钛合金螺栓连接复合材料海洋环境效应分析

为了研究钛合金螺接复合材料件的热带海洋环境腐蚀/老化效应,设计并制备钛合金螺栓连接复合材料模拟件,依托永兴岛大气试验站,开展钛合金螺栓连接复合材料模拟件海洋大气户外暴露试验,收集了2年的环境腐蚀/老化数据,主要包括宏微观形貌、成分变化及力学性能等。研究结果表明：①钛合金螺栓连接复合材料模拟件在户外暴露6个月后,螺栓和螺母表面涂层均发生明显腐蚀;暴露2年后,螺栓表面离子镀铝层脱落导致其严重变色,螺母表面MoS₂涂层发生明显腐蚀,复合材料层合板表面出现明显老化,局部出现纤维剥落;②在力学性能方面,经自然环境暴露2年后,连接件承载能力无明显变化,断裂方式均为螺栓钉头弯曲破坏,连接件韧性出现明显下降,断裂时最大位移较初始状态相比下降约16%。     

基于猪场环境下空调器腐蚀原因分析

针对空调在猪场养殖环境中频繁出现故障的问题,急需找出失效原因以此改进空调的防腐性能。通过现场走访调研,对故障空调部件的腐蚀形貌的观察及其腐蚀产物的分析,猪场有害气体采集分析以及腐蚀机理研究,找出引起空调腐蚀的主要原因。结果表明：铜管和镀锌钢支架腐蚀产物主要为氧化物和硫化物;空调服役的环境存在一定含量的硫化氢、二氧化硫、氨气和二氧化氮等有害气体。空调的腐蚀主要是由于猪舍“微环境”存在有害气体和较高湿度造成,需要对空调关键部件及材料的耐腐蚀性进行改善才能提高空调在猪场养殖环境的使用寿命。     

空调关键零部件及材料在热带海洋环境中的腐蚀原因分析

针对空调在热带海洋环境中频频出现腐蚀严重并导致空调使用寿命大幅下降的问题,需找明原因并提出改进建议。通过对热带海洋环境地区服役空调的运行状况进行调研,采用扫描电子显微分析、能谱分析等材料分析方法对某品牌失效空调关键零部件及材料腐蚀形貌、腐蚀产物及腐蚀机理进行研究,找出引起空调腐蚀的主要原因。结果表明:空调在热带海洋环境中的耐久性下降,使用寿命只能达3年左右,空调被腐蚀的主要原因是由于热带海洋环境的高温、高湿以及高盐雾造成,需要对空调关键零部件及材料的耐腐蚀性进行改善才能提高空调在热带海洋环境的耐久性。     

转炉煤气系统内钢结构腐蚀原因及机理分析

针对转炉煤气系统内钢结构腐蚀问题,选取系统内腐蚀最严重的煤气柜为研究对象,通过考查气柜内腐蚀环境及分析腐蚀产物的成分等,探讨转炉煤气系统内钢结构腐蚀的原因与机理。结果表明,转炉煤气柜中钢结构表面腐蚀产物主要由FeCO_3、Fe_2O_3和CaCO_3组成;煤气冷凝水中含有大量的腐蚀性介质,如HCO_3~-与Cl~-等,因此,推测CO_2腐蚀是造成转炉煤气系统内钢结构腐蚀的主要原因。CO_2溶于煤气冷凝水后,在钢结构表面形成一层弱酸性腐蚀液膜,使碳钢表面发生CO_2腐蚀。SEM结果表明腐蚀产物疏松多孔,因此氧气和氯离子能通过腐蚀产物渗透到碳钢表面,加速腐蚀,使得煤气系统内钢结构表面产生多处腐蚀坑。     

铝合金表面用导电屏蔽涂层耐介质腐蚀行为研究

通过研究不同尺寸及分布的银粉对涂层表面电阻的影响，确定了导电屏蔽涂料最佳配方，制备了一种高导电、耐腐蚀涂层。采用SEM、EDS、四探针电阻测试仪等分析涂层在空气、水、盐水、中性盐雾、酸性盐雾中表面形貌及性能变化，从而揭示涂层腐蚀行为。结果表明：经历500 h试验后，涂层在空气中几乎没有发生变化，但是在含水等电解质的环境中腐蚀迅速，并且腐蚀速率具有纯水<水汽<盐水<中性盐雾<酸性盐雾的特征。腐蚀的主要原因是由于基材Al与涂层形成了电偶腐蚀，腐蚀初期表现为起泡，随着腐蚀的加剧，涂层表面布满白色、黄色、褐色的疏松腐蚀产物且漆膜出现脱落，当腐蚀进一步加剧扩大，疏松产物转变为较为致密的产物附着于涂层表面，此外，涂层导电性能会随着腐蚀程度的变化出现不同等级的下降。     

应用于高盐高辐照环境下的钢结构涂层防护行为研究

为研究在严酷环境下涂层对钢结构的防护性能,本文通过对应用于钢结构外表面、内表面以及钢支架的涂层进行了1年的现场暴露试验以及2000h的模拟加速腐蚀试验,积累了涂层在钢结构的老化数据,获取了涂层的腐蚀等级评级。结果表明：现场暴露1年后,载荷尚未产生明显的影响,所有涂层均未出现失光、变色、粉化、开裂、起泡等老化现象;经过2000h盐雾试验后,涂层表面形貌未发生明显变化,涂层未出现起泡、开裂和出锈等现象,表明涂层具有良好抗盐雾和水汽的渗透能力;经过2000h紫外老化试验后,涂层均未出现严重的老化现象,但都出现了不同程度的变色和粉化现象。     

广东地区输变电常用金属材料腐蚀行为研究

在广东省典型环境条件地区进行黄铜合金和铝合金自然大气暴露试验,试验时间为期一年,监测不同地区温湿度、二氧化硫、氮氧化物等环境因素。通过计算金属材料腐蚀速率,分析腐蚀产物成分,结合不同地区温湿度、污染物浓度数据,进一步分析黄铜合金、铝合金在不同环境条件下的腐蚀行为和材料腐蚀的主要影响因素。     

湿热海上风电关键电器部件人工模拟环境试验方法研究

针对湿热海上风电关键零部件人工模拟环境试验方法进行研究,为接插件材料的设计选材、性能评价等提供科学方法。根据湿热海洋环境条件变化规律,设计了3种人工模拟环境加速试验方法,将接插件开展三种不同的人工模拟环境试验以及海南三亚自然环境暴露试验,并对试验后接插件的外观等性能进行对照分析,最终筛选出环境模拟相关性高的人工模拟试验方法。接插件在海南三亚自然暴露3个月后,接触电阻没有发生变化,金属螺钉腐蚀越来越严重,绝缘电阻逐渐下降,自然暴露1、2、3个月后绝缘电阻分别为10~(11)Ω、10~9Ω、10~6Ω数量级;接插件进行人工模拟环境试验一后,螺钉均发生严重的腐蚀,接触电阻没有显著的变化,绝缘电阻均降为106Ω数量级。接插件进行人工模拟环境试验二后,均有螺钉发生腐蚀,接触电阻没有显著的变化,绝缘电阻逐渐下降,试验2d、4d、7d后,绝缘电阻分别为10~9Ω、10~8Ω、10~5Ω数量级。接插件进行人工模拟环境试验三后接触电阻没有显著变化,螺钉锈蚀越来越严重,绝缘电阻逐渐下降,试验2d、4d、7d后,绝缘电阻分别为10~9Ω、10~7Ω、10~6Ω数量级。接插件进行人工模拟环境试验方法三试验后的腐蚀行为与自然环境暴露试验相一致。人工模拟环境试验方法三可作为筛选评价海上风电关键零部件环境模拟相关性较好的人工模拟环境加速试验方法,在人工模拟环境试验方法三下进行试验7d相当于在湿热海洋大气自然环境暴露试验3个月。     

30CrMnSiA螺栓腐蚀后的疲劳力学性能研究

为验证飞机上30CrMnSiA螺栓在腐蚀环境下的使用可靠性,开展了模拟螺栓实际工作状态的腐蚀环境加速试验,分析记录不同腐蚀环境历期后螺栓表面宏观与微观锈蚀形貌,使用疲劳试验机测试螺栓腐蚀前后的疲劳、剪切力学性能。试验表明实际工作环境中腐蚀主要发生在30CrMnSiA螺栓中间暴露区域,中间区域腐蚀程度随着腐蚀时间的增加而明显增加,而螺栓实际受剪作用部位在3年环境日历期内未受到腐蚀影响,剪切力学性能无明显改变。因此,无论是飞机处于停放状态或是飞行状态,30CrMnSiA螺栓均能够满足3年日历期的使用环境要求。     

电子控制器内预浸盐雾介质腐蚀效应分析

为了分析盐雾侵入电子控制器内部而引起的材料和元器件腐蚀效应,通过在控制器内部引入盐雾介质,并在此基础上进一步开展交变湿热试验,分析控制器在上述环境应力下的环境影响效应。研究发现,经2h盐雾浸入后,控制器内部电路板与元器件表面有氯化钠沉积,未发现明显腐蚀,控制器功能性能正常;进一步开展交变湿热试验,试验4天后,控制器内多个电子元器件表面出现明显腐蚀,控制器功能性能正常;试验至8天,控制器内部元器件腐蚀数量增加,并且控制器出现上电和模拟量参数显示异常。对失效控制器进行故障定位分析,通过排故确定失效元器件为晶体振荡器和场效应晶体管,更换上述失效器件后,控制器功能性能正常。     

连接器和继电器自然暴露和盐雾试验腐蚀效应分析

在热带海洋气候环境自然暴露试验站开展了连接器、继电器自然暴露棚下试验,同时实验室开展了模拟盐雾试验,获得了电连接器、继电器腐蚀效应试验结果。通过自然暴露试验与模拟试验的元器件腐蚀生成物形貌、成分和腐蚀机理对比分析,得出了自然暴露试验和模拟环境试验在腐蚀形貌和机理上的不同,为后续实验室模拟试验条件的制定提供参考,为器件的防腐蚀提供基础数据。     

脱硫塔乙烯基玻璃鳞片内衬耐新型脱硫剂腐蚀研究

我国碳达峰碳中和目标、碳捕集利用储存的需求为火电厂烟气脱硫技术的进步带来了机遇,某公司开发的新型脱硫剂提升了其脱硫脱碳的性能,但其对脱硫塔内部树脂基玻璃鳞片内衬作用机制仍不明确,存在应用风险。为了研究乙烯基玻璃鳞片内衬防腐涂层耐新型纳米脱硫剂腐蚀老化作用的影响,本研究设计开展含不同浓度新型脱硫剂的浆液浸泡模拟试验。通过对浸泡试验前后的涂层样品进行宏观质量与外观、表面微观形貌、巴氏硬度、耐磨性能和力学强度测试,分析了涂层腐蚀老化行为与规律,揭示了其可能的失效机理。试验结果表明随着浆液浸泡试验时间的增加,涂层样品出现不同程度的腐蚀老化现象,样品质量吸水增重,表层出现鼓包现象,SEM结果表明表面局部粉化,样品巴氏硬度、耐磨性能、力学强度均呈现较明显的下降趋势。因此,本研究建议在树脂基玻璃鳞片防腐涂层的实际应用中应提高性能和工艺要求,选择合适的玻璃鳞片种类以及树脂基材料,将有利于新型纳米脱硫剂的成功应用。     

海上风电塔筒涂层电化学阻抗谱快速评价技术研究

研究海上风电塔筒涂层电化学阻抗谱快速评价技术,解决钢结构涂层快速评估等问题。采用涂层附着力测试、中性盐雾、海水浸泡、自然环境暴露试验以及电化学阻抗谱对三种钢结构涂层体系的耐久性进行了评估,并将常规方法的综合试验结果与电化学阻抗试验结果进行对比分析,从而评估是否可以采用电化学阻抗谱对风电塔筒涂层耐蚀性能进行快速评价。涂层附着力测试结果显示,样品1、样品2附着力均大于5 Mpa,而样品3附着力远小于5 Mpa;盐雾试验5 000 h,样品3有部分样品裂纹扩展已达边界,样品2部分样品划痕区腐蚀漫延单边长度均在10 mm以上,仅样品1较好;海水浸泡5 000 h,样品1、样品2划痕区均未发生腐蚀扩展,唯独样品3划痕区发生了严重的腐蚀漫延。自然环境暴露试验1年后,1号样品基本未发生变化,性能最优,3号样品较差,2号样品均有腐蚀单边扩展到边界的情况发生;电化学阻抗结果显示,三种涂层体系耐蚀性能优劣顺序为样品1样品2样品3。电化学阻抗谱测试的结果与常规方法的综合试验结果一致,可以采用电化学阻抗谱对风电塔筒涂层耐蚀性能进行快速评价。     

典型电气元器件在含H2S环境中的腐蚀与防护

为找出电气元器件在使用一段时间后出现腐蚀现象的原因,研究典型电气元器件在含H_2S环境中的腐蚀行为并提出防护措施。利用便携式多功能气体检测设备对电气元器件所在环境中H_2S、SO_2、NO_2以及NH_3等腐蚀性气体含量进行检测,并采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)手段分析电气元器件的腐蚀微观形貌及锈层中的腐蚀产物成分。电气元器件所处环境中存在腐蚀性气体H_2S,电气元器件在使用环境中发生不同程度的腐蚀反应,出现发黑或失去光泽等现象,表面形的腐蚀产物中均出现S元素。电气元器件在该环境中发生腐蚀现象的主要因素是环境中H_2S气体,建议采取整体净化服役环境中腐蚀性气体的防护措施,可减少或避免发生腐蚀反应。     

常用有色金属—铜及其合金在广州地区三年大气腐蚀试验评估

本文主要介绍铜及其合金10组常用材料在广州地区大气暴露三年腐蚀试验结果,可供机电仪产品设计人员和金属腐蚀与防护有关工作人员参考。     

钢在热带海洋大气中的腐蚀

研究低碳钢和中碳钢在新加坡陆地与海上浮筏的大气腐蚀，浮筏上低碳钢的腐蚀比在陆地上快，含碳量高的钢腐蚀慢，此文试图将温度，湿度，润湿时间，降雨量，太阳辐射与干喷砂低碳钢在陆地试验点的腐蚀率联系起来，提出了冬季暴露几个月的样品失重的腐蚀深度表达式0．1078＋0．000596xum，扫描电镜检查显示在陆地曝露的样品氧化膜呈斑状，而浮筏上的样品有连续的氧化膜且氧化膜上裂纹也是连续的，能谱分析表明，浮筏上样品的氧化膜含有大量的氯化物和原子吸附，研究认为氧化膜是由FeOOH构成的，在陆地暴露2年的试样腐蚀率为0．016mm/year，浮筏上海洋大气曝露0．6年的腐蚀率为0．659mm/year。     

铝合金/高强度钢连接件西沙暴露试验

选取某飞机铝合金/高强度钢连接件开展西沙暴露试验,掌握连接件腐蚀变化趋势。结果表明,连接件保护涂层耐老化性能良好,采用湿装配有效避免了电偶腐蚀和缝隙腐蚀,连接件背面螺栓、螺母和铆钉（30CrMnSiA,表面镀镉）为其腐蚀薄弱环节,需加强防护。     

功率三级管热带海洋-寒冷环境时序影响效应分析

为了研究功率三极管在热带海洋-寒冷环境时序影响效应,采用热带海洋环境和寒冷环境时序试验的方法,将试验件放置于棚下机箱内模拟其使用环境,开展自然环境试验工作。试验过程中,定期对样品分析其外观及功能性能变化情况,样品在完成5个月寒冷大气和5个月热带海洋环境试验后,出现致使ICBO和ICEO参数超差现象,通过失效分析发现,导致功率三级管失效的原因为CI离子引起管壳局部腐蚀,生成氧化产物,导致引脚间漏电,上述试验结果可为其热带海洋-寒冷环境适应性设计改进提供技术支撑。     

酸性水罐腐蚀安全问题及防范措施

为消除某炼化企业酸性水贮罐腐蚀情况及腐蚀带来的安全隐患,提出减缓腐蚀及防止罐内油气着火爆炸等事故的防范措施。分析腐蚀产物FeS形成原因及引发着火爆炸的危险性,阐述了氮封系统和可靠的防腐材料进行腐蚀抑制等防范措施运用中的系统压力控制、腐蚀产物堵塞问题解决办法。提出以下措施:采用有效的防腐涂料抑制腐蚀;采用材料改性及表面防护技术,提高罐体耐低温H2S腐蚀能力;使用氮封系统时,选择安装适宜口径的呼吸阀;定期检查氮封系统排气线内腐蚀产物积存情况;有效控制因FeS氧化放热引起的自燃或爆炸事故。     

有色金属的热带细菌腐蚀试验

为了物色制作供热带使用的结构物的金属材料,俄罗斯科学院莫斯科物理化学研究所选用12种热带细菌菌株,对铝、镁和青铜合金的耐热带细菌腐蚀性能,进行了试验研究。现将试验结果摘报如下。1　铝合金表面有阳极薄膜的АК 4和АК 6铸造合金,经过为期7个月的试验后,样品正反表面均无腐蚀生成物。无阳极薄膜的АК 6合金整个表面布满松散的腐蚀生成物。在镀有保护层的АМК 8铸造合金上,只发现Ⅸ菌株的轻微作用:约有5%的样品表面受腐蚀。用阳极氧化对金属进行保护,被证实是有效的。用АМГ 10液进行附加处理,看来无必要。最不耐蚀的受试铝…