覆铜板在NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

应用线性极化、循环伏安(CV)及电化学阻抗谱(EIS)等电化学方法对覆铜板(CCL)和纯铜的腐蚀电化学行为进行了研究和比较. 结果表明, 覆铜板的耐蚀性弱于纯铜, 其阳极溶解过程与纯铜有所不同; 在较低电位下, CCL 以铜的氯化络合物的形式溶解, CuCl-2的扩散为该过程的控制步骤; 随着电位的升高, 腐蚀产物CuCl在电极表面形成疏松多孔的膜, Cl-在膜中的传输成为溶解过程的控制步骤. 电极表面CuCl 膜的消长过程是产生感抗弧的主要原因.     

环氧树脂涂覆LY12铝合金在NaCl溶液中的阻抗模型

分别研究了裸LY12铝合金及涂覆环氧树脂涂层后合金在3.5％NaCl溶液中的电化学阻抗谱（EIS）.结果表明,LY12铝合金在点蚀电位以下阻抗谱上出现两个容抗弧,高频段对应Cl－参与的成膜阻抗,低频段对应铝阳极溶解的电化学反应阻抗.合金发生点蚀后出现低频感抗弧.合金/电极在NaCl溶液中先发生涂层吸水,当水及O2抵达基体后建立起电化学反应界面,合金遭受腐蚀；受涂层阻挡的影响,腐蚀产物的扩散逐渐成为控制步骤；当扩散速度较慢的Cl－抵达涂层/金属界面后,与界面处聚集的腐蚀产物间发生化学反应,完成成膜过程,阻抗谱上出现盐膜的阻抗,而扩散阻抗消失.提出了不同浸泡失效阶段涂层电极体系的阻抗模型.     

扫描电化学显微镜原位表征pH值对核电蒸汽发生器合金腐蚀行为的影响

用扫描电化学显微镜(SECM)和电化学阻抗谱(EIS)原位表征了溶液pH值对核电蒸汽发生器800 合金溶液中的腐蚀行为的影响. 实验结果表明：在酸性氯化钠溶液中,SECM探针渐进曲线为正反馈,表明800合金为活化阳极溶解,腐蚀电位下的EIS 图呈现完整的单容抗弧特征;而在中性或者碱性溶液中,SECM探针渐进曲线为负反馈,表明800 合金为自钝化,不同阳极电位下的EIS 图均呈现不完整的容抗弧特征,但随着阳极极化电位的增加,EIS 谱容抗弧半径减小,表明钝化膜的耐蚀性下降;SECM二维扫描图像结果显示探针电流增加,表明电极表面活性增加,即钝化膜的溶解速度增加. 而在中性或者碱性溶液中的SECM二维图像中均可观察到若干活性点,这可能与晶界或者金属夹杂物等有关.     

扫描电化学显微镜原位表征pH值对核电蒸汽发生器合金腐蚀行为的影响(英文)

用扫描电化学显微镜(SECM)和电化学阻抗谱(EIS)原位表征了溶液pH值对核电蒸汽发生器800合金溶液中的腐蚀行为的影响.实验结果表明:在酸性氯化钠溶液中,SECM探针渐进曲线为正反馈,表明800合金为活化阳极溶解,腐蚀电位下的EIS图呈现完整的单容抗弧特征;而在中性或者碱性溶液中,SECM探针渐进曲线为负反馈,表明800合金为自钝化,不同阳极电位下的EIS图均呈现不完整的容抗弧特征,但随着阳极极化电位的增加,EIS谱容抗弧半径减小,表明钝化膜的耐蚀性下降;SECM二维扫描图像结果显示探针电流增加,表明电极表面活性增加,即钝化膜的溶解速度增加.而在中性或者碱性溶液中的SECM二维图像中均可观察到若干活性点,这可能与晶界或者金属夹杂物等有关.     

纯铝在KOH-乙醇溶液中的电化学行为

研究纯铝在KOH 乙醇溶液中的电化学行为,腐蚀失重、极化曲线、EIS和恒电流放电实验表明,该体系纯铝的腐蚀速率极小,因而有可能应用于密闭电池,并可在相当宽的电位范围内保持一定的活性.放电的终止可能是由于放电产物在电极表面堆积引起的.     

干湿循环下混凝土中钢筋腐蚀的电化学检测

应用电化学噪声技术,结合电化学阻抗谱研究了干湿循环条件下3种不同pH值的3.5%NaCl溶液中混凝土钢筋的腐蚀过程.结果表明,钢筋的腐蚀分为3个阶段:钝化膜的溶解期、腐蚀活化期和腐蚀产物的累积期.在pH1的溶液中经过30个干湿循环后主要以均匀腐蚀为主,而对pH3和pH7溶液,则主要以点蚀为主,散粒噪声分析证实了混凝土中钢筋在强酸性溶液中更容易发生腐蚀.电化学阻抗谱分析也进一步说明了混凝土中钢筋的腐蚀经历了3个阶段:第1阶段Nyquist谱图中出现两个时间常数,高频区为混凝土层的容抗性质,低频区为钢筋与混凝土界面的电荷转移电阻;第2阶段,中频区增加一个时间常数,这与腐蚀产物的累积有关;第3阶段,随着腐蚀产物向混凝土中的扩散,中频区容抗弧有所减小,特别是pH1体系,中频弧几乎消失.SEM形貌表征观察到随着溶液酸度的增加钢筋表面的锈层明显增多.     

纯铝在强碱溶液中阳极溶解的电化学阻抗谱解析

依据曹楚南提出的法拉第导纳表达式，拟合了纯铝在强碱溶液中的阳极溶解过程的电化学阻抗谱，并据此提出了这一反应进行的机理.结果表明,阻抗谱中的低频容抗弧是由表面裸露的Al转变为中间产物Al(OH)ads的反应引起的，而中频感抗弧则由Al(OH)ads转变为Al(OH)3,ads的反应引起.法拉第导纳的时间常数τ1和τ2的物理意义是物种Al(ss)和Al(OH)ads在单位表面活性位上的转化时间. τ1 >0和τ2 >0是符合稳定性条件的，也能够满足Kramers-Kronig转化的必要条件. g1和g2是与物种Al(ss)和Al(OH)ads在电极表面的覆盖密度随电位E变化有关的参数，由g1< 0可知随电位升高，纯铝表面的活性位面积减小.     

高温高压喷射湍流区中X70管线钢CO2腐蚀电化学特征

采用高温高压环路喷射装置并结合腐蚀微电极技术, 开展了湍流区中X70 管线钢CO₂腐蚀实验. 利用扫描电镜对不同实验时间的试样表面腐蚀产物微观形貌进行了观察和分析, 并进行了湍流区原位电化学测试和分析. 结果表明, 湍流区中X70 钢的CO₂腐蚀电化学特征与其表面所覆盖腐蚀产物膜层变化密切相关. 实验12 h内, 湍流区中X70钢表面从最初的基体与腐蚀产物共存, 转变为由疏松且不完整的膜层覆盖的特征. 实验12 h 后, 试样表面出现内外两层腐蚀产物膜, 内层膜堆垛致密, 外层膜疏松多孔, 同时湍流区中高切应力导致外层腐蚀产物脱落, 材料表面逐渐被完整致密的内层膜覆盖, 这是腐蚀速率持续下降的主要原因. 电化学结果表明, 实验12 h 内, 湍流区中X70 钢的腐蚀电位E_corr和线性极化电阻R_p不断下降; 电化学阻抗谱由高频容抗弧、中频容抗弧和低频感抗弧组成, 膜层电阻R_f缓慢增加, 电荷传递电阻R_t不断下降, 双电层电容C_dl和膜层电容C_f迅速下降; 12 h后, 腐蚀产物膜层对基体材料保护性随喷射时间延长逐渐增强, E_corr和R_p逐渐增大, 电化学阻抗谱中低频感抗弧逐渐收缩并在48 h 时消失, 最后转变为双容抗特征, R_f、R_t和C_dl随时间迅速增大, C_f趋于稳定.     

WBE联合EIS技术研究缺陷涂层下金属腐蚀

用电化学阻抗谱(EIS)结合丝束电极(WBE)技术研究了缺陷涂层浸泡在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的劣化过程.从浸泡开始到完好涂层鼓泡失效,缺陷涂层丝束电极阻抗响应一直是缺陷区电极腐蚀反应过程特征,而完好涂层的劣化过程和涂层下的腐蚀反应过程特征被"平均掉".根据电极表面的电流分布,结合阻抗谱技术实现了对表面任意局部阴极和阳极区阻抗测试.研究发现,浸泡开始时,缺陷涂层阴极电流和阳极电流均出现在缺陷区,随着腐蚀过程的发展,阳极电流仍然保持在缺陷区,但阴极电流逐渐向完好涂层下扩展.根据实验结果,对缺陷处和涂层下金属腐蚀反应发生发展的机理进行了深入讨论.     

酸性AlCl3-BMIC离子液体中的铝阳极溶解

采用线性扫描伏安法研究了Lewis 酸性AlCl₃-BMIC (BMIC: 1-butyl-3-methylimidazolium chloride)离子液体中铝电极的溶解. 铝电极在阳极极化时出现了钝化现象, 钝化是由于在铝电极表面形成了固体AlCl₃钝化膜造成的. 铝的电化学溶解过程可以依次分为三个区: 电化学控制区、过渡区和钝化区. 在电化学控制区, 铝的电化学溶解速率随着电位的正移而逐渐增加; 在过渡区, 由于电极表面AlCl₄^-和Al₂Cl₇^-浓度发生改变而析出固体AlCl₃使得铝电化学溶解速率随着电位的正移而逐渐减小; 当钝化膜形成之后, 铝的电化学溶解速率不再随着电位的正移而发生改变, 铝溶解进入钝化区. 增加搅拌、升高温度、降低离子液体AlCl₃摩尔分数都可以增加铝溶解阳极极限电流密度.     

尿素对土壤中碳钢微生物腐蚀的影响

采用失重、极化曲线和阻抗谱等方法研究了尿素对土壤中微生物腐蚀(MIC)的影响. 研究结果表明, 在接菌土壤中尿素加速碳钢的腐蚀, 而在灭菌土壤中抑制其腐蚀. 接菌土壤中由于硫酸盐还原菌(SRB)的存在,腐蚀产物中检测到FeS₂. 电化学阻抗谱(EIS)的结果表明, 在实验后期腐蚀过程由浓差极化控制.     

Corrosion of Nickel-based Alloy G30 in the Stratum Water Containing H2S/CO2

The influences of temperature and CO2 pressure on the corrosion of nickel-based alloy G30 in the stratum water containing H2S/CO2 were investigated with the aid Mott-Schottky analysis and scanning electron microscopy（SEM） of electrochemical impedance spectroscopy（EIS）, The results indicate that alloy G30 is in the passive state in the stratum water, which is related to the formation of the passive film on its surface. This passive film can significantly protect the substrate from further corrosion. And the film protection is enhanced with decreasing temperature and CO2 pressure. Auger electron spectrometry（AES） and X-ray photoelectron spectrometry（XPS） results reveal that the passive film shows the double-layer structure, i.e. the inner chromium oxide and the outer iron/nickel spinel oxides or hydroxides with Mo oxides dispersing throughout the inner and outer scale.     

Mg_(2-x)La_xNi及Mg_(2-x)Ce_xNi合金的腐蚀性能研究

应用电化学方法研究了Mg2-xLaxNi及Mg2-xCexNi储氢合金的腐蚀性能.恒电位极化和交流阻抗测试表明,经Ce或La取代后的合金,其前者腐蚀电流及电化学极化电阻均随Ce取代量增加而降低,而后者的腐蚀电流却随La取代量的增加而增加,但极化电阻则呈先降后升趋势.合金极化后SEM测试显示,经Ce取代后合金表面较平整,而用La取代的则明显有裂纹.作者认为这主要与La、Ce的氧化物的结构有关.     

用丝束电极研究模拟碳化混凝土孔隙液中缓蚀剂对碳钢局部腐蚀的抑制行为

应用丝束电极(WBE)的电位/电流扫描技术, 研究了含Cl-的模拟碳化混凝土孔隙液中, Q345B碳钢局部腐蚀在空间和时间上的发生和发展特征, 同时比较了四乙烯五胺(TEPA)和亚硝酸钠缓蚀剂对局部腐蚀抑制能力的差异. 结果表明NO-2离子能快速渗透腐蚀产物层, 并抑制锈层下的碳钢活性溶解, 而乙烯胺由于在锈蚀层内的扩散速率低, 初期反而会促进锈层下的局部腐蚀, 随着烯胺分子扩散并吸附于锈蚀层/金属界面处, 碳钢活性溶解才受到抑制. 电化学阻抗谱(EIS)可反映局部腐蚀的萌发, 但难以表征缓蚀剂在碳钢表面的不均匀吸附特征. 基于丝束电极表面电位/电流分布所提出的局部腐蚀因子(LF), 可定量表征腐蚀的不均匀特征以及缓蚀剂对局部腐蚀的修复能力.     

中温NaCl-水蒸气协同作用下铁的腐蚀机理

应用电偶电流测试法研究在中温固态NaCl盐膜-水蒸气协同作用下,纯铁的腐蚀电化学反应机理.交流阻抗(EIS)法和SEM测试表明,阻抗谱能有效地表征材料表面氧化膜的存在以及反应过程氧化物的变化趋势,其中金属的氧化层电阻与腐蚀速率之间有较好的对应关系.     

铅基稀土合金作为正极板栅的阳极膜性能

采用交流阻抗（EIS)、交流伏安（ACV）、循环伏安(CV)、腐蚀失重实验等方法研究了铅-钙-锡-铝-银合金中添加混合镧铈稀土在硫酸溶液中的阳极行为。 实验结果表明,混合镧铈稀土的添加能有效抑制阳极Pb(Ⅱ)膜的生长,降低Pb电极表面生成的Pb(Ⅱ)膜氧化膜电化学反应阻抗,改善阳极膜的导电性。 增强合金的耐腐蚀性能,并且增加析氧的过电位,抑制氧气的析出,降低电池的早期容量损失。 混合镧铈稀土的添加有利于提高电池的深循环寿命。 当镧铈混合稀土质量分数为0.5％时,各方面综合性能更优,效果更好。     

Electrochemical impedance spectroscopic studies of copper dissolution in glycine–hydrogen peroxide solutions

Anodic dissolution of copper in glycine solution at various hydrogen peroxide concentrations was investigated. The dissolution rate increases, reaches a maximum, and then decreases with hydrogen peroxide concentration. Anodic polarization studies and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) studies were carried out to determine the mechanistic pathway of anodic dissolution of copper in glycine system at three different hydrogen peroxide concentrations: one at low hydrogen peroxide concentration in the active dissolution region, another in the maximum dissolution region, and the third at the high hydrogen peroxide concentration in the post-peak-dissolution region. The EIS data in complex plane plots show presence of two capacitance loops and one negative capacitance loop. The impedance plot patterns strongly depend on the hydrogen peroxide concentration in solution. Reaction mechanism analysis technique was employed to model the EIS data. A three-step mechanism with two intermediate adsorbates and a parallel dissolution by catalytic mechanism simulates EIS patterns which match the experimental trends. The intermediates are likely to be cupric and cuprous oxides. The essential features of impedance spectra at various overpotentials at three different hydrogen peroxide concentrations are captured by the proposed mechanism. The results also show that the film present on the copper surface in glycine and hydrogen peroxide solutions does not passivate the surface.     

用三电极体系研究铜在微液滴下的电化学腐蚀

由于大气腐蚀高阻抗的特征, 传统的参比电极难以用于大气腐蚀研究之中. 为了获取准确的大气腐蚀电化学信息, 我们需要对传统的参比电极进行修改. 本文在三电极体系中采用修改的参比电极, 通过电化学阻抗和电化学极化两种方法研究铜在含有(NH₄)₂SO₄液滴下的腐蚀行为, 结果表明液滴下铜的平均腐蚀速率随着液滴体积从1到20 μL增加而减小; 当液滴高度不超过850 μm时, 平均腐蚀速率随着液滴高度的减小却迅速地增大. 此外, 电化学阻抗和电化学极化得出的腐蚀速率相一致, 这证明修改的参比电极可以用于液滴下的大气腐蚀研究.     

Microbiologically-influenced corrosion of the electroless-deposited NiP-TiNi – Coating

In this study, we reveal the microbiologically influenced corrosion (MIC) behavior of the new electroless NiP-TiNi nanocomposite coating in simulated seawater using the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique after different periods of incubation time (7, 10, 14, 21, 28 days) in a sulfate-reducing bacteria (SRB) medium. The biofilm formation and the corrosion products were characterized using the scanning electron microscope (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The EIS results revealed the carbon steel (CS)/NiP-TiNi and NiP-TiNi/SRB biofilm interfaces' characteristics after different incubation times in the SRB media. EIS measurements revealed that the NiP-TiNi nanocomposite coating's MIC resistances are superior relative to API X80 carbon steel and a TiNi-free NiP coating, with ∼93% of corrosion inhibition efficiency after 28 days of incubation.