碳钢土壤腐蚀速度波动性表征的研究

碳钢/土壤腐蚀是复杂的随机现象。按照统计学方法，其腐蚀速度被看作服从正态分布，腐蚀速度的波动性分别用标准偏差或变异系数(CoV)表示。笔者根据大量腐蚀试验数据，将标准偏差分布看作统计分形体系，分别计算了平行腐蚀试验数据和区域腐蚀试验数据的分维，分别为1．343和1．486。通过分形修正提出新的变异系数来描述碳钢土壤腐蚀的随机波动性。此外，当平行试样数量大于6片后分维趋于恒定。新变异系数和腐蚀发生程度无关，是腐蚀速度随机波动特性更好的表征形式。     

Polypyrrole Coated Multiwalled Carbon Nanotube Hybrids for Corrosion Inhibition

Colloid Journal - The present study highlights the suitability of multiwalled carbon nanotube (MWCNT) incorporated polypyrrole (PPy) nanohybrids for corrosion inhibition applications. These...     

Multiwalled Carbon Nanotube Coated on Stainless Steel Wire for Solid-Phase Microextraction of Organochlorine Pesticides in Water

A novel solid-phase microextraction (SPME) fiber was prepared by coating multiwalled carbon nanotube (MWCNTs) on a stainless steel wire, and its characteristics were studied. To evaluate the MWCNTs coating, the fiber was used for the extraction of some organochlorine pesticides (OCPs) from water samples by Headspace SPME (HS-SPME) mode. Potential factors affecting the extraction efficiency such as extraction time, extraction temperature, agitation, ionic strength, desorption temperature, and time were also optimized. Several experiments were carried out by water spiked with target compounds to evaluate the analytical characteristics of the proposed method under optimized conditions. The linearity was from 0.1 to 10 ug/L with the linear correlation coefficients (r) ranging from 0.9956 to 0.9995. The limits of detection (LOD, S/N = 3) for these pesticides were between 0.43 and 2.13 ng/L and the precision (RSD, n = 5) was 2.53–12.25%. When this method was applied for the spiked real river sample, the relative recoveries ranged from 72.4% to 134.7% for the tested OCPs.     

Influence of Enamel Composition and Calcination Conditions on the Corrosion of Steel under a Layer of Enamel Melt

The influence exerted by introduction of some oxides into the sodium-borosilicate enamel and by calcination conditions on the rate and mechanism of corrosion and on the structure and properties of enamel coatings was studied by thermogravimetric, X-ray phase, and microscopic analyses.     

锈层下碳钢的腐蚀电化学行为特征

采用极化曲线、线性极化电阻(LPR)和电化学阻抗(EIS)研究了海水中带锈碳钢的电化学行为,结果发现:长期浸泡的内锈层对电极过程有较大影响;短期浸泡,LPR和EIS测定的极化电阻(Rp)逐渐增大;而长期浸泡,Rp却逐渐减小;随着浸泡时间的延长,Rp出现了先增大后减小的变化趋势.将锈层逐层剥离后研究了碳钢的电化学行为,并结合傅里叶变换红外(FTIR)光谱和横截面结构分析表明,这主要是因为长期浸泡后,内锈层中出现了具有较高电化学活性的β-FeOOH,并且其含量随着浸泡时间的延长而逐渐增加.当进行电化学测试时,在对体系进行一定程度极化的过程中,β-FeOOH参与了阴极还原反应,使电极过程不再是简单的阳极金属溶解和阴极氧还原,加快了阴极反应速度,从而导致Rp逐渐减小.     

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.     

Corrosion Behavior of Carbon Steel in Lithium Bromide Solution

Weight‐loss tests and electrochemical techniques are used to study the inhibition of BTA and Na₂MoO₄ either individually or in different combinations for carbon steel in boiling 10.24 mol/L LiBr solution containing 0.07 mol/L LiOH. The result indicates the corrosion of carbon steel is effectively inhibited when BTA or Na₂MoO₄ is added to the solution individually. The adsorptions of BTA or Na₂MoO₄ on carbon steel surfaces can be well fitted to a Langmuir adsorption isotherm. The free energy of adsorption of BTA and Na₂MoO₄ are ?45.07 kJ/mol and ?40.69 kJ/mol, respectively. The corrosion rate is decreased to the minimal value, which is 8.39 μm/y, when 7.28 × 10^?4 mol/L Na₂MoO₄ and 8.39 × 10^?4 mol/L BTA are added to a 10.24 mol/L LiBr solution containing 0.07 mol/L LiOH. The inhibition mechanism of the above mixed inhibitors results from the complemental effect of the compact inner layer film composed of Fe‐BTA and the absorbed MoO₄^2? in small quantity of the active site and the outer layer. The passive film of the coordination compound and the adsorbed MoO₄^2? prevent Br^? from absorbing and effectively decrease the corrosion of carbon steel.     

锈层对海水淡化一级反渗透产水中碳钢腐蚀行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及电化学方法研究了碳钢在海水及海水淡化一级反渗透(RO)产水中锈层形态及其电化学特性.结果表明,碳钢在两种水体中形成的锈层在结构、成分及功能上具有显著差异,导致其腐蚀情况截然不同.海水淡化一级RO产水中,腐蚀产物γ-FeOOH的还原电位高于碳钢自腐蚀电位,易被还原成Fe3O4,使锈层形成Fe3O4内层及γ-FeOOH外层的双层结构.外锈层很薄,无阻碍氧扩散作用,且因γ-FeOOH的还原加快了腐蚀反应.Fe3O4内层具有良好导电性及Fe2+传递性,使氧还原反应从金属表面转移至内锈层表面进行;同时因其大阴极作用,显著促进了氧还原过程.由于锈层的上述作用,碳钢在一级RO产水中的腐蚀得到了极大加速,其腐蚀速率最终由溶液至内锈层之间的氧极限扩散电流密度决定.防腐方法应能抑制腐蚀产物γ-FeOOH的还原.     

季铵化聚乙烯亚胺对低碳钢缓蚀性能与机理

采用叔胺化反应与季铵化反应2步高分子反应过程,制备季铵化的聚乙烯亚胺(QPEI),采用静态挂片失重法与电化学极化曲线测定法,研究了在H2S04溶液中QPEI对低碳钢的缓蚀性能与缓蚀机理,并使用扫描电子显微镜对缓蚀样片表面膜层进行了分析. 实验结果表明,QPEI对低碳钢具有优良的缓蚀作用,在0.5 mol/L的H2S04介质中,QPEI的质量浓度仅为5 mg/L,A3钢片的腐蚀时间为72 h时,缓蚀率高达91%;QPEI可同时抑制阴极过程与阳极过程,其缓蚀作用属混合型;在物理吸附与化学吸附的协同下,QPEI在碳钢表面会形成致密的吸附膜,它在钢板表面的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附等温式.     

锈层下碳钢和耐候钢的微区和宏观腐蚀电化学行为

采用扫描电化学显微镜(SECM), 辅以极化曲线和电化学阻抗谱(EIS), 并结合SEM和XRD研究了耐候钢和碳钢在干湿交替环境下的腐蚀行为, 包括微区阳极溶解过程和阴极还原行为、 宏观腐蚀过程和微观结构及组成等. SECM测试结果表明, 锈层下碳钢和耐候钢的腐蚀过程都受阳极控制, 锈层的存在促进氧的还原. 宏观和微区电化学测试结果均表明, 在实验周期内, 初期形成的锈层降低了Fe阳极溶解速率, 从而提高碳钢和耐候钢的耐蚀性能, 后期形成的锈层由于其组成和结构特征的变化, 2种钢的腐蚀速率增加; 同时耐候钢的腐蚀速率较碳钢大, 且氧还原也较碳钢强, 有利于锈层的形成, 从而有利于长期的防护, 但是耐候钢的锈层在短期内并没有很好的保护性. 锈层不够致密, 呈疏松多孔状, 其组成主要有晶态的γ-FeOOH, Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃等, 相同的干湿循环条件制备的耐候钢锈层较碳钢厚.     

席夫碱缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能

采用失重法和电化学方法研究了2种席夫碱类缓蚀剂N,N′-二水杨醛基-1,2-乙二亚胺(SB-Ⅰ)和水杨醛基吡啶-2-亚胺(SB-Ⅱ)在1mol/L盐酸溶液中对A3碳钢的缓蚀性能。失重实验表明,SB-Ⅰ和SB-Ⅱ在1mol/L盐酸溶液中的浓度为20mmol/L时,缓蚀效率分别达85%和92%。经三电极体系极化曲线和交流阻抗谱测定实验表明,缓蚀性能是由于碳钢材料表面为缓蚀剂分子吸附所致,二者均属阴极型缓蚀剂。     

生物膜和腐蚀产物膜对A3钢的腐蚀作用研究

应用电化学方法和表面分析技术(AFM和SEM)研究硫酸盐还原菌(SRBB)(生物环境)及其腐蚀产物(非生物环境)对A3钢腐蚀行为的影响以及A3钢在两种不同环境下的腐蚀特征.结果表明:于不同时期生成的微生物膜和腐蚀产物膜,对材料的腐蚀起着不同的作用.生成的生物膜越厚越容易剥落,而不均匀的微生物膜将引起材料的局部腐蚀.在非生物环境中生成的腐蚀产物膜比在生物环境中生成的膜更加紧密地黏附于金属的表面.     

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.     

硫酸盐还原菌的含硫代谢产物在加速碳钢腐蚀中的作用

应用电化学阻抗谱(EIS)研究了硫酸盐还原菌(SRB)对碳钢腐蚀过程的促进作用,应用稳态极化法研究了SRB代谢硫化物对碳钢阳极活性溶解的增强作用。研究结果表明,代谢硫化物通过对铁的吸附增强了碳钢阳极活性溶解,因为依据吸附态E-pH图可知,在很宽的电位范围和pH值范围内,硫在铁上都能以稳定的吸附态存在。吸附态硫提升了碳钢表面铁原子能量,使铁阳极溶解所需活化能降低,从而增强其阳极溶出过程。     

碳钢在碳酸铵溶液中的腐蚀研究实验改进

采用线性扫描伏安法和交流阻抗法研究了碳钢在不同实验条件下的腐蚀规律,碳钢在碳酸铵溶液中的阳极过程为溶解、钝化、过钝化溶解,溶解初期在电极界面的传质为线性扩散控制;随着溶液温度的升高,阻抗谱表示为单一时间常数的容抗弧,容抗弧直径逐渐减小,电阻变小,碳钢的腐蚀速度增大;Cl~-浓度越大,钝化区域变小,碳钢更容易腐蚀;加入硫脲缓蚀剂,碳钢容抗弧直径增大,电阻变大,有利于保护碳钢。     

玉米醇溶蛋白/十二烷基硫酸钠复合物对碳钢的缓蚀效应

通过失重法、扫描电镜和极化曲线法研究了玉米醇溶蛋白/十二烷基硫酸钠(zein/SDS)复合物对碳钢的缓蚀效应。在1mol/L盐酸溶液中,加入0.05‰zein对碳钢的缓蚀率为65.5%,而加入zein/SDS复合物(0.05‰zein+0～8mmol/L SDS)能够使碳钢的缓蚀率逐渐增高至90.1%。随着zein/SDS复合物中SDS浓度的增大,碳钢表面逐渐由深坑面腐蚀变为局部点腐蚀,最终趋于平整。极化曲线测试表明,zein/SDS复合物能够有效抑制碳钢表面电极反应的发生。纯zein与碳钢表面吸附的ΔG_(ads)值表明,zein在碳钢表面主要发生静电吸附作用,而zein/SDS复合物对碳钢的缓蚀效应主要来源于zein同碳钢表面之间的配位吸附作用,这是由于SDS类胶束之间的静电斥力引起zein空间构象的改变。     

TiO_2/316L不锈钢薄膜电极在NaCl溶液中的耐腐蚀性能

应用sol gel法和提拉技术于 316L不锈钢表面构筑纳米TiO2薄膜,再经水热后处理以消除膜中的细小龟裂.SEM和XRD技术表征膜的形貌和厚度,线性极化法分别考察膜厚度、pH、和Cl浓度对纳米膜电极耐腐蚀性能影响.电化学交流阻抗检测纳米TiO2膜在 0. 5mol/LNaCl溶液中的阻抗随浸泡时间的变化,光电子能谱技术测定了经浸泡 1008h后的纳米膜中各元素相对百分含量和价态.结果表明:在中性或碱性条件下,厚度为 375~464nm的纳米膜其耐腐蚀性随浸泡时间的延长呈现初期增加而后稳定,浸泡 48h后腐蚀电流较之浸泡初期降低 2个数量级,耐腐蚀电阻增加 2个数量级,在浸泡 1 008h内没有发现腐蚀的产物,Fe是以原子态扩散到膜中.     

Ethoxylated Melamine as Corrosion Inhibitor for Carbon Steel in 1M HCl

The inhibition effect of a new 1,3,5-triazine-2,4,6-triaminoethoxylate (ethoxylated melamine, MEO) on the corrosion of carbon steel in 1 M HCl was studied at 298 K. Surface activity, thermodynamic properties, and potentiodynamic polarization methods were used for the evaluation of the prepared surfactants. Results show that MEO is a good inhibitor, and inhibition efficiency reaches 91% at 500 ppm. Polarization curves revealed that this organic compound acts as a mixed-type inhibitor. The concentration effect on the corrosion behavior of steel in 1 M HCl with and without MEO at 100–500 ppm was studied at a temperature of 298 K. Additionally, the associated activation energy was determined.     

稀土提高碳钢耐蚀性的行为研究研究

通过实验室干湿周浸加速腐蚀试验,研究了稀土对碳钢耐腐蚀性能的影响,利用X射线荧光光谱仪和场发射扫描电镜对含稀土钢锈层进行分析。结果表明：稀土元素的添加能大幅度提高碳钢的耐蚀性,在加速腐蚀试验条件下,在含稀土钢的锈层中发现了稀土元素的存在,稀土元素不均匀分布于内锈层中,在锈层中稀土元素部分以稀土化合物颗粒形式存在,并且还有少量的稀土化合物颗粒含有Si和Al等合金元素。