Q235钢在假单胞菌和铁细菌混合作用下的腐蚀行为

采用腐蚀失重法、电化学阻抗谱(EIS)和表面分析技术研究了Q235钢在假单胞菌和铁细菌共同作用下的腐蚀行为.结果表明:与单种菌相比,两种菌混合作用下Q235钢腐蚀受到了抑制.混菌体系中金属电极自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度减小,交流阻抗值随时间增大.扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明混合菌体系中Q235钢表面形成了均匀致密的腐蚀产物膜.     

新型咪唑啉化合物在H_2S/CO_2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能

合成了一种新型咪唑啉化合物1-(2-氨基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉(IM-S),并通过失重法、电化学方法及扫描电镜等研究了IM-S在H2S/CO2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为.结果显示,IM-S具有较好的抗H2S、CO2腐蚀能力,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程,最高缓蚀效率可达92.74%.缓蚀剂在Q235钢表面呈单分子层吸附,属于以化学吸附为主的混合吸附.最后采用量子化学方法对IM-S的缓蚀机理做了进一步分析.     

CO_2体系中咪唑啉季铵盐与十二烷基磺酸钠之间的缓蚀协同效应

采用失重法、电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、X射线光电子能谱仪(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)研究了CO2饱和的3.5%NaCl腐蚀介质中,咪唑啉季铵盐(IAS)与十二烷基磺酸钠(SDSH)对Q235钢的缓蚀协同效应.结果表明,IAS与低浓度SDSH在腐蚀介质中具有较好的缓蚀协同效应,且当二者以1:1(50 mg·L-1:50 mg·L-1)的浓度比例复配时,协同效应最明显,缓蚀率为88.5%;而IAS与高浓度SDSH间会产生拮抗效应.本文通过建立合理的吸附模型,阐述了协同效应及拮抗效应的机理.SDSH与IAS在Q235钢表面的吸附过程均为放热的自发过程,前者符合Frumkin吸附模型,后者符合Temkin吸附模型.单独使用较高浓度的SDSH对Q235钢也有较好的缓蚀作用,缓蚀率接近90%.     

离子液体[Bmim]Cl在H2SO4中对Q235钢的缓蚀实验和理论分析

探究1-丁基-3-甲基-咪唑氯盐([Bmim]Cl)在H_2SO_4介质中对Q235钢的缓蚀性能,解决酸性环境在金属表面造成的腐蚀危害。采用静态缓蚀失重法、电化学法分析了不同浓度[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。Q235钢表面形貌特征以及吸附行为分别采用了扫描电子显微镜(SEM)及吸附等温模型进行了分析。采用理论模拟计算分析了缓蚀剂分子在碳钢表面的缓蚀机理。结果表明,[Bmim]Cl为阴极主导的混合型缓蚀剂,随[Bmim]Cl浓度的增加,缓蚀效果越好,当[Bmim]Cl浓度为0.6 mol·L~(-1)时,缓蚀效率可达91%以上,等温吸附模型证明缓蚀剂分子可自发吸附在金属表面,符合Langmuir等温线。[Bmim]Cl通过化学键与Q235钢表面结合形成了以咪唑杂环为吸附中心、稳定化学吸附的单分子吸附层,且[Bmim]~+平行吸附于表面达到防腐蚀效果。[Bmim]Cl是一种性能优异的防腐蚀剂,能有效预防Q235钢在H_2SO_4介质中的腐蚀。     

O,O ′-二(苯基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵对Q235钢硫酸溶液中的缓蚀性能研究

合成了O,O′-二(苯基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵(DEDDP),采用失重,电化学和SEM技术共同研究了DEDDP在H2SO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能.失重法研究表明:DEDDP在H2SO4溶液中能有效地抑制Q235钢腐蚀,25C的5％H2sO4溶液中,DEDDP浓度为160 mg ·L-1时,其缓蚀率为94.6...     

稀土氧化物对焊条熔敷金属抗高温硫化腐蚀机制的研究

通过在焊条药皮中分别添加稀土氧化物La2O3及CeO2，研究其对焊条熔敷金属在含硫气氛中腐蚀性能的影响。并在此基础上，进一步分析了稀土氧化物对焊缝金属抗高温硫化腐蚀的作用机制，结果表明：稀土氧化物在焊条药皮中的加入使熔敷金属抗高温硫化腐蚀性能有显著提高，添加La2O3的焊条熔敷金属比添加CeO2的焊条熔敷金属具有更好的抗高温硫化腐蚀性能。提高焊缝金属抗高温硫化腐蚀性能的机制，与稀土元素在焊缝组织中的分布、减少内硫化的加速腐蚀过程相关。     

焊条药皮中稀土氧化物向焊缝中过渡机制的研究

通过向焊条药皮中加入稀土氧化物的方法，研究了在焊条药皮中加入不同种类、不同含量的稀土氧化物对焊缝金属低温冲击韧性、显微组织以及扩散氢含量的影响。实验表明，在焊条药皮中添加适量的稀土氧化物可以细化焊缝组织、增加针状铁素体的含量、提高焊缝金属的低温冲击韧性和降低焊缝中扩散氢含量，这是一种经济有效的向熔池中过渡稀土元素的方法，可以在焊接材料中发挥稀土元素的特殊作用。从焊接冶金的角度出发，深入研究了焊条药皮中稀土氧化物向熔池中过渡稀土元素的机理、规律及其影响因素。研究表明，焊条药皮中的稀土氧化物在熔滴的高温阶段可以分解出稀土活性原子并过渡到熔池中，参与焊接冶金反应，对焊接熔池起到进一步脱硫去氧的作用。     

O,O'-二(苯基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵对Q235钢在硫酸溶液中的缓蚀性能研究

合成了O,O'-二(苯基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵(DEDDP),采用失重,电化学和SEM技术共同研究了DEDDP在H2SO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。失重法研究表明:DEDDP在H2SO4溶液中能有效地抑制Q235钢腐蚀,25℃的5%H2SO4溶液中,DEDDP浓度为160 mg.L-1时,其缓蚀率为94.67%;电化学研究结果表明:DEDDP在5%H2SO4溶液中属混合型缓蚀剂。同时,研究了温度,H2SO4浓度和浸泡时间对缓蚀率的影响。吸附规律研究表明:DEDDP在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,其吸附自由能为-32.32kJ/mol,吸附为自发进行的物理和化学吸附。     

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯类离子液体 对Q235钢的缓蚀性能

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为母体、 对氯甲基苯乙烯为季铵化试剂, 合成了一种具有疏水结构的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯型离子液体(DEMA). 通过失重实验、 电化学分析、 原子力显微镜(AFM)、 接触角测试和量子化学计算等研究了DEMA在1 mol/L盐酸中对Q235钢的缓蚀性能, 并揭示了其在Q235钢表面的吸附行为和吸附机理. 失重实验结果表明, DEMA在盐酸中对Q235钢具有优异的缓蚀效果, 且在较高温度(60 ℃)下也能保持高效吸附; 电化学实验结果与失重测试结果一致; 接触角测试结果表明, DEMA可明显增强Q235钢表面的疏水性; 分析热力学参数可知, DEMA在Q235钢表面的吸附为自发、 放热过程, 符合Langmuir等温式, 且以化学吸附为主; 量子化学计算结果证实DEMA的结构中包含大量吸附活性位点.     

铈和镧对Q345B钢在海洋大气中腐蚀行为的影响

通过周浸实验对普通Q345B钢和含有微量稀土铈(Ce)和镧(La)的Q345 BRE钢在模拟海洋大气腐蚀环境下,进行了耐腐蚀性能比较.利用失重和电化学方法进行两者的腐蚀速率比较,利用SEM和XRD分析了两者腐蚀形貌和锈层的特征.结果表明:加入混合稀土铈和镧的Q345B钢的腐蚀速率小于普通的Q345B钢,且腐蚀形貌也发生...     

山梨酸钾与Zn2+在NaCl溶液中对Q235钢的缓蚀协同作用

采用失重法、电化学法、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了0.5 mol/L NaCl溶液中,山梨酸钾(PS)与Zn²⁺对Q235钢的缓蚀协同效应。 失重实验结果表明,在0.5 mol/L NaCl溶液中,PS对Q235钢具有一定的缓蚀效果,缓蚀效率随PS质量浓度的增加而增大,当添加PS的质量浓度为25.0 g/L时,最大缓蚀效率仅为38.37%,而PS与Zn²⁺复配后存在显著的缓蚀协同作用,缓蚀效率高达91.03%。 动电势极化结果表明,PS与Zn²⁺混合物可同时抑制Q235钢的阴、阳极反应,属于阳极型缓蚀剂。 阻抗谱表明,该混合物可在电极表面形成致密的保护膜。 XPS分析证明保护膜是由PS、铁的氧化物/氢氧化物和Zn(OH)₂沉淀组成。     

电化学方法研究氯气冷凝器的腐蚀

冷凝器的腐蚀在氯碱工业中极为严重,并可酿成致命事故.常压冷凝器制造通常采用的钢材为16MnR和10#,焊接材料为J507.本文研究了上述3种材料在29.9%(by mass)的氯化钙溶液中的电化学行为,分析其腐蚀电流密度icorr和电化学阻抗参数变化规律.结果表明,在16MnR、10#和焊接材料的三相区,焊接材料腐蚀较快,为整体结构的薄弱点,因此氯气冷凝器需要定期检测和修复.     

轻稀土对低合金钢焊缝韧性的影响

在低合金高强钢焊条中，通过药皮过渡轻稀土元素，探讨其对焊缝韧性的影响。结果表明：适量的稀土具有脱氢、脱硫、减少夹杂物数量、净化焊缝组织的作用。稀土的加入，对焊缝组织形成有一定的影响，能抑制侧板条铁素体的转变，促进针状铁素体的形成，由于稀土元素净化作用与细化组织的作用，使低合金钢焊缝金属的韧性得到提高。但加入量过大，造成夹杂增多，晶粒长大，疏松组织，使焊缝的韧性下降。本实验轻稀土加入的合适范围为2％。     

Incorporation of Reactive Corrosion Inhibitor in Waterborne Acrylic Polyurethane Coatings and Evaluation of its Corrosion Performance

Hydroxyl-epoxy phosphate (HEP) as a reactive corrosion inhibitor was innovatively synthesized by the reaction of bisphenol A epoxy resin with phosphoric acid. HEP was mixed with hydroxyl acrylate resin, and crosslinked with waterborne isocyanate curing agent, which was used to form waterborne HEP/acrylic polyurethane composite (HEP-APU) coatings on Q235 steel surfaces. Electrochemical impedance spectroscopy and polarization curves were applied to analyze the corrosion behavior of the HEP-APU coatings in 3.5wt% NaCl solutions. The results indicated that the HEP-APU coatings show a superior passivation property and efficient corrosion protection of Q235 steel. The waterborne acrylic polyurethane coating containing 0.5wt% HEP exhibited the best corrosion performance among all the coating specimens. The improved flash-rust resistance can be attributed to the introduction of the phosphate group which could form phosphate film on the steel substrate.     

药物莫西沙星对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

为了探寻新的环境友好型缓蚀剂,采用电化学方法、失重法和量子化学计算研究了莫西沙星在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明,莫西沙星对Q235钢在盐酸溶液中是一种良好的以抑制阴极为主的混合抑制型缓蚀剂,缓蚀效率随其浓度的增加而增大,但随温度增加而减小,35℃下,在其浓度为200 mg/L时,缓蚀效率达90%;莫西沙星在Q235钢表面的吸附为自发过程,且符合Langmuir和El-Awady等温方程,同时,计算和讨论了相关的热力学和动力学参数。此外,采用量子化学计算对莫西沙星的缓蚀机理进行了进一步的分析,结果发现,莫西沙星的缓蚀作用由物理吸附和化学吸附共同产生。     

Accelerated anaerobic corrosion of electroactive sulfate-reducing bacteria by electrochemical impedance spectroscopy and chronoamperometry

Many microbial species can use cathodes as electron donors for metabolism. This direct electron transfer (DET) pathway has rarely been proposed in biocorrosion processes. DET from Q235 carbon steel to the sulfate-reducing bacteria (SRB) Desulfovibrio caledoniensis and its effect on the corrosion behavior of carbon steel were investigated in the present study. Electroactive SRB biofilm was found to play a key role in the ennoblement of the corrosion potential (E_corr) and in the acceleration of the corrosion rate, indicating that SRB mainly affected the cathodic reaction of low carbon steel corrosion. In addition, SRB biofilm obtained electrons from carbon steel electrode polarized at − 0.74 V. These findings present new evidence for DET between SRB biofilm and carbon steels.     

盐酸介质中水杨醛缩氨基硫脲对碳钢的缓蚀作用

合成了新型席夫碱缓蚀剂:水杨醛缩氨基硫脲(ST),并考察了其在1 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能。通过静态失重、动电位极化曲线、交流阻抗等技术手段研究缓蚀剂浓度对腐蚀速率及缓蚀效率的影响,阐明缓蚀作用机理。结果表明,ST在盐酸介质中对碳钢具有良好的缓蚀性能。随着缓蚀剂浓度的增加,缓蚀效率逐渐增大。ST的加入显著降低了自腐蚀电流密度,为抑制阴极反应为主的缓蚀剂。ST在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附模型,为物理吸附与化学吸附共同作用。     

Adsorption Activity and Molecular Dynamics Study on Anti-corrosion Mechanism of Q235 Steel

The correlation between inhibition efficiency and molecular structures of the inhibitor during hydrochloric acid corrosion of Q235 steel was studied by quantum chemical calculations and molecular dynamics(MD) simulation. The proton affinity(PA) calculations demonstrated that 2-(quinolin-2-yl)quinazolin-4(3H)-one inhibitor has the tendency to be protonated in hydrochloric acid, which was in good agreement with experimental observations. Besides, quantum chemical parameters revealed that the protonated corrosion inhibitor molecules were more easily adsorbed on Q235 steel surface and improved the corrosion resistance of steel. MD simulations were implemented to search for the adsorption behavior of this molecule on Fe (110) surface, which might be used as a convenient tool for estimating the interaction mechanism between inhibitor and iron surface.