再生水环境中304不锈钢生物膜腐蚀电化学特征

研究了以再生水作为循环冷却系统补水的北京某热电厂冷却塔底粘泥中分离纯化培养出来的硫酸盐还原菌(SRB)生长特性.采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和电化学交流阻抗(EIS)方法研究了304不锈钢(SS304)表面生物膜特征及其主要成分和不锈钢/生物膜界面电化学行为.结果显示,再生水环境下304不锈钢表面形成的生物膜是由吸附的SRB菌体及以含碳有机物为主的胞外聚合物和FeS腐蚀产物构成.浸泡前期(前7 d)SS304电极表面阻抗值主要由SS304表面钝化膜的贡献;浸泡后期(14 d后),电极体系阻抗值由不锈钢表面钝化膜和生物膜共同贡献.     

基于电化学噪声研究模拟海洋大气环境下304不锈钢的点蚀行为

基于电化学噪声技术建立了不锈钢海洋大气点蚀监测系统,利用该系统对处于干湿循环环境下不锈钢的点蚀行为进行监测. 使用时域谱图、时域统计、频域谱图和散粒噪声理论等分析方法对采集到的电化学噪声数据进行处理分析,并结合动电位极化法,形貌分析法共同研究不锈钢的点蚀行为. 研究结果表明,304不锈钢在模拟海洋大气环境下的点蚀行为分为钝化、亚稳态点蚀和稳态点蚀三个阶段. 在钝化阶段,电位电流噪声信号出现少量的同步异向波动,腐蚀事件发生频率高,平均电量低;在亚稳态点蚀阶段,电位电流噪声信号出现大量的同步同向波动,腐蚀事件发生频率降低,平均电量上升,通过扫描电镜观察蚀点;在稳态点蚀阶段,电位电流噪声信号不仅存在大量的同步同向波动,还出现了同步异向波动,腐蚀事件发生频率较低,平均电量大幅度上升,通过扫描电镜观察到电极表面出现小而浅的蚀点. 而动电位极化法可以证实304不锈钢点蚀的发生. 两种分析方法所得结果具有较好的一致性,证明该监测系统很好地实现了对模拟海洋大气环境下304不锈钢点蚀行为的连续监测,并能判断点蚀的发生.     

铈对低镍铬锰氮奥氏体不锈钢晶间腐蚀的影响研究

针对不同稀土Ce含量的低镍铬锰氮奥氏体不锈钢,采用电化学动电位再活化法和Cu-CuSO4-16%H2SO4热酸浸泡法研究了两种热处理状态下不同铈含量试样的晶间腐蚀程度。研究结果表明:两种热处理状态下,未添加稀土试样腐蚀最严重。不同稀土含量的试样750℃敏化处理2 h比650℃敏化处理2 h腐蚀程度略重。从两组试验的金相显微组织照片和EPR活化率数据来看,两种热处理状态稀土Ce含量为0.053%时奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀能力最强,但当铈含量增加到0.067%时,试样腐蚀又开始恶化。     

重铬酸钾滴定法测定酸洗、钝化废液中的铁含量

铁锈是钢铁产品的金属表面因大气腐蚀或高温氧化而产生的产物,一般为金属的氧化物和氢氧化物.铁锈直接影响表面处理的效果.因此,在进行各项表面处理前,必须除锈.在不锈钢容器制造的后期,经常有一道工序.即酸洗和钝化处理.酸洗又称浸蚀处理,是常用的除锈方法之一.其原理是利用酸性溶液(或碱性溶液)与金属表面锈层发生化学反     

钝化与过钝化状态下304不锈钢的点蚀行为研究

为了进一步了解不锈钢钝化膜与过钝化膜的性质,本文对比研究了在不同电位下极化处理后304不锈钢样品的点蚀及表面膜性质,发现空白对照组样品的点蚀电位和1.1 V过钝化处理后样品的点蚀电位相近,而0.5 V钝化处理后样品的点蚀电位较高. 扫描Kelvin探针（SKP）实验结果也验证了这一现象. 扫描电子显微镜（SEM）结果显示,空白对照组样品表面只呈现一般样品抛光后形貌;0.5 V钝化处理后的样品表面被颗粒状钝化膜所覆盖,该膜层决定了样品具有较好的耐蚀性;而1.1 V过钝化处理后的样品表面出现裂缝,导致不锈钢基体继续发生严重的局部腐蚀,可能成为过钝化膜保护性变差的主要原因.     

核电站结构材料的锌离子注入电化学研究

应用电化学方法研究了锌离子注入(zinc injection)技术对核电站结构材料,如304L不锈钢、316L不锈钢和600合金在高温水中形成的氧化膜的电化学性能的影响. 锌离子注入压水堆(PWR)一回路技术可有效减少材料应力腐蚀破裂(stress corrosion cracking)和职业辐照. 用动电位扫描法检测材料氧化膜的自腐蚀电位与腐蚀电流,根据Mott-Schottky曲线分析Zn离子注入对材料氧化膜半导体性质的改变. SEM和XPS观察与检测试样表面形貌及其组分. 在Zn离子参与的金属氧化膜生成过程中,可生成Zn-Ni-Cr-Fe 氧化物,从而提高了材料的抗腐蚀能力及改变氧化膜的半导体性质.     

不锈钢基材超亲水吸附材料的制备与吸附性能研究

随着科技的发展以及材料在生活中的广泛应用,人们的需求不再局限于普通材料,还将目光投向具有更大市场的亲水材料.近年来,人们使用各种方法制备亲水材料,如溶胶凝胶法、等离子体处理法等等.本文作者将以SUS304与SUS201两种常见的不锈钢基材为实验材料,通过化学氧化法对其进行表面处理,并利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线能量色散谱(EDS)对处理前后不锈钢基材的表面性质进行分析,通过显微照片确定处理后不锈钢基材表面水的接触角数据,并利用荧光光谱法评价亲水不锈钢表面的吸附性能.     

A3钢在链霉菌和诺卡氏菌共同作用下的腐蚀行为

采用腐蚀失重法、电化学交流阻抗法(EIS)和表面分析技术研究了A3钢在链霉菌(Stremptomyces)和诺卡氏菌(Nocardia sp)共同作用下的腐蚀行为. 结果表明, 与单种菌相比, 混合菌作用下试样表面的腐蚀倾向增大, 阻抗值降低, 腐蚀电流密度增加. 浸泡21天后, 混合菌溶液中A3钢的腐蚀失重速率大于两种微生物单独存在时的腐蚀失重速率之和. 扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明, 混合菌溶液中A3钢表面发生了严重的局部腐蚀, 在链霉菌和诺卡氏菌的共同作用下, A3钢的腐蚀程度加剧.     

阵列参比电极法研究316不锈钢焊缝腐蚀行为

应用自行建立的阵列参比电极技术,原位测量316不锈钢焊接样品在12%FeCl3溶液中腐蚀电位分布.同时借助电化学极化曲线、交流阻抗技术和扫描Kelvin探针对316不锈钢焊缝腐蚀进行跟踪检测.结果表明,经焊接的316不锈钢样品在12%FeCl3溶液中,最初时刻焊缝区发生优先腐蚀,而在母材区保持钝化状态;随着浸泡时间延长...     

光氧化反应的研究 V: 氰基蒽敏化苊烯的电子转移光氧化反应

对于容易发生单线态氧(^1O2)反应的稠环烯烃能否在氰基蒽敏化下发生电子转移光氧化研究甚少. 作者曾报道了氰基蒽敏化的9-本甲叉芴的ET光氧化过程. 本文首次探讨了非交替稠环烃, 苊烯(AN), 在9,10-二氰蒽(DCA)或9-氰基蒽(CNA)敏化下的光氧化反应及其机理.     

铈对00Cr12晶间腐蚀敏感性影响研究

冶炼了不同铈含量的00Cr12铁素体不锈钢,采用Cu-CuSO4-16%H2SO4浸泡实验法和交流阻抗(EIS)法研究了不同热处理状态下铈添加量对00Cr12铁素体不锈钢晶间腐蚀的影响规律。试验结果表明:均未添加稀土,950℃保温2 h的试样比650℃保温2 h的试样腐蚀沟深,加入0.01%铈的试样均未发现腐蚀沟,但铈添加量>0.04%时试样腐蚀又开始恶化。950℃保温2 h处理试样阻抗弧明显小于650℃保温2 h处理试样,表明00Cr12在950℃敏化程度更高。两种热处理试样均在添加铈0.01%～0.02%时阻抗较大,电荷转移电阻Rt较高,表面电容Cc和双电层电容Cd较小,抗晶间腐蚀能力较强。     

光氧化反应的研究 Ⅴ.氰基蒽敏化苊烯的电子转移光氧化反应

由缺电子光敏剂所引起的电子转移(ET)光氧化反应目前已受到广泛注意.然而,对于容易发生单线态氧(~1O_2)反应的稠环烯烃能否在氰基蒽敏化下发生ET光氧化仍研究甚少.最近作者报道了氰基蒽敏化的9-苯甲叉芴的ET光氧化过程.本文首次探讨了非交替稠环烃,苊烯(AN),在9,10-二氰蒽(DCA)或9-氰基蒽(CNA)敏化下的光氧化反应及其机理. Takeshita等不久前报道,AN受玫瑰红(RB)敏化生成的~1O_2反应产物为顺或反式     

双相不锈钢的选择性腐蚀研究(英文)

双相不锈钢中的铁素体(α相)和奥氏体(γ相)具有不同的晶体结构和化学成分,使之在水溶液环境中表现不同的耐蚀特征.本文应用空间分辨电化学技术测量2205双相不锈钢中铁素体和奥氏体的电位差异,并用电镜技术分析了α相和γ相的选择性腐蚀形态.结果表明,在0.01mol/LNaCl溶液中,铁素体的腐蚀电位比奥氏体高,而在2mol/LH2SO4+xmol/LHCl溶液中,双相不锈钢在活化＿钝化电位区出现两个明显的阳极电流峰.铁素体相的选择性腐蚀发生在较负的阳极峰电位,而奥氏体则在较正的阳极电位峰发生选择性腐蚀.     

双相不锈钢在水溶液中之腐蚀疲劳与动态应变时效

本研究主要探讨 2 2 %Cr双相不锈钢在含氯离子水溶液中之腐蚀疲劳裂缝成长行为 ,以及在慢应变速率拉伸试验过程中所发生的动态应变时效现象 .同时以 31 6L沃斯田体系不锈钢及4 30肥粒体系不锈钢作为比较 ,藉以探讨不同晶体结构对腐蚀疲劳及动态应变时效行为的影响 .实验结果显示 ,在 80℃ ,3.5wt%NaCl水溶液中 ,3种不锈钢并未发生应力腐蚀破裂 ,但其中 31 6L沃斯田体系不锈钢及 2 2 %Cr双相不锈钢却发生动态应变时效 ,且动态应变时效的发生与温度 ,应变速率及沃斯田体相的组织有关 .在NaCl水溶液中 ,采用预裂试片量测疲劳裂缝生长速率 ,其结果表明 ,4 30肥粒体系不锈钢之疲劳裂缝生长速率最快 ,而氢脆是加快裂缝生长速率的主因 ,就双相不锈钢而言 ,腐蚀疲劳裂缝的生长主要与该不锈钢所含之肥粒体相的氢脆现象有关     

预制裂纹304SS试样慢拉伸过程EN和SKP表征

应用电化学噪声技术(EN)研究了慢应变速率拉伸(SSRT)条件下预制疲劳裂纹的304SS试样在4mol/LNaCl+0.01 mol/LNa2S2O3溶液中的腐蚀行为,EN的时域与频域谱图显示实验后裂纹发生了扩展.扫描Kelvin探针(SKP)分析也证实了裂纹试样经慢拉伸实验后裂纹出现扩展.     

聚异丙胺基环硼氮烷裂解制备氮化硼及其抗氧化与介电性能

以异丙胺和三氯环硼氮烷(TCB)为原料,在较温和条件下合成了一种可溶可熔的聚异丙胺基环硼氮烷(PTPiAB),后经高温裂解制得六方氮化硼(h-BN).利用元素分析、TGA、FTIR、XRD和网络分析仪等对先驱体及裂解产物的组成、结构和性能进行了表征.结果表明,PTPiAB的结构中含有B3N3六元环,N-H、C-H和C-N键,其熔点约70 oC.1000 oC时在NH3和Ar中的陶瓷产率分别为45.9 %和52.8 %.NH3中裂解失重主要发生在800 oC以下,1000 oC左右开始结晶,1800 oC时得到BN的(002)晶面间距为0.334 nm,密度为2.03 g·cm-3.该BN表现出了较好的高温抗氧化性能,在空气中900 oC以下增重小于0.3%.此外,室温下测试频率为10 GHz时的介电常数实部和损耗角正切分别为2.48和0.03.     

2205双相不锈钢沉积氯化钠之高温腐蚀

本文研究表面沉积2 mg/cm2氯化钠的2205双相不锈钢(2205 DSS)在500 vppm NaC(l g)流动气氛加热炉内550~850℃下之高温腐蚀.结果显示,2205 DSS之高温腐蚀动力学遵守)物线定律,腐蚀反应速率随温度的上升而加速.高温腐蚀后生成的腐蚀皮膜结构由外而内依次为Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3及FeCr2O4,不同温度下腐蚀生成的皮膜结构并无明显相异,唯850℃之试片于氧化皮膜脱落后,从其表层较容易检测到S iO2及N iO.在双相结构腐蚀顺序实验中,对表面沉积2 mg/cm2氯化钠的试片,其腐蚀顺序与α、γ相无关,为全面性的腐蚀.但于500 vppm NaC l(g)的流动气氛下,虽无法分辨α、γ相的腐蚀顺序,但可发现γ相较α相有较快速腐蚀的现象.     

抗菌处理含铜铁素体不锈钢的耐微生物腐蚀性能

采用电化学测试技术及微生物学方法, 研究了抗菌处理含铜铁素体不锈钢在含有培养基的异养菌溶液中的耐蚀性能. 结果表明, 不锈钢的腐蚀电位随异养菌的新陈代谢呈现规律性变化, 抗菌处理使不锈钢在菌液中钝化膜的稳定性得到改善, 点蚀敏感性降低; 抗菌不锈钢表面弥散分布的ε-Cu析出相的杀菌作用, 降低了异养菌的活性, 减缓了异养菌对抗菌不锈钢的腐蚀, 提高了抗菌不锈钢耐微生物腐蚀性能.     

钯铂核壳纳米催化剂颗粒中的原子扩散

铂原子单层的核壳结构催化剂因其高效的铂原子利用率和优异铂质量活性而广泛应用于燃料电池领域.在该系列材料中,钯@铂核壳催化剂具有更优于纯铂的氧还原(ORR)催化活性,因而拥有较好的应用前景.但由于钯原子在热力学上更倾向于富集到材料表面,钯@铂核壳催化剂的催化稳定性及原子扩散的途径需要更深入的研究.本文探究了热处理条件对钯@铂核壳结构稳定性的破坏,并确定了原子扩散对催化活性的影响.原位扫描透射电子显微镜-电子能量损失谱(STEM-EELS)证明了在250 oC的氩气氛围中,钯@铂纳米颗粒中原本清晰可见的1–2原子铂壳层已经消失,并伴随着颗粒表面钯铂合金化的形成.因钯金属可以吸收氢气而导致晶格间距的展宽,钯@铂核壳结构的破坏也可以通过氢气氛围中的原位X射线衍射谱中(111)衍射峰的展宽和位移进行判断.对钯@铂核壳纳米催化剂进行一系列温度的热处理结果显示,核壳结构的破坏在200 oC左右开始,并于200–300 oC之间急剧发生.一氧化碳电化学氧化脱附实验表明,热处理之后的核壳催化剂表面的一氧化碳氧化峰位置发生了明显的正移,也证明了热处理之后催化剂表面电子结构的变化.核壳结构改变对催化活性的影响也通过旋转圆盘电极进行了测量.相比于未经处理的样品, 200 oC处理之后的钯@铂核壳催化剂在0.9 V电位处的质量活性损失了约37%.进一步提高热处理温度至300 oC之后,钯@铂核壳催化剂的质量活性只有初始状态的44%.本文揭示核壳结构中因热处理而导致的原子扩散现象,并为燃料电池中核壳催化剂的应用及膜电极的制备工艺条件提供了参考.     

聚吡咯/聚苯胺复合型导电聚合物防腐蚀性能

采用循环伏安法,在含吡咯和苯胺的0.3 mol/L草酸水溶液中制备了聚吡咯/聚苯胺(PPy/Pani)的复合型导电聚合膜。采用红外光谱、极化曲线、自腐蚀电位-时间曲线、扫描电子显微镜和电化学阻抗谱研究了共聚膜的防腐蚀性能。结果表明,在1 mol/L H2SO4中,PPy、Pani与不锈钢基体发生氧化还原反应,促进不锈钢表面发生钝化;当苯胺与吡咯浓度比为1∶3时,制备得到的复合型导电聚合膜所保护的不锈钢自腐蚀电流最小,自腐蚀电位最高,保护时间最长。PPy、Pani及其共聚膜在3.5%NaCl溶液中电化学阻抗谱表明,所制备的PPy、Pani及其共聚物膜与不锈钢基体发生氧化还原反应,使其表面钝化;当Cl-到达不锈钢表面时,破坏钝化膜导致不锈钢腐蚀。