分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 采用动电位极化、电化学阻抗谱和Mott-Schottky等电化学测量方法研究了静水压力对X100管线钢在0.5mol/LNaHCO3+0.03mol/LNaCl溶液中的电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随静水压力增加,X100钢表面点蚀坑数量和面积增加;静水压力增加使溶液离子的活性增加,促进Cl-在钝化膜中的吸附,腐蚀反应的速率加快,腐蚀电流密度增加。静水压力增加使钝化膜组成由低压时的氧化物或氢氧化物转变为高压时的碳酸盐,导致耐蚀性降低,而点蚀形核几率增加。X100管线钢钝化膜具有n型半导体性质,随静水压力的增加,钝化膜内Cl-的增多使晶格缺陷增多,促进了氧化膜的破裂。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-09 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 采用极化曲线、交流阻抗、恒电流放电、析氢失重等方法研究了AZ31镁合金在空白1.5mol/L Mg(ClO4)2溶液以及添加了La(CH3COO)3和NaF的电解液中的电化学行为。结果表明添加剂NaF使得AZ31在1.5mol/L Mg(ClO4)2溶液中开路电位和活化电位负移,极化曲线中腐蚀电流降低以及浸泡实验中析氢率和失重率降低,放电效率提高,更为重要的是缩短了放电滞后时间;另一方面添加剂La(CH3COO)3提高了放电效率,但对于放电滞后没有改善,对于耐蚀性也没有提高。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用MgO部分稳定的ZrO2固体电解质管集成构建Pt, O2(air)|ZrO2作参比电极的可控氧流电解池, 采用循环伏安、方波伏安、计时电位、恒电位电解等电化学测试技术研究了1673 K高温下SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中Ni2+的电化学行为. 结果表明, O2-在熔渣中的扩散和在ZrO2固体电解质内的电迁移不是熔渣中电活性物质还原的限制性环节, 在本实验条件下利用构建的可控氧流电解池研究熔渣中Ni2+的电化学行为是可行的. 熔渣中Ni2+在Ir 电极上还原到Ni 是受扩散控制的一步还原的可逆过程, 利用循环伏安和计时电位测试技术所得数据计算得出了含有3%NiO的熔渣中Ni2+的扩散系数分别为(3.50±0.18)×10-6和(2.80±0.22)×10-6 cm2/s, 与相关文献结果基本吻合.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 通过EIS对3种无溶剂环氧防腐涂层在60℃下流速为2m/s、含1%(质量分数)石英砂的模拟海水环境中的失效行为进行了研究,并利用SEM观察了冲刷后涂层的表面形貌,利用激光共聚焦显微镜(CLSM)观察了涂层/金属的断面形貌。结果表明,与静态条件相比,流动含砂条件明显加速了无溶剂涂层的失效过程。冲刷条件下,胺类固化环氧粉末涂层和酚醛胺固化环氧液体涂层由于固化交联速度慢,结构比较致密,失效过程主要分为3个阶段:介质在涂层中传输阶段、基体金属腐蚀发生阶段和基体金属腐蚀发展与涂层失效阶段;酚醛固化环氧粉末涂层由于固化速度快,内部孔隙较多,涂层较快形成贯穿通道,失效中期阶段缩短且不明显,失效过程主要为两个阶段。研究结果表明,涂层体系内部存在孔隙是加速涂层失效的一个重要因素。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用慢应变速率拉伸(SSRT)实验、动电位极化技术和SEM观察等方法,研究了X90钢基体和焊缝在近中性土壤模拟溶液中不同阴极保护电位下的应力腐蚀行为。结果表明:X90管线钢及其焊缝组织在近中性土壤模拟溶液中均具有一定的应力腐蚀敏感性,裂纹扩展为穿晶腐蚀裂纹;应力腐蚀开裂(SCC)的裂纹萌生与扩展与外加保护电位有关。在OCP~-1000mV的电位范围内,X90钢的SCC机制均为阳极溶解(AD)+氢脆(HE)的混合机制,在OCP下由于AD作用较强从而SCC敏感性较明显,在-800mV下由于AD和HE作用均较弱而导致SCC敏感性最低,而在-900mV时由于HE作用明显增强而具有最高的SCC敏感性;在相同电位条件下,焊缝的SCC敏感性高于母材。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-07 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 通过电化学阻抗谱(EIS)对两种环氧粉末涂层和一种无溶剂环氧液体涂层在60℃流速为2m/s、含1%wt石英砂的3.5%wt NaCl 溶液中的失效行为进行了研究,并利用扫描电镜(SEM)观察了冲刷后涂层的表面形貌,利用激光共聚焦显微镜(CLSM)观察了涂层/金属的断面形貌。结果表明,和静态浸泡相同温度介质条件下相比,流动含砂条件明显加速了无溶剂涂层的失效。冲刷条件下,1#和3#无溶剂涂层由于结构比较致密,失效过程主要分为三个阶段:腐蚀性介质在涂层中传输阶段、基体金属腐蚀发生阶段和基体金属腐蚀发展与涂层失效阶段;2#无溶剂涂层内部由于孔隙较多,涂层较快形成贯穿孔,没有观察到失效中期阶段;涂层体系内部存在孔隙是加速涂层失效的一个重要因素。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 在60℃实验条件下以3种无溶剂环氧防腐涂层为研究对象,利用称重法研究了在不同流速3.5%NaCl溶液中水在涂层中的扩散行为,采用开路电位法(OCP)和电化学阻抗谱技术(EIS)研究了不同流速下涂层的失效行为。结果表明,胺类固化粉末涂层和酚醛固化粉末涂层在实验流速范围内、酚醛胺固化液体涂层在较低流速范围内,水在涂层中的扩散符合FickII模型,而酚醛胺固化液体涂层在4m/s高流速下水在涂层中的扩散偏离FickII模型;随着流体流速增加,涂层的饱和吸水量增加,水在涂层中的扩散系数变大;实验流速范围内3种无溶剂涂层失效过程分为3个阶段;流体流速明显加速了酚醛固化粉末涂层和酚醛胺固化液体涂层的劣化,对胺类固化粉末涂层失效影响不明显。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 通过腐蚀磨损试验研究了下贝氏体球墨铸铁材料的腐蚀磨粒磨损行为,分析了影响腐蚀磨损失重率的主要因素。采用SEM和TEM对磨损表面特性进行了分析;根据磨损表层纵剖面的显微硬度研究了材料表层在腐蚀磨损过程中的形变硬化效应;结合下贝氏体球墨铸铁的电化学行为研究了载荷对耐腐蚀性能的影响。结果表明:下贝氏体球墨铸铁的腐蚀磨损机理为化学腐蚀失重和犁沟式磨粒磨损。载荷的提高对表面粗糙度、材料表面与磨粒之间的摩擦力以及磨粒压入材料表面的深度有显著的影响,从而导致磨粒磨损失重率显著上升;并且,较高的载荷作用下,材料表面出现分层组织和条带状石墨,形成局部微型原电池,促使腐蚀速率提高,同时分层组织的疲劳断裂也将促使失重率进一步提升;不过,载荷的增加使得基体中残留奥氏体内部出现大量位错的缠结,促进材料表面硬化,这在一定程度上提高了材料的耐磨性能。当载荷从10 N增至200 N时,腐蚀磨损失重率从0.16 g/(cm2?h)增至0.42 g/(cm2?h);当粗糙度Ra值由0.12 μm增大到5.2 μm时,腐蚀电流从0.56 mA上升至5.62 mA。另外,下贝氏体球墨铸铁的腐蚀磨损失重曲线可分为三个阶段,分别为磨损初期的点接触加速磨损阶段、磨损中期的面接触稳定磨损阶段、磨损后期的疲劳磨损失稳阶段。