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.     

烯胺阻锈剂对钢筋在模拟碳化混凝土孔隙液中的点蚀抑制

通过电化学噪声(ECN)、电化学阻抗(EIS)及极化曲线研究了四乙烯五胺(TEPA)在碳化模拟混凝土孔隙液中对Q345B碳钢点蚀的抑制机理. 结果表明: 通过吸附成膜和隔离Cl^-离子对钝化膜的侵蚀, TEPA浓度升高导致碳钢点蚀电位正移. 低浓度的TEPA会造成亚稳态蚀点形核速率略微增加, 但会降低其寿命. 随着TEPA浓度增加, 噪声电阻上升, 而亚稳态蚀点寿命和平均点蚀电量则迅速下降, 表明其明显加速了亚稳态蚀点修复, 当TEPA浓度达0.10 mol·L^-1时, 噪声峰消失, 基底电流趋于零, 蚀点全面钝化. TEPA不仅能抑制Cl^-离子引起的亚稳态和稳态蚀点生长, 还可吸附于钝化膜表面, 抑制膜的均匀溶解. 形貌观察表明, 亚稳态蚀点主要在稳态蚀点周围形核和生长, 并不断为稳态蚀点所吞并, 造成碳钢表面蚀坑一般沿平面而不是垂直方式扩展.     

利用小波变换检测电化学噪声信号波形

简述了应用小波变换检测点蚀电化学噪声信号的基本原理,对在3.5％ NaCl溶液中工业纯铝发生点蚀的电化学噪声信号检测分析表明：小波变换能够提取发生点蚀的电化学噪声信号和测量系统噪声在多惊讶分辨空间中的波形特征,根据表征该特征的小波系数模极大值在不同尺度下的传播特性,可实现对点蚀电化学噪声信号波形的检测。     

苯基硫脲对6063铝合金表面化学镀镍层电化学性能的影响

采用极化曲线及交流阻抗技术研究了不同浓度的苯基硫脲(稳定剂)对6063铝合金表面镍层的电化学性能的影响。极化曲线结果表明,镀液中加入苯基硫脲后的镀镍层比基体铝合金具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、小孔(点)腐蚀电位(Epit)及更低的腐蚀电流(icorr)。为了解释镍层的电化学性能,建立了等效电路模型,并拟合出了表面电阻(Rcoat)及电容(Qcoat),电荷转移电阻(Rct)及双电层电容(Qdl)等腐蚀参数。交流阻抗研究结果表明,加入6～10 mg/L苯基硫脲后的镀镍层具有较高的表面电阻(Rcoat)、电荷转移电阻(Rct)及较低的表面电容与双电层电容(Qcoat与Qdl)。镀镍层的交流阻抗谱及极化曲线的测试结果表明,制备的镀层具有较好的耐腐蚀性能,并且相互吻合。采用扫描电子显微镜及能谱对化学镀镍层的表面形貌及成份进行了分析。结果显示,表面处于较均匀的状态,磷元素的质量分数超过10%。     

三种有机缓蚀剂对钢筋阻锈作用的电化学研究

应用极化曲线、电化学噪音(EN)和电化学阻抗谱(EIS)等电化学方法,检测和评价N-月桂酰肌氨酸钠、D-葡萄糖酸钠和β-甘油磷酸钠等3种缓蚀剂对钢筋在含NaC l的模拟混凝土孔溶液中电化学腐蚀行为的影响及其阻锈作用.结果表明,D-葡萄糖酸钠对钢筋具有较好的缓蚀效果,其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面的竞争吸附和沉积而提高钢筋耐腐蚀性.     

6063铝合金三价铬化学转化膜的制备与电化学性能

以硫酸铬钾及磷酸为原料在6063铝合金上制备了三价铬化学转化膜. 采用极化曲线及交流阻抗技术研究了不同条件下三价铬转化膜的电化学性能. 结果表明, 温度为30-40 ℃、沉积时间为9 min、pH值为2.0-3.0、KCr(SO4)2为15-25 g·L-1及H3PO4的浓度为10-20 g·L-1的条件为最优条件. Tafel极化曲线结果表明化学转化膜比基体铝合金具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、小孔腐蚀电位(Epit)和更低的腐蚀电流(icorr), 说明化学转化膜具有良好的耐腐蚀性能. 利用交流阻抗谱的数据建立了等效电路模型, 并拟合出了腐蚀参数, 如表面电阻(Rcoat)及电容(Ccoat), 电荷转移电阻(Rct)及双电层电容(Cdl)等. 三价铬化学转化膜的交流阻抗谱结果与极化曲线的电化学测试结果相吻合.     

炔醇类缓蚀剂对铁在硫酸溶液中保护作用的光电化学研究

在含不同缓蚀剂的0．5mol/L H2SO4的电解质溶液中,用光电化学方法研究了氧化铁钝化膜的电子传递过程;缓蚀剂的加入在金属表面形成的沉积膜是非光电化学活性的,基本上对光电流的瞬态性质不造成影响;在硫酸溶液中测得两个明显的光电流峰,其禁带宽度值Eg^dir=3.7eV(对应300nm处的弱峰）,Eg^ind=1.95eV(380到500nm范围的强峰）,加入不同缓蚀剂后测得Eg^ind值略有减小;测定电位阶跃下发生的电流瞬态引起电荷量的改变,表明在恒定电位下延长钝化时间会减少膜中羟量和水的含量,而缓蚀剂的加入减少了膜中OH^-和H2O的含量,说明缓蚀剂沉积膜与钝化膜之间存在着化学作用,造成了钝化膜表面附近的化学组成发生变化。     

Fe基合金钝化膜点蚀敏感性的电化学研究

应用电位扫描、交流阻抗、电化学噪声等方法研究Fe及其合金在中性水溶液中钝化膜的形成过程、电子性质和点蚀敏感性以及不同微组织结构间的相互作用.结果表明:由Mott-Schot tky关系式确定钝化膜的电子性质仅限于较窄的低电位范围;在较高电位下,电容倒数与电位的线性关系当归因于钝化膜厚度的变化;反映钝化膜缺陷的电子性质与合金的点蚀敏感性有关,钝化膜电子供给体浓度越高,点蚀倾向越强。钝化膜的电子性质受钝化膜形成电位、钝化剂种类以及合金的微组织结构影响;不同微组织结构之间存在相互作用,这种相互作用能够诱导缺陷较大的一方发生点蚀。铁素体与珠光体和/或马素体相互作用时,点蚀在铁素体形成和发展.     

基于DNA电化学发光传感器研究金纳米颗粒对量子点的电化学发光影响

纳米金颗粒具有高的消光系数和良好的表面等离子体共振特性, 其等离子体共振特性受纳米金颗粒的尺寸和周围环境等因素的影响. 本文基于半导体纳米晶电化学发光信号对金纳米颗粒的距离依赖性制备了DNA电化学发光传感器. 首先利用循环伏安法(CV)在玻碳电极(GCE)表面原位沉积金纳米颗粒(AuNPs), 巯基丙酸包裹的CdS量子点(QDs)与氨基修饰的双链DNA (dsDNA)通过酰胺键缩合, 形成量子点修饰的双链DNA(QDs-dsDNA). 最后将QDs-dsDNA 通过dsDNA 另一端的巯基组装到纳米金表面, 得到CdS QDs-DNA/AuNPs/GCE电化学发光传感器. 在优化电极表面QDs-dsDNA密度、金纳米颗粒沉积方法等实验条件的基础上, 对不同传感器的表面性质进行了表征, 如形貌和电化学阻抗等. 进一步通过控制纳米金和CdS QDs之间的DNA研究了纳米金对CdS QDs发光信号的影响作用. 结果显示DNA链的长度和类型对发光信号有着重要的影响. 最后将此传感器用于环境污染物的DNA损伤检测, 显示出很好的灵敏响应.     

因次分析法在电化学噪声分析中的应用

采用电化学噪声技术,研究了铝合金2024-T3在NaCl溶液中孔蚀过程的电化学噪声特 征.结果表明:电化学噪声的时域数据通过传统的FFT变换后得到的频域曲线SPD的特征参数(W 、、k和fc)均不能单独正确地刻画材料表面孔蚀的强度和趋势.基于因次分析法的基本原理 和对材料腐蚀过程影响因素的分析,从电化学噪声频域曲线SPD的特征参数出发,导出了能正 确表征材料表面孔蚀强度和趋势的两个参数SE和SG.其中,SE正比于孔蚀的强度IS,而SG的意 义仍在进一步的研究之中.     

腐蚀金属电极的电化学频域测量研究进展──金属腐蚀与防护研究所电化学研究介绍之一

腐蚀金属电极的电化学频域测量研究进展──金属腐蚀与防护研究所电化学研究介绍之一曹楚南（金属腐蚀与防护国家重点实验室,金属腐蚀与防护研究所,沈阳１１００１５）腐蚀电化学是研究与腐蚀有关的电化学问题,具体的研究对象为腐蚀金属电极。虽然电化学中的基本原理和...     

铈纳米膜对LY12铝合金表面耐蚀性能的影响

铝合金表面在使用环境中发生的腐蚀破坏限制了它的应用。采用Sol-gel提拉法在LYl2铝合金表面制备的铈纳米膜具有无毒、无污染和明显的防腐作用。表面分析测试结果表明，膜的主要成分为铈的氧化物；用XRD测试结果估算出膜中铈的粒径为10nm。盐水浸渍法试验结果证明了成膜后LYl2铝合金表面的腐蚀速率明显降低；成膜后试样的Tafel曲线腐蚀电势正移；EIS分析结果表明铈纳米膜具有明显的电容特征，该膜阻碍了铝合金表面腐蚀反应的发生；初步提出了铈纳米膜改善LYl2铝合金腐蚀性能的机制。     

人工体液中TiNiCu形状记忆合金的电化学行为

在Hank’s人工模拟体液中对TiNiCu形状记忆合金的电化学行为进行了研究 .结果表明 ,TiNiCu合金阳极极化时 ,于酸性条件下合金的钝化区较窄、在 10 0～ 150mV电位区间出现了阳极活性溶解 ,钝化膜受到破坏 .pH的降低和Cl- 浓度的升高 ,使孔蚀电位负移 .在Hank’s人工模拟体液中TiNiCu合金的电化学性能比TiNi形状记忆合金劣 ,其原因是TiNiCu合金的晶体结构不单一 ,造成电化学性质不均一 ,构成腐蚀原电池 ,加之晶界析出富Ti的Ti2 Ni析出物成为孔蚀诱发的敏感位置     

钽在无水乙醇中的腐蚀

采用动电位极化、循环伏安、交流阻抗和扫描电镜等技术研究了钽在四乙基氯化铵（TEA）乙醇溶液中的腐蚀行为．在循环伏安曲线的扫描初期,电极表面因存在一薄层氧化物膜而使得电流密度缓慢增加．后来钝化膜因受到氯离子的攻击而被击穿,即点蚀．扫描电镜图很好地显示出蚀孔的生长过程．点蚀电位随着TEA浓度的增加而下降,随着水含量的增加而上升．在所研究的温度范围内,电化学反应的活化能为36kJ／mol．所有电极电位下的交流阻抗图谱都包含两个时间常数,钝化膜电阻和电荷传递电阻均随电极电位的增加而下降．