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水泥基材料氯离子结合机理及影响因素研究综述

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硅酸盐通报 2022年第8期41卷 2604-2617页

作者：耿圆洁孙丛涛孙明张余果段继周内蒙古科技大学土木工程学院包头014010 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室青岛266237 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青岛266071 南通中科海洋科学与技术研究发展中心南通226004 青岛理工大学土木工程学院青岛266033

水泥基材料的氯离子结合能力主要取决于水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和Friedel’s盐的含量及其稳定性,两者的含量越高、稳定性越好,水泥基材料的氯离子结合能力越强。对水泥基材料氯离子结合能力的分析需考虑多种因素的影响,如水泥种类、矿物... 详细信息

水泥基材料的氯离子结合能力主要取决于水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和Friedel’s盐的含量及其稳定性,两者的含量越高、稳定性越好,水泥基材料的氯离子结合能力越强。对水泥基材料氯离子结合能力的分析需考虑多种因素的影响,如水泥种类、矿物掺合料种类、温度、氯离子浓度、阳离子类型、硫酸盐侵蚀和碳化等因素,它们会通过直接影响C-S-H凝胶和Friedel’s盐的生成量,或间接影响孔隙液pH值和离子浓度改变C-S-H凝胶和Friedel’s盐的稳定性,进而影响其物理吸附能力与化学结合能力,促使氯离子重新结合或释放,导致氯离子结合能力变化显著。本文综述了上述影响因素下,水泥基材料中C-S-H凝胶和Friedel’s盐含量、稳定性的变化,及其对氯离子结合能力的影响,并为今后的研究方向提出了建议。

关键词：水泥基材料 C-S-H凝胶 Friedel’s盐氯离子结合稳定性 pH值

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海水压力对深海用环氧涂层防护性能的影响

化工学报 2015年第11期66卷 4572-4577页

作者：高瑾钱海燕孙晓华郭为民李晓刚北京科技大学腐蚀与防护中心北京100083 中船重工七二五所青岛分部海洋腐蚀与防护国防科技重点实验室山东青岛266101

采用电化学阻抗谱(EIS)技术与局部交流阻抗技术(LEIS)研究了深海环境用重防腐环氧涂层H44-61在深海模拟环境(青岛海水,常压以及6 MPa交变压力)下的腐蚀电化学行为,探讨了交变压力对深海用涂层防护性能的影响。结果表明,涂层在6 MPa交变... 详细信息

采用电化学阻抗谱(EIS)技术与局部交流阻抗技术(LEIS)研究了深海环境用重防腐环氧涂层H44-61在深海模拟环境(青岛海水,常压以及6 MPa交变压力)下的腐蚀电化学行为,探讨了交变压力对深海用涂层防护性能的影响。结果表明,涂层在6 MPa交变压力下的涂层电容较常压下高且涂层电阻较低,涂层的防护性能下降,但低频阻抗膜值均在107?·cm2以上,说明涂层仍有较好的防护性能;LEIS的研究表明交变压力下人造缺陷区域的阻抗值较小,缺陷周围涂层的剥离面积较大,说明压力交变能加快电解质溶液向涂层金属界面扩散,加速涂层下金属的腐蚀过程,降低涂层的防护性能。

关键词：腐蚀环氧涂层交变压力电化学 LEIS

低压冷喷涂制备Al（Y）-30%Al2O3涂层及其海水腐蚀行为

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金属学报 2019年第10期55卷 1338-1348页

作者：白杨王振华李相波李焰中国石油大学(华东)材料科学与工程学院青岛266580 海洋化工研究院有限公司海洋涂料国家重点实验室青岛266071 海洋腐蚀与防护重点实验室中船重工七二五所青岛266237

采用低压冷喷涂技术在Q235碳钢基体上制备了不同稀土元素(Y)添加量的Al(Y)-30%Al2O3(体积分数)复合涂层。结合SEM、XRD、FTIR等材料分析测试手段,采用开路电位、交流阻抗、动电位极化等电化学测试方法对涂层的腐蚀行为进行了研究。通过... 详细信息

采用低压冷喷涂技术在Q235碳钢基体上制备了不同稀土元素(Y)添加量的Al(Y)-30%Al2O3(体积分数)复合涂层。结合SEM、XRD、FTIR等材料分析测试手段,采用开路电位、交流阻抗、动电位极化等电化学测试方法对涂层的腐蚀行为进行了研究。通过考察不同稀土元素(Y)添加含量对涂层微观组织和腐蚀电化学行为的影响,研究复合涂层的腐蚀机制。结果表明:添加适量的Y元素可以提高涂层的耐蚀性能,加入量过少,Y作用不明显;加入量过多,涂层的耐蚀性有所下降;当Y添加量为0.2%(质量分数)时,涂层的耐蚀性比Al-30%Al2O3涂层提高了1个数量级;Al(Y)-30%Al2O3涂层的腐蚀过程包括:表层均匀腐蚀、界面侵蚀-渗透扩散、局部腐蚀、腐蚀抑制4个阶段。

关键词：低压冷喷涂铝基复合涂层电化学阻抗谱腐蚀行为

冷喷涂Cu-Cu_2O涂层微观结构与沉积特性

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真空科学与技术学报 2013年第6期33卷 586-592页

作者：丁锐李相波王佳许立坤中国海洋大学化学化工学院青岛266100 海洋腐蚀与防护重点实验室中船重工七二五所青岛266101 金属腐蚀与防护国家重点实验室沈阳110016

本实验通过冷喷涂技术制备了Cu2O的质量含量分别为0%,10%,20%和30%的四种Cu-Cu2O涂层。通过环境扫描电镜、金相显微镜对涂层孔隙率和颗粒变形率等微观结构进行了分析,同时对涂层进行了显微硬度检测,讨论了涂层微观结构、显微硬度和涂层... 详细信息

本实验通过冷喷涂技术制备了Cu2O的质量含量分别为0%,10%,20%和30%的四种Cu-Cu2O涂层。通过环境扫描电镜、金相显微镜对涂层孔隙率和颗粒变形率等微观结构进行了分析,同时对涂层进行了显微硬度检测,讨论了涂层微观结构、显微硬度和涂层沉积效果之间的关系。各组分涂层均具有较低的孔隙率,能有效起到阻止海水等腐蚀性介质渗入,具有较好的耐蚀性。涂层孔隙率随Cu2O含量的增加而降低。涂层中颗粒变形较充分,涂层致密度较好。铜颗粒的平均变形程度与涂层显微硬度均随涂层中Cu2O含量的增加而增大。

关键词：冷喷涂铜氧化亚铜微观结构显微硬度

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石墨纳米片快速制备及增强树脂导热性能

材料科学与工程学报 2021年第3期39卷 432-436页

作者：邢中豪孙文王立达杨政清王随林刘贵昌大连理工大学化学工程系辽宁大连116024 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室山东青岛266200 北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

石墨纳米片由于其优异的导热性能受到广泛关注,但现有的制备过程耗时长。本研究以膨胀石墨为原料,利用硝酸剥离法实现了石墨纳米片的快速制备,并采用多种手段对材料进行了表征。研究结果表明,经过0.5h的硝酸处理,石墨纳米片平均尺寸降... 详细信息

石墨纳米片由于其优异的导热性能受到广泛关注,但现有的制备过程耗时长。本研究以膨胀石墨为原料,利用硝酸剥离法实现了石墨纳米片的快速制备,并采用多种手段对材料进行了表征。研究结果表明,经过0.5h的硝酸处理,石墨纳米片平均尺寸降至20μm左右,且其层状石墨烯堆叠结构未发生改变。同时,将制得的石墨纳米片加入到环氧树脂中,当掺杂量为20wt.%时,复合材料热导率较纯环氧树脂提升了506%。

关键词：石墨纳米片热导率复合材料

金属材料在三亚海水中的腐蚀电位序及合金成分对耐蚀性的影响

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金属学报 2018年第9期54卷 1311-1321页

作者：陈闽东张帆刘智勇杨朝晖丁国清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 钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所青岛266071 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201

对36种金属材料在三亚海水中的腐蚀电位序、腐蚀电位对潮汐变化的响应以及不同金属合金元素成分对耐三亚海水环境腐蚀的作用进行了研究。结果表明,三亚海水环境中金属材料腐蚀电位的稳定区间较大,腐蚀电位序从高到低为:镍基合金、双相... 详细信息

对36种金属材料在三亚海水中的腐蚀电位序、腐蚀电位对潮汐变化的响应以及不同金属合金元素成分对耐三亚海水环境腐蚀的作用进行了研究。结果表明,三亚海水环境中金属材料腐蚀电位的稳定区间较大,腐蚀电位序从高到低为:镍基合金、双相不锈钢、奥氏体不锈钢和紫铜、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、铜合金、低合金钢、碳钢、铸铁、铝合金和铝阳极。碳钢电位随潮汐变化的波动在动力学控制下,高潮位时腐蚀电位较负;在扩散作用控制下,高潮位时腐蚀电位较正。金属腐蚀电位在海水中的波动体现了腐蚀产物膜对扩散控制下的腐蚀具有阻碍作用。在三亚海水环境中,低C和高合金元素含量的碳钢对氧扩散抑制作用较好。奥氏体不锈钢的腐蚀电位随潮汐变化的波动远小于铁素体不锈钢和马氏体不锈钢,浸泡2700 h后,含Mo的奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢有较为稳定的腐蚀电位,腐蚀产物膜具有较好的保护性。铝阳极在三亚海水环境中的腐蚀电位随海水高含氧量时间的增加而上升,含Ga和高Zn含量的铝阳极材料的腐蚀电位较为稳定。Al青铜和T2紫铜在三亚海水环境中有较稳定的腐蚀电位,并且有较好的耐蚀性。

关键词：金属材料三亚海水环境腐蚀电位序合金成分潮汐

海洋钢结构阴极保护下钙镁沉积层的研究进展浅述

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材料保护 2020年第8期53卷 126-132页

作者：任杰王正泉徐玮辰李言涛孙玮璐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 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室山东青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 天津科技大学经济管理学院天津300457

阴极保护仍然是海洋钢结构防腐蚀的一种重要措施,在其作用过程中所产生的钙镁沉积层可被视为一道无机涂层。由于钙镁沉积层的结构及致密程度是影响阴极保护效果的重要因素,因此阴极保护设计过程的关键在于如何获得理想的钙镁沉积层。从... 详细信息

阴极保护仍然是海洋钢结构防腐蚀的一种重要措施,在其作用过程中所产生的钙镁沉积层可被视为一道无机涂层。由于钙镁沉积层的结构及致密程度是影响阴极保护效果的重要因素,因此阴极保护设计过程的关键在于如何获得理想的钙镁沉积层。从钙镁沉积层的形成机理,动力学规律,影响因素、作用及深海钙镁沉积层的研究现状等几个方面进行综述,为以后深海阴极保护设计提供参考方向。

关键词：海洋防腐蚀钢结构阴极保护钙镁沉积层

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钒酸盐可见光催化防污材料研究进展

海洋科学 2018年第10期42卷 125-136页

作者：王毅鞠鹏张盾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 自然资源部第一海洋研究所海洋生态研究中心山东青岛266061 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 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

生物污损是海洋工程材料在服役过程中面临的重要问题之一,因此,开发高效、环保的新型防污材料具有重要意义。基于半导体材料的可见光催化防污技术绿色、广谱、高效,在海洋防污领域有巨大的应用前景。本文从可见光催化防污材料和作用机... 详细信息

生物污损是海洋工程材料在服役过程中面临的重要问题之一,因此,开发高效、环保的新型防污材料具有重要意义。基于半导体材料的可见光催化防污技术绿色、广谱、高效,在海洋防污领域有巨大的应用前景。本文从可见光催化防污材料和作用机理的角度,阐述了近年来在钒酸盐半导体材料体系方面的研究进展。作为一种新型的防污材料,基于钒酸盐的可见光催化防污技术有望在海洋防污领域中提供一种新的策略。

关键词：生物污损半导体材料可见光催化钒酸银钒酸铋杀菌机制

静电纺丝技术制备纳米纤维复合环氧涂层及其海洋防腐性能

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海洋科学 2020年第8期44卷 231-238页

作者：袁帅赵霞金祖权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 山东省蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心青岛理工大学山东青岛266033 青岛海洋科学与技术试点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海洋大科学中心山东青岛266071

纳米纤维可以填补有机涂层中存在的孔隙和微裂纹,并提高其抗腐蚀能力。本文介绍了一种利用静电纺丝方法在Q235碳钢表面制备纳米纤维,并与有机环氧树脂复合,进而提高树脂防腐性能的技术。制备了环氧-纤维复合涂层(PAN-NFs/EP),采用电化... 详细信息

纳米纤维可以填补有机涂层中存在的孔隙和微裂纹,并提高其抗腐蚀能力。本文介绍了一种利用静电纺丝方法在Q235碳钢表面制备纳米纤维,并与有机环氧树脂复合,进而提高树脂防腐性能的技术。制备了环氧-纤维复合涂层(PAN-NFs/EP),采用电化学方法以及盐雾实验对复合涂层的防腐性能进行了表征,结果表明嵌入了纳米纤维的环氧复合涂层,其电化学阻抗提高了两个数量级,防腐性能明显提高。本研究对静电纺丝技术在海洋防腐中的应用具有一定的参考价值。

关键词：纳米纤维静电纺丝 Q235碳钢复合涂层防腐性能