化学腐蚀行为的影响．结果表明，Ｃｌ－促进了钢铁的阳极溶解，其电化学反应级数为０．７．Ｃｌ－不参与钢铁的阴极反应，在含Ｃｌ－的饱和... 详细信息

用电化学阻抗谱（ＥＩＳ）及极化测量，研究了在含ＣＯ２的溶液中Ｃｌ－对ＡＰＩＰ１０５钢的电化学腐蚀行为的影响．结果表明，Ｃｌ－促进了钢铁的阳极溶解，其电化学反应级数为０．７．Ｃｌ－不参与钢铁的阴极反应，在含Ｃｌ－的饱和ＣＯ２溶液中。

关键词：腐蚀机理 APIP105钢钢氯离子二氧化碳

高强铝合金裂纹尖端在3.5%NaCl溶液中的微区电化学特性

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金属学报 2012年第4期48卷 414-419页

作者：生海董超芳肖葵李晓刚北京科技大学腐蚀与防护中心教育部腐蚀与防护重点实验室北京100083

采用毛细管微电极测试方法、扫描Kelvin探针技术和数值分析方法,对2024 T351高强铝合金裂纹尖端在3.5%NaCl溶液中的微区电化学特性和腐蚀行为进行了研究.结果表明,裂纹尖端的腐蚀电位较远离裂纹尖端的基体位置更负,裂纹尖端处的电化学... 详细信息

采用毛细管微电极测试方法、扫描Kelvin探针技术和数值分析方法,对2024 T351高强铝合金裂纹尖端在3.5%NaCl溶液中的微区电化学特性和腐蚀行为进行了研究.结果表明,裂纹尖端的腐蚀电位较远离裂纹尖端的基体位置更负,裂纹尖端处的电化学活性明显增加.在外加应力的作用下,裂纹尖端处表面氧化膜的厚度减薄,其稳定性和保护性变弱.裂纹尖端处优先发生阳极溶解,浸泡24 h后在裂纹尖端处出现腐蚀产物的堆积.由于腐蚀电位和电化学活性的差异,在裂纹尖端(阳极)和远离裂纹尖端的基体(阴极)之间可形成电偶对,进一步促进裂纹尖端局部区域内腐蚀过程的进行.

关键词： 2024-T351铝合金毛细管微电极扫描Kelvin探针微区电化学裂纹尖端

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X80管线钢高pH应力腐蚀开裂机制与电位的关系

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金属学报 2013年第6期49卷 689-698页

作者：范林刘智勇杜翠薇李晓刚北京科技大学腐蚀与防护中心教育部腐蚀与防护重点实验室北京100083

采用慢应变速率拉伸实验和恒电位浸泡实验,分析了不同电位下X80管线钢在高pH环境中的应力腐蚀开裂(SCC)行为和机制.结合不同扫描速率下的动电位极化曲线的测量,从热力学角度对SCC的敏感电位区间进行了划分.在综合考虑材料的最大断裂强... 详细信息

采用慢应变速率拉伸实验和恒电位浸泡实验,分析了不同电位下X80管线钢在高pH环境中的应力腐蚀开裂(SCC)行为和机制.结合不同扫描速率下的动电位极化曲线的测量,从热力学角度对SCC的敏感电位区间进行了划分.在综合考虑材料的最大断裂强度和面缩率损失的前提下,提出了评价SCC敏感性的综合指标I_∑,并将适用于酸性土壤模拟溶液中的SCC敏感性判据拓展到高pH环境中对其进行了验证.结果表明,X80钢在本实验溶液中的SCC敏感电位区间可以划分为:+600--569 mV,受阳极溶解(AD)机制控制,沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)较为敏感,铁素体晶界优先溶解;在开路电位E_(ocp)--600 mV,SCC敏感性最低,以点蚀的发生和发展为特征,单纯的AD机制不会导致显著的穿晶应力腐蚀开裂(TGSCC)敏感性;在析氢电位-1046 mV—E_(ocp),在AD和氢脆(HE)机制的共同作用下,X80钢的SCC敏感性最高,裂纹以TGSCC的形式扩展,点蚀对TGSCC裂纹的萌生和扩展起到关键作用;低于-1046 mV,X80钢在HE的作用下断裂,表现出较高的脆性.经计算验证,采用I_∑作为评价SCC敏感性的指标是可行的.

关键词： X80管线钢应力腐蚀开裂高pH环境外加电位评价方法

Fe_3C和珠光体对低碳铁素体钢腐蚀电化学行为的影响

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金属学报 2011年第10期47卷 1227-1232页

作者：王力伟杜翠薇刘智勇曾笑笑李晓刚北京科技大学腐蚀与防护中心教育部腐蚀与防护重点实验室北京100083

通过对X80管线钢进行固体渗碳模拟焊接接头区域的Fe_3C和退化珠光体组织,采用扫描Kelvin探针(SKP)、扫描振动参比电极(SVP)和局部电化学交流阻抗谱(LEIS)结合浸泡实验分析了Fe_3C和珠光体对铁素体钢表面电化学性能以及在鹰潭土壤模拟溶... 详细信息

通过对X80管线钢进行固体渗碳模拟焊接接头区域的Fe_3C和退化珠光体组织,采用扫描Kelvin探针(SKP)、扫描振动参比电极(SVP)和局部电化学交流阻抗谱(LEIS)结合浸泡实验分析了Fe_3C和珠光体对铁素体钢表面电化学性能以及在鹰潭土壤模拟溶液中的局部腐蚀发生规律的影响.结果表明,退化珠光体组织在空气(湿度为40%,温度为22℃)中的腐蚀电位低于贝氏体铁素体,并且随着Fe3C含量的增加,腐蚀电位降低;渗碳试样在鹰潭模拟溶液中发生局部腐蚀,中心铁素体区为整个材料电偶腐蚀的阴极,退化珠光体和退化珠光体/贝氏体铁素体区为阳极,随着Fe3C含量的增加,阳极溶解电流密度增大;模拟溶液各离子含量成倍增加后,退化珠光体的阳极电流密度升高,电化学交流阻抗值降低,局部腐蚀效应增大.

关键词：铁素体钢固体渗碳显微组织微区电化学