模拟生物膜方法研究钢在海水中的腐蚀行为

近年来,微生物腐蚀受到广泛重视。本文根据生物膜的结构特征,以含羧酸官能团的β－Ｄ甘露糖醛酸单元等构成的天然高分子多糖凝胶沉积于电极表面,形成模拟生物膜,初步建立起模拟生物膜环境的实验方法,并探讨了模拟海水ＮａＣｌ溶液中生物膜对１０ＣｒＭｏＡｌ、Ｅ２低合金钢和１８－８不锈钢腐蚀行为的影响。采用极化曲线法、电偶电流测试及交流阴抗谱等电化学方法研究了上述材料在模拟生物膜环境中的腐蚀电化学行为,得到了一些     

钢在中国大陆的大气腐蚀研究

本文分析了我国七个试验点十七种钢的八年大气腐蚀试验结果 .表明 ,对碳钢和低合金钢 ,危害最大的污染是二氧化硫及氯离子 ,与公认一致 .但是 ,二氧化硫仅在开始头 1- 2年内危害突出 ,其后作用明显下降 .对非耐候钢 ,湿热条件在短期里对腐蚀的影响并不大 ,但长期暴露危害作用非常大 ,如果同时存在污染 ,更会造成很严重的腐蚀 ,值得特别注意 .由于腐蚀情况与时间因素有关 ,碳钢、低合金钢在不同腐蚀环境中 ,暴露第一年所显示的大气腐蚀性规律与长期暴露所显示的不同 ,如果用短期暴露数据判断钢的耐蚀性或环境的腐蚀性 ,都会导致错误的结论     

Cl-对API P105钢在含CO2溶液中的电化学腐蚀行为的影响

用电化学阻抗谱（ＥＩＳ）及极化测量,研究了在含ＣＯ２的溶液中Ｃｌ＾－１对ＡＰＩＰ１０５钢的电化学腐蚀行为的影响。结果表明,Ｃｌ＾－促进了钢铁的阳极溶解,其电化学反应级数为０．７．Ｃｌ＾－不参与钢铁的阴极反应,在含Ｃｌ＾－的饱和ＣＯ２溶液中,阴极反应主要为Ｈ２ＣＯ３的去极化反应。     

海生物附著对钢板管椿腐蚀之影响

为了解海生物对钢板管椿腐蚀之影响 ,将SS4 1金属试片浸渍于高雄港 #1 4码头水深 3m处及实验室人造海水中 .试验期间 ,以DC直流动电位极化曲线扫描与AC交流电阻抗分析现场量测各试片的瞬间腐蚀速率 .结果发现 :宏观地看 ,海生物在金属 (或锈层 )表面的附著可以减缓金属腐蚀 ,但从微观 (micro)的观点推论 ,海生物在金属表面的附著亦可以造成氧差或浓度差异电池 ,促成局部腐蚀 .此外 ,等效电路的模拟 ,有助于了解海生物附著对金属腐蚀的影响 ,即随浸渍时间的延长 ,金属表面因锈层增厚且趋于致密 ,以致锈层电阻增加 ;又因海生物种类不同 ,含水量不同 ,海生物电阻可能会有极大的差异     

氧化亚铁硫杆菌作用下A3钢的腐蚀行为

采用微生物学方法、电化学方法和表面分析技术研究了A3钢在氧化亚铁硫杆菌中的腐蚀特征和生物膜形貌, 分析了微生物的存在对A3钢电化学行为的影响. 极化曲线测试结果表明, 细菌的存在使浸泡20天后A3钢电极的自腐蚀电位升高, 腐蚀电流密度增大. 原子力显微镜测试结果表明, 浸泡7天的A3钢表面生物膜分布不均匀, 从而引发点蚀萌生. 由于细菌的代谢作用以及A3钢表面腐蚀产物与生物膜的特殊形貌特征, 浸泡在菌液中7天后的A3钢表面有点蚀出现; 随着时间的延长, A3钢表面的点蚀坑深度增大且数量增多, 氧化亚铁硫杆菌的存在使A3钢的局部腐蚀程度加剧.     

中国稀土在钢中的应用

中国稀土在钢中的应用经历了三个阶段:从70年代末开始的加入方法研究,基本解决了稀土处理钢原先存在的技术难题,能够稳定地利用稀土对钢中硫化物的形态控制;开发出一些性能得到改善的稀土处理钢,观察到稀土对低硫钢的性能和钢中氢的行为有明显的影响;稀土在钢铁材料表面工程中的应用,扩大了稀土处理钢的涵义。     

深海静水压力环境下低合金高强度钢腐蚀行为研究

通过自行设计的深海环境模拟装置,采用静态挂片失重、动电位极化曲线及电化学阻抗谱（EIS）等方法系统研究了深海静水压力环境下低合金高强度钢（HSLA钢）在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为,并与常压下的结果对比,探讨了静水压力下HSLA钢在深海环境中的腐蚀行为. 结果显示,静水压力并没有改变HSLA钢在3.5% NaCl溶液中的腐蚀历程,不甚影响其阴极过程,而主要提高了其阳极腐蚀速率,这可能与高静水压下Cl-活性的增加有关.     

含O2高温高压CO2环境中3Cr钢腐蚀产物膜特征

采用高温高压反应釜分别开展3Cr钢在CO2和O2共存、单独CO2和单独O2三种气体条件下的腐蚀实验,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)和电化学方法研究了3Cr钢在高温高压含有O2的CO2环境中的腐蚀产物膜特征.结果表明,在含有O2的CO2的条件下,3Cr钢表面腐蚀产物膜疏松多孔,主要成分为FeCO3、Fe3O4和Fe2O3,腐蚀产物中未见明显Cr元素富集,3Cr钢表现出点蚀的腐蚀形态.3Cr钢在高温高压含O2的CO2腐蚀条件下内外膜层电阻(Rf1、Rf2)和电荷传递电阻Rt均比仅含有CO2腐蚀环境的低,双电层电容(Cdl)和内外膜层电容(Cf1、Cf2)均比仅含有CO2腐蚀环境的高.含有O2的CO2条件下,其保护性显著低于单一CO2条件下形成的腐蚀产物膜.提出了在含O2的CO2气体条件下,3Cr钢表面存在由多种物质组成的腐蚀产物,这导致腐蚀产物疏松多孔,不会形成单一CO2条件下存在的显著提高腐蚀产物膜保护性的Cr(OH)3层,从而促进了3Cr钢的析氢腐蚀和酸性介质中的吸氧腐蚀的机理.     

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...     

金属在土壤中的腐蚀

由于土壤的组成及结构的复杂性,其腐蚀远比大气腐蚀复杂得多。本文就金属在土壤中的腐蚀作些探讨,特别较详尽地分析土壤中微生物对金属腐蚀的特点及类型。研究表明,参与金属腐蚀过程的细菌,并非本身使金属腐蚀,而是细菌生命活动的结果间接地对金属电化学腐蚀过程产生的影响。随着现代化城乡建设,地下设施日益增多,当今,研究土壤的腐蚀规律及其控制显得格外有意义。     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱(EIS)研究环境介质中氯离子对混凝土中钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,在测量的频率范围内,钢筋混凝土体系的阻抗谱图包含两个时间常数,分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.其低频段的半圆有些压扁,表明界面双电层的充放电行为偏离理想电容器,可归因于钢筋表面的不均一性.在浸泡后期,低频段出现拖尾,同时电荷转移电阻Rct减小了近两个数量级,这是由于钢筋表面的钝化膜已经破裂,发生活性腐蚀,况且氯离子浓度的增大加速了腐蚀发展过程.讨论了混凝土中在钢筋腐蚀发生,发展的过程中,其腐蚀电位Ecorr以及等效电路中的Rct和Warburg阻抗等元件的变化特征.     

Corrosion Behavior of Steel A3 Influenced by Thiobacillus Ferrooxidans

The electrochemical measurement and surface analysis methods were employed to investigate the corrosion behavior of steel A3 influenced by Thiobacillus ferrooxidans (T.f). Polarization curve results indicated that the presence of Thiobacillus ferrooxidans resulted in higher corrosion potential of the electrode and obviously accelerated the corrosion current density. Atomic force microscope (AFM) results showed that asymmetric biofilms adhered to the surface of steel A3 after 7 days of exposure. The scanning electron microscopy (SEM) results showed that pitting appeared on the surface of steel A3 after 7 days of exposure in T.f solution, which was induced by the metabolism of bacteria and the morphology of the deposit. Pitting holes of steel A3 in T.f solution were deeper after 20 days of exposure. The presence of Thiobacillus ferrooxidans aggravated the localized corrosion of A3 steel.     

氯化硝基四氮唑蓝对钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了氯化硝基四氮唑蓝(NTBC)在1.0-5.0mo·lL-1HCl溶液中对冷轧钢(CRS)的缓蚀作用.结果表明:NTBC在1.0mo·lL-1HCl溶液中对冷轧钢具有良好的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式.缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,但随盐酸浓度和温度的增加而减小.求出了相应的吸附热力学(吸附自由能ΔG0,吸附焓ΔH0,吸附熵ΔS0)和腐蚀动力学参数(腐蚀速率常数k,动力学常数B),并根据这些参数讨论了缓蚀作用机理.动电位极化曲线表明:NTBC为混合抑制型缓蚀剂;EIS谱在高频区呈容抗弧,在低频区出现感抗弧,电荷转移电阻随缓蚀剂浓度的增加而增大.SEM再次表明NTBC对钢在盐酸介质中的腐蚀产生了明显的抑制作用.     

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.     

中国的泥土疗法:治病篇(一)

泥土疗法过去属于民间疗法,现已成为回归自然的时尚和保健治病的手段.从文献记述、临床应用、机理探索和成分解析四个方面论述了中国泥土疗法的发展历程和科学基础.分两期刊出.     

嘧啶衍生物对钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、量子化学计算研究了两种嘧啶衍生物(2-羟基嘧啶(HP)和2-巯基嘧啶(MP))在1.0-5.0 mol·L^-1 HCl溶液中对冷轧钢(CRS)的缓蚀作用. 结果表明: HP和MP在1.0 mol·L^-1 HCl溶液中对冷轧钢具有良好的缓蚀作用, 且在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式. 缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大, 但随盐酸浓度的增加而减小.求出了相应的吸附热力学参数(吸附平衡常数(K),吸附自由能(ΔG⁰))和腐蚀动力学参数(表观活化能(E_a)、指前因子(A)、腐蚀速率常数(k)、动力学常数(B)), 并根据这些参数讨论了缓蚀作用机理. 动电位极化曲线表明, MP和HP均为混合抑制型缓蚀剂; EIS谱呈单一容抗弧,电荷转移电阻随缓蚀剂浓度的增加而增大. 两种嘧啶化合物的缓蚀率排序为MP>HP. 量子化学计算结果表明,MP比HP更具吸附活性,缓蚀性能的理论计算和实验结果相一致.     

SML,ERW管线钢在海泥中的腐蚀行为

应用线性极化电阻,极化曲线和电化学阻抗测量技术,研究了API Spec X60两种管线钢,即ERW(电阻焊管)和SML(无缝钢管)在中国东海长江口地区不同类型海泥中的电化学腐蚀行为.结果表明,SML管线钢的耐蚀性明显优于ERW管线钢,管线钢在海泥中的腐蚀行为主要受阴极去极化剂-氧的扩散控制.     

Corrosion inhibition of mild steel in hydrochloric acid by betanin as a green inhibitor

The effect of betanin (2,6-pyridinedicarboxylic acid, 4-(2-(2-carboxy-5-(beta-D-glucopyr-anosyloxy)-2,3-dihydro-6-hydroxy-1H-indol-1-yl)ethenyl)-2,3-dihydro-(S-(R*,R*))) on the corrosion inhibition of mild steel has been investigated in 1 M HCl solution. Weight loss method, potentiodynamic polarization, and electrochemical impedance spectroscopy techniques were applied to study the mild steel corrosion behavior in the absence and presence of different concentrations of betanin under the influence of various experimental conditions. The results obtained showed that betanin is a good “green” inhibitor for mild steel in 1 M HCl solution. Scanning electron microscopy observations of the steel surface confirmed the protective role of the inhibitor. The polarization curves showed that betanin behaves mainly as a mixed-type inhibitor. Maximum inhibition efficiency (98%) is obtained at betanin concentrations of 0.01 M. The results obtained from weight loss, polarization, and impedance measurements are in good agreement.     

中国的泥土疗法：治病篇（二）

泥土疗法过去属于民间疗法，现已成为回归自然的时尚和保健治病的手段。从文献记述、临床应用、机理探索和成分解析4个方面论述了中国泥土疗法的发展历程和科学基础。分两期刊出。