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主办: 中国科学院金属研究所
ISSN: 1002-6495, CN: 21-1264/TQ
创刊于 1989年  双月刊
  当期目录:2015 Vol.27 No.3
 

论文
论文
211 高永晶, 郝敬丽, 董泽华
全固态钢筋混凝土Cl-选择电极的制备与性能研究
2015 Vol. 27 (3): 211-218 [摘要] ( 13 ) RICH HTML [PDF 1983KB] ( 25 )
中文摘要   Abstract

采用高纯银箔 (99.99%) 的电化学氧化法制备了全固态卷压式Ag/AgCl电极,并用于混凝土中的Cl-浓度检测。该Cl-选择电极具有较大的比表面积和交换电流密度,以及较低的温度系数。在模拟混凝土孔隙液中的测试表明:相比粉压式Ag/AgCl电极,卷压式电极具有更接近理论值的线性电压响应斜率 (-58.2 mV) 和电位稳定性,在230 d内电位波动不大于4 mV。混凝土中Cl-浓度测量表明:通过将电极表面包裹了一层PVA凝胶电解质薄膜,可显著提高其Cl-电位响应稳定性和抗干扰能力,且电极电位与混凝土中的lg[Cl-]之间具有良好线性度。表面分析证明,该卷压式电极不仅增加了电极的活性表面积,提高了电极的稳定性与反应活性;同时,借助于AgCl/Ag的多层堆叠,增强了AgCl颗粒与Ag基体间的附着力,提高了混凝土中Cl-的检测可靠性和电极的使用寿命。

219 吴亚楠, 张帆, 刘宏伟, 刘宏芳
月桂酸和硫脲在饱和CO2和SRB共存污水中缓蚀行为的研究
2015 Vol. 27 (3): 219-225 [摘要] ( 23 ) RICH HTML [PDF 1946KB] ( 21 )
中文摘要   Abstract

通过电化学方法、腐蚀失重法、超景深三维立体显微镜和菌量测定等方法,研究了常用缓蚀剂 (月桂酸、硫脲) 在含有硫酸盐还原菌 (SRB) 的饱和CO2产出水中的缓蚀行为。结果表明:在无菌饱和CO2介质中,月桂酸、硫脲对碳钢的最大缓蚀率分别为:98.6%和94.6%,且二者均是主要控制阴极抑制型缓蚀剂。在含SRB饱和CO2介质中,月桂酸和硫脲的缓蚀性能下降,缓蚀率分别只有62.9%和53.5%,且碳钢试片表面出现大量腐蚀坑。菌量测定结果表明,月桂酸和硫脲能够促进SRB生长,且SRB代谢产物阻碍月桂酸和硫脲在碳钢金属表面吸附,因此,这两种缓蚀剂均不适用于含有SRB的工况环境中。

226 王冠夫, 陈旭, 赵阳, 韩健, 王彦亮
温度对X70钢在高pH值溶液中腐蚀行为的影响
2015 Vol. 27 (3): 226-230 [摘要] ( 11 ) RICH HTML [PDF 1314KB] ( 20 )
中文摘要   Abstract

采用动电位极化、电化学阻抗谱技术、Mott-Schottky等测试方法,研究了温度对X70钢在高pH值溶液 (0.5 mol/L Na2CO3+0.5 mol/L NaHCO3) 中钝化膜性能和电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随着温度升高,X70管线钢的点蚀电位降低,维钝电流密度和钝化膜的极化电阻减小。在实验温度范围内,钝化膜为Fe2O3和Fe3O4的混合物,半导体类型为n型半导体,且不随温度升高而改变。但是随着温度的升高,钝化膜缺陷密度增加,膜厚度减小,腐蚀倾向增大。因此,温度升高会降低钝化膜的稳定性,导致其保护作用下降。

231 杜翠薇, 王胜荣, 刘智勇, 李晓刚, 朱敏, 李琼, 黄一中, 刘明
Q235钢与X70钢在新加坡土壤环境中1年腐蚀行为研究
2015 Vol. 27 (3): 231-236 [摘要] ( 10 ) RICH HTML [PDF 5941KB] ( 20 )
中文摘要   Abstract

通过土壤理化性质分析、现场埋样的腐蚀形貌观察、腐蚀产物的扫描电镜观察和X射线衍射分析以及腐蚀失重实验等分析手段,研究了国产X70钢和Q235钢在新加坡土壤中现场埋样1 a后的短期腐蚀行为特征。结果表明,新加坡土壤属于酸性土壤;埋样1 a后Q235钢平均腐蚀速率略大于X70钢,两种钢以局部腐蚀为主,Q235钢的局部腐蚀较严重;两种钢的腐蚀产物组成相似,均为Fe2O3,Fe3O4,FeOOH和FeOCl,腐蚀产物表面粗糙,存在裂纹与空隙,从而加速局部腐蚀的进行。

237 孙彦伟, 陈吉, 许志显, 陈晓明
表面离子渗氮对X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响
2015 Vol. 27 (3): 237-242 [摘要] ( 7 ) RICH HTML [PDF 3971KB] ( 15 )
中文摘要   Abstract

对X80管线钢表面进行离子渗氮,研究其在酸性鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为。电化学和腐蚀失重实验的结果表明:浸泡相同时间,经离子渗氮的试样比X80钢更耐蚀,其腐蚀速率小于X80钢。离子渗氮处理使X80钢表面生成了ε相和γ '相,可显著提高腐蚀电位,使腐蚀反应更难发生;氮化物及钢中固溶氮原子,可显著降低自腐蚀电流密度,降低腐蚀反应速率。随浸泡时间的增加,经离子渗氮的试样表面的自腐蚀电流密度单调增加,源于表面腐蚀产物膜致密性差,易形成微孔和缝隙,加速腐蚀。

243 王永垒, 李海云, 方红霞, 徐先刚, 陆露露
新型固体复合缓蚀剂对20碳钢在酸洗液中的缓蚀性能研究
2015 Vol. 27 (3): 243-248 [摘要] ( 6 ) RICH HTML [PDF 1898KB] ( 21 )
中文摘要   Abstract

以固体间苯二胺、硫氰酸钾及乌洛托品为原料研制了一种新型固体复合型缓蚀剂,并利用静态失重法、Tafel极化曲线、电化学阻抗研究了其在10%HCl溶液、10%H2SO4溶液、10%HNO3溶液中对20碳钢的缓蚀行为。结果表明,在上述3种酸溶液中,添加0.5%的新型固体复合型缓蚀剂即可使20碳钢的缓蚀率全部达到80%以上,其中在10%HNO3溶液中,20碳钢的缓蚀率可以达到99.1%。Tafel极化曲线及电化学阻抗也表明该缓蚀剂的加入显著地抑制了20碳钢在酸溶液中的腐蚀速率,说明该缓蚀剂能够在20碳钢的表面形成缓蚀性能优良的保护膜。

249 金骥戎, 宋仁国, 祁星, 祁文娟, 王超, 李海
阴极极化对7050铝合金C-环应力腐蚀敏感性的影响
2015 Vol. 27 (3): 249-253 [摘要] ( 7 ) RICH HTML [PDF 5206KB] ( 22 )
中文摘要   Abstract

采用阴极极化、扫描电子显微镜 (SEM) 和定氢仪分析,研究了不同时效状态的7050铝合金C-环在3.5%NaCl水溶液中的应力腐蚀行为。结果表明:7050铝合金恒位移试样C-环时效后的应力腐蚀敏感性 (Iscc) 变化规律为:Iscc欠时效 (135 ℃/8 h)>Iscc峰时效 (135 ℃/16 h)>Iscc过时效 (135 ℃/24 h)。在一定范围内施加阴极极化电位,7050铝合金材料发生阴极腐蚀,从而促进裂纹萌生。对相同时效状态的7050铝合金,C-环断口的氢渗透速率随着极化电位的负移而增加,从而导致合金的Iscc增加。

254 米丰毅, 朱圣龙
搪瓷涂层700 ℃长期抗高温氧化和热腐蚀行为研究
2015 Vol. 27 (3): 254-258 [摘要] ( 6 ) RICH HTML [PDF 1336KB] ( 21 )
中文摘要   Abstract

研究了在钛铝金属间化合物上涂覆的一种20~40 μm厚的新型搪瓷涂层在700 ℃条件下1000 h高温氧化和硫酸盐+NaCl热腐蚀600 h的高温腐蚀行为。结果表明,搪瓷涂层具有很高的高温稳定性,在长时间的实验中有效地避免了基体的高温腐蚀,涂层未出现开裂或剥落。在涂层制备过程和高温腐蚀测试过程中,在涂层/基体界面发生了界面反应,形成了由α-Al2O3、TiO2、Al2SiO5和Al2TiO5组成的薄氧化物层。

259 曲本文, 马力, 闫永贵, 李威力
海水温度对Al-Zn-Ga-Si低电位牺牲阳极性能的影响
2015 Vol. 27 (3): 259-263 [摘要] ( 7 ) RICH HTML [PDF 2142KB] ( 17 )
中文摘要   Abstract

采用恒电流实验评价了Al-Zn-Ga-Si牺牲阳极在不同温度海水中的电化学性能,并利用电化学阻抗谱研究了其电化学行为,探讨了温度对阳极活化溶解的影响机制。结果表明:随着海水温度的降低,阳极的开路电位和工作电位均呈正移趋势,但工作电位在-0.770~-0.850 V之间。在低温下阳极的溶解性能变差,呈不同程度的局部腐蚀溶解,原因是温度降低影响了阳极表面活化溶解点产生的活化金属离子的扩散。

264 郑文书, 郭钟宁, 罗红平, 江树镇, 莫远东
化学微蚀刻法和微细电镀法制备微流控芯片金属模具工艺对比研究
2015 Vol. 27 (3): 264-268 [摘要] ( 7 ) RICH HTML [PDF 3880KB] ( 17 )
中文摘要   Abstract

针对化学微蚀刻法和微细电镀法制备微流控芯片金属模具进行了工艺对比研究。采用激光共聚焦显微镜分别检测表征由这两种加工工艺制备所得的模具微结构特征,对其侧壁陡度、尺寸均匀性、粗糙度进行对比分析。结果表明,化学微蚀刻法制备的模具微结构的侧壁呈不规则弧形、尺寸均匀性差,表面粗糙度较大 (Ra=3.58 μm)。而微细电镀法制备的模具微结构的侧壁则呈规则的梯形、尺寸均匀性好,表面粗糙度较小(Ra=0.65 μm)。微细电镀法制备的微流控芯片金属模具综合效果比化学微蚀刻好。

269 申晓妮, 路妍, 任凤章, 赵冬梅, 纪碧碧, 王永志
络合剂对次磷酸钠印制线路板化学镀铜的影响
2015 Vol. 27 (3): 269-272 [摘要] ( 4 ) RICH HTML [PDF 582KB] ( 18 )
中文摘要   Abstract

针对以次磷酸钠为还原剂的印制线路板 (PCB) 化学镀铜体系,探讨了络合剂乙二胺四乙酸二钠 (EDTA2Na) 和酒石酸钾钠对次磷酸钠化学镀速和镀液稳定性的影响,使用线性扫描和循环伏安法研究其电化学行为。结果表明,EDTA2Na和酒石酸钾钠均能稳定化学镀铜液,改善镀层质量,前者降低化学镀速,后者对化学镀速先增大后降低,其适宜浓度分别为12和9.6 g/L。随着络合剂EDTA2Na浓度增加,铜阴极还原峰电流逐渐减小,次磷酸钠阳极氧化影响不明显。随着酒石酸钾钠浓度增加,铜阴极还原峰和次磷酸钠阳极氧化峰电流均先增大后减小。

273 魏巍, 吴欣强, 柯伟, 徐松, 冯兵, 胡波涛
接地网材料腐蚀与防护研究进展
2015 Vol. 27 (3): 273-277 [摘要] ( 4 ) RICH HTML [PDF 495KB] ( 21 )
中文摘要   Abstract

综述了国内外几种典型的变电站接地网材料的土壤腐蚀机制及研究现状,介绍了评价接地网材料耐蚀性的实验方法、接地网防腐措施及腐蚀检测技术,并给出了进一步的研究建议。

278 程远鹏, 李自力, 刘倩倩, 毕海胜, 白羽
油气田高温高压条件下CO2腐蚀缓蚀剂的研究进展
2015 Vol. 27 (3): 278-282 [摘要] ( 7 ) RICH HTML [PDF 496KB] ( 22 )
中文摘要   Abstract

对近年来国内外开展的有关高温高压环境下CO2腐蚀缓蚀剂的研究进行综述,讨论了缓蚀剂的作用机理,评述了抑制CO2腐蚀常用的咪唑啉类、有机胺类、季铵盐类等缓蚀剂在国内外的研究与应用状况,展望了这一领域的研究前景和发展方向。

283 刘鹏刚, 蒲万芬, 倪积慧
南梁油田油井腐蚀原因分析与防护措施
2015 Vol. 27 (3): 283-287 [摘要] ( 12 ) RICH HTML [PDF 977KB] ( 21 )
中文摘要   Abstract

通过对油井采出水的水型水质、腐蚀产物与形貌、腐蚀速率仿真计算以及油井作业现场实际腐蚀情况的综合分析,认为南梁油田油井腐蚀的主要原因是H2S和CO2共同作用引起的局部腐蚀,同时含水率上升使得Cl-、SRB菌等的数量大幅增加,矿化度高,偏磨严重,电化学反应强烈,加剧了油井腐蚀。以油套环空投加化学药剂为主的防腐工艺,井筒腐蚀得到有效控制,为同类油田的现场应用提供一定的参考。

288 陈利琼, 吴世娟, 卢泓方, 黄坤, 刘耔麟
输气管道腐蚀风险评价技术应用研究
2015 Vol. 27 (3): 288-294 [摘要] ( 12 ) RICH HTML [PDF 548KB] ( 24 )
中文摘要   Abstract

以XX管段为对象,利用管线腐蚀调查中的CIPS、DCVG等方法,得到该条天然气管线腐蚀主要影响因素,结合检测数据,开展了腐蚀程度评价。对管道各段进行适应性评价,识别管道高风险和高后果区域,并提出减缓风险的建议。

295 宋文明, 杨贵荣, 郭志军, 李健, 马颖, 郝远
高压洗涤器分布器的腐蚀开裂分析
2015 Vol. 27 (3): 295-300 [摘要] ( 4 ) RICH HTML [PDF 4521KB] ( 22 )
中文摘要   Abstract

高压洗涤器上部防爆空间入口处的分布器发生开裂,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及化学分析方法等对开裂分布器表面形貌、横向与纵向的微观组织、腐蚀形貌、断口表面垢物化学成分进行分析。结果表明:分布器的化学成分符合国家标准要求,微观组织为奥氏体+孪晶,平均硬度为HV143.8,开裂裂纹断口表面及裂纹尖端内有Al和Si等的氧化夹杂物,裂纹尖端延伸处可见与基体成分不同的胞状凸起的第二相,裂纹扩展沿第二相及夹杂物进行,这些夹杂物及第二相首先成为局部腐蚀的敏感点,在甲胺腐蚀液的作用下进而向纵深发展导致开裂,腐蚀坑则是以夹杂物为诱发点发展的局部腐蚀。

301 王晓冬, 张锁龙, 徐清华
炼油厂渣油循环水换热器腐蚀原因
2015 Vol. 27 (3): 301-304 [摘要] ( 4 ) RICH HTML [PDF 1819KB] ( 17 )
中文摘要   Abstract

以某炼油厂的渣油循环水换热器腐蚀为例,对循环水水质进行分析,利用扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDS) 和X射线衍射 (XRD) 等手段,结合循环水的水质分析结果和内表面腐蚀产物分析确定了换热管内壁腐蚀属于垢下的微生物SRB腐蚀,XRD分析出外壁腐蚀产物有Cl和S共存,确定了外壁腐蚀属于HCl与H2S的循环腐蚀。本文综合各类防腐方法,采用粉末渗锌法缓解此类腐蚀的措施,提出了利用磁性换热管抗腐蚀新的防腐方法。

305 耿玉广, 张伟, 刘云, 马秀荣, 肖健, 朱克华
油井管杆腐蚀结垢原因分析及防治技术
2015 Vol. 27 (3): 305-309 [摘要] ( 10 ) RICH HTML [PDF 534KB] ( 21 )
中文摘要   Abstract

华北岔河集油田已进入高含水开发期,在油井检泵中发现抽油杆、油管腐蚀的井数不断增多,且腐蚀程度有加剧之势,一些油井还伴有结垢现象,直接影响了油井正常生产。针对这一问题,从现场腐蚀结垢调查入手,通过采出液性质、垢样成分分析得出,导致杆、管腐蚀结垢的主要原因是采出水矿化度高、离子含量高、游离CO2含量高,以及硫酸盐还原菌和管杆偏磨的共同作用。通过防腐防垢剂筛选及复配实验,得到了最佳防腐防垢剂配方,现场应用效果明显,使油井平均检泵周期延长了3.9倍。

310 孙洪
输油管道缺陷修复技术研究
2015 Vol. 27 (3): 310-312 [摘要] ( 12 ) RICH HTML [PDF 694KB] ( 17 )
中文摘要   Abstract

阐述了在役管道缺陷修复技术措施,解决管道安全运行中存在的一些问题,可以为在役管道的腐蚀防护及缺陷修复方案提供一定的参考。


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