用ACM技术评估低合金钢大气腐蚀及环境腐蚀严酷性

将低合金钢与铜偶合．制成Cu／Fe电偶腐蚀电池(ACM),通过薄液膜下的ACM技术．研究了4种低合金钢的大气腐蚀行为差异,研究结果与其在典型大气环境下的曝露腐蚀结果一致。通过在江津、宜昌(三峡坝区)、武汉三地的ACM长期监测和环境因素监测获得了3个典型环境下ACM腐蚀电量与环境因素之间的多元线性回归分析方程．并与Q235钢在上述3个地区的大气曝露腐蚀试验所获得的结果进行了比较．探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性的可能性。     

流动体系下黄铁矿-方铅矿原电池反应实验研究

采用三电极体系,在流动溶液下,改变溶液组分浓度和流速,对黄铁矿和方铅矿组成的原电池腐蚀电流密度和混合电位进行研究,结果表明:Na+离子对原电池反应无明显影响,Fe3+离子能明显加快原电池的腐蚀速度,并且Fe3+浓度越大腐蚀速度越快;溶液流速越大原电池腐蚀速度越快。实验结果对矿山环境污染治理有指导意义。结合混合电位理论和Butler-Volmer方程从理论上对实验结果进行了解释。     

我国大气腐蚀研究进展

总结了近几年来我国在大气腐蚀方面的研究现状和进展,尤其是国产、常用、量大、面广的4大类材料在我国9类主要典型大气环境下的腐蚀数据;各类典型材料在典型环境下的大气腐蚀行为规律;大气环境因素对材料大气腐蚀的影响;碳钢、低合金铜大气腐蚀行为预测.特别是在根据8年试验结果所总结出的大气腐蚀速度与试验时间之间具有幂函数关系的基础上,又进一步建立了腐蚀速度与合金元素之间的数学模型关系;探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性;初步建立了大气腐蚀数据库,并进一步采用计算机发展网络查询服务系统,实现科学数据共享;经过20余年的研究,撰写并出版了中国材料自然环境腐蚀专著中的大气腐蚀篇,研制和生产了经济耐候钢.     

我国大气腐蚀研究进展(续2)

总结了近几年来我国在大气腐蚀方面的研究现状和进展,尤其是国产、常用、量大、面广的 4大类材料在我国9类主要典型大气环境下的腐蚀数据积累;各类典型材料在典型环境下的大气腐蚀行为规律:大气环境因素对材料大气腐蚀的影响;碳钢、低合金钢大气腐蚀行为预测。特别是根据8 年试验结果总结出的大气腐蚀速度与试验时间之间具有幂函数关系的基础上,又进一步建立了腐蚀速度与合金元素之间的数学模型关系:探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性;初步建立了大气腐蚀数据库．并正进一步采用计算机发展网络查询服务系统,实现科学数据共享;经20余年之研究,撰写了并出版中国材料自然环境腐蚀专著中大气腐蚀篇,还研制和生产了经济耐候钢。     

我国大气腐蚀研究进展(续完)

总结了近几年来我国在大气腐蚀方面的研究现状和进展,包括国产、常用、量大、面广的4大类材料在我国9类主要典型大气环境下的腐蚀数据积累：各类典型材料在典型环境下的大气腐蚀行为规律：大气环境因素对材料大气腐蚀的影响;碳钢、低合金钢大气腐蚀行为预测,特别是根据8年试验结果所总结出的大气腐蚀速度与试验时间之间具有幂函数关系的基础上．又进一步建立了腐蚀速度与合金元素之间的数学模型关系;探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性;初步建立了大气腐蚀数据库,并正进一步采用计算机发展网络查询服务系统,实现科学数据共享。经20余年之研究,撰写了并出版中国材料自然环境腐蚀专著中大气腐蚀篇．还研制和生产了经济耐候钢。     

我国大气腐蚀研究进展(续一)

总结了近几年来我国在大气腐蚀方面的研究现状和进展,尤其是国产、常用、量大、面广的4大类材料在我国9类主要典型大气环境下的腐蚀数据积累：各类典型材料在典型环境下的大气腐蚀行为规律;大气环境因素对材料大气腐蚀的影响;碳钢、低合金钢大气腐蚀行为预测。特别是根据8年试验结果所总结出的大气腐蚀速度与试验时间之间具有幂函数关系的基础上．又进一步建立了腐蚀速度与合金元素之间的数学模型关系;探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性;初步建立了大气腐蚀数据库．并正进一步采用计算机发展网络查询服务系统,实现科学数据共享;经20余年之研究．撰写了并出版中国材料自然环境腐蚀专著中大气腐蚀篇,还研制和生产了经济耐候钢。     

VB_(12)协同Fe/Cu双金属去除二氯甲烷过程调控与机理

针对地下水中低卤代烷烃的难修复问题,实验制备了Fe/Cu双金属功能性颗粒,研究其对以二氯甲烷为典型污染物的还原去除效能及强化控制方法.结果表明:维生素B_(12)可有效提升Fe/Cu双金属还原能力,其中Fe/Cu-B_(12)系统对二氯甲烷降解的准一级速率常数(0.444h~(-1))远大于Fe/Cu体系(0.018h~(-1))或Fe-B_(12)体系(0.03h~(-1)),证明Cu和B_(12)协同环境可提升零价铁供电子能力.进一步针对Fe/Cu-B_(12)体系开展了过程控制研究,提炼出Cu负载率5%以及pH9.5的弱碱性条件最有利于促成催化还原脱氯反应,并通过还原产物表征结合动力学响应变化对Cu和B_(12)可能的催化协同机理进行了探讨,推测B_(12)先作为活泼电子受体在Cu~0表面将目标有机物脱氯形成中间体物质,而后迅速分解生成B_(12)和加氢还原的卤代物,整个催化过程是在Fe(电子供体)、Cu和B_(12)三者的协同作用下完成的.     

纳米镍/铁和铜/铁双金属对四氯乙烯脱氯研究

以实验室合成的纳米双金属颗粒(Ni/Fe和Cu/Fe)为反应材料,对四氯乙烯(PCE)进行脱氯试验研究.纳米金属颗粒(直径范围在1～100nm)比表面积比微米级铁颗粒高数十倍.结果表明,纳米Ni/Fe和Cu/Fe对四氯乙烯有明显的脱氯作用,且脱氯反应符合准一级反应动力学方程;在作为还原剂的铁表面镀上一薄层起催化作用的金属Ni或Cu,催化剂的存在大大降低脱氯反应活化能,提高了脱氯速率,并减少氯代副产物的产量.与零价铁及微米级双金属系统(Ni/Fe,Cu/Fe)相比,纳米颗粒对PCE的脱氯速率有明显提高,尤其是纳米Ni/Fe,标准化反应速率常数KSA为4.283 mL·m-2·h-1,分别比零价铁和微米级Ni/Fe系统快33.23倍和11.59倍.纳米Cu/Fe标准化反应速率常数KSA为1.194 mL·m-2·h-1,分别比零价铁和微米级Cu/Fe双金属系统快9.26倍和5.24倍.在相同条件下,纳米Ni/Fe脱氯速率常数KSA是纳米Cu/Fe的3.59倍.     

双金属和多金属系统对零价铁利用效率的改进

为解决Fe0-PRB(零价铁-渗透反应格栅)中Fe0利用效率低、易板结堵塞的问题,分别采用粒径为0.074 mm的试剂铁粉和0.150～0.270 mm的工业铁粉为反应介质,在铁粉表面负载不同比例的Cu或Ni制备Cu/Fe、Ni/Fe双金属和Cu/Ni/Fe多金属颗粒,研究Fe0、双金属和多金属系统去除Cr(Ⅵ)的性能、机制.结果表明:双金属和多金属系统的Cr(Ⅵ)去除率明显高于Fe0,试剂铁粉的Cr(Ⅵ)去除率明显高于工业铁粉.反应8 h达到平衡后,试剂铁粉和工业铁粉的Cr(Ⅵ)去除率仅为45%和20%,Cu/Fe双金属、Cu/Ni/Fe多金属的Cr(Ⅵ)去除率均能达到90%以上,以试剂铁粉和工业铁粉制备的Ni/Fe双金属的Cr(Ⅵ)去除率最高分别为76.6%和44.0%.不同负载率的双金属和多金属系统反应过程中可溶的ρ〔Cr(Ⅲ)〕较低.反应后溶液的pH从反应前的5.0升至10.0左右.反应初期ρ(TFe)(TFe为总铁)超过了0.30 mg/L,其余时间均达标.反应过程中ρ(Cu2+)均在0.40 mg/L以下,均未检测出Ni2+.研究显示,双金属和多金属系统显著提高了Fe0利用效率.      

MIL-101(Fe,Cu)活化过一硫酸盐降解水中罗丹明B的效能及机理研究

为研究金属有机骨架材料活化-硫酸盐(PMS)降解水中罗丹明B(RhB)的效能及机理,首先采用水热法制备出铁铜双金属有机骨架材料MIL-101(Fe, Cu),并通过X-射线粉末衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对MIL-101(Fe, Cu)材料进行表征;然后通过构建MIL-101(Fe, Cu)/PMS体系,以RhB为目标污染物,成功构建了双金属有机骨架材料即MIL-101(Fe, Cu)材料,研究了体系对比、Cu²⁺掺杂量、初始pH值、催化剂投加量、PMS投加量对RhB降解的影响;最后通过紫外全波段扫描、电子顺磁共振(EPR)及自由基猝灭试验对MIL-101(Fe, Cu)/PMS体系降解RhB的机理进行分析,并通过重复利用试验和多种染料降解试验验证该体系应用于实际染料废水处理的可行性和实用价值。结果表明：当Cu∶Fe的摩尔质量比为1∶10时,MIL-101(Fe, Cu)/PMS体系能在120 min内降解95.0%的RhB;RhB的降解效果随着催化剂投加量/PMS浓度的增加而提高;该体系在广谱pH值范围内均能对RhB高效降解;EPR、自由...     

铜合金在模拟深海低温条件下的电偶腐蚀行为研究

目的研究管路铜合金在模拟深海低温条件下的电偶腐蚀行为。方法对舰船常用的管路材料B10合金与管路泵阀材料镍铝青铜偶接后的电偶电位和电偶电流进行监测,对其电偶腐蚀速率和系数进行计算,评价电偶腐蚀敏感性。最后,结合动电位极化曲线的测量探讨温度对偶对阴阳极铜合金腐蚀行为的影响。结果 B10合金为偶合阴极,受到保护,而镍铝青铜为偶合阳极,加速腐蚀。在深海低温条件下,偶对的电偶腐蚀效应和腐蚀速率均较低,表现出轻度电偶腐蚀敏感性。结论温度的降低一方面会减缓B10合金Cu2O钝化膜中Ni的占位,降低膜层电位,同时减缓镍铝青铜的脱Al腐蚀,从而缩小了两者自腐蚀电位的差异,降低电偶腐蚀效应;另一方面,温度的降低会减缓阳离子向溶液本体中的迁移,造成腐蚀产物在电极表面的积累,抑制阳极溶解过程,也会大幅降低氧的扩散速率,造成阴极反应阻力的增大,降低电偶腐蚀速率。     

B10铜镍合金与H62黄铜的电偶腐蚀及电绝缘研究

主要研究了船舶海水系统中B10铜镍合金与H62黄铜间的电偶腐蚀性能及电绝缘控制方法。通过电位监测、极化曲线测试考察了两种材料的电偶腐蚀倾向;通过电偶腐蚀试验、SEM观察和EDS分析考察了试样的电偶腐蚀程度、微观腐蚀形貌和成分变化;通过串联不同阻值电阻的模拟电绝缘试验,测定了两材料偶合的电绝缘判据。结果表明,B10与H62黄铜间存在明显的电偶腐蚀倾向,直接偶连时H62黄铜发生严重的脱锌腐蚀。电绝缘技术是控制电偶腐蚀的有效措施之一,串联电阻大于等于20kΩ时,可基本消除B10与H62黄铜间的电偶腐蚀。     

三种流速下高强钢与微弧氧化钛电偶腐蚀研究

目的研究三种流速下微弧氧化钛和高强钢的电偶腐蚀行为。方法在面积比为1:1情况下进行1,3,7 m/s流速下的电化学测试和电偶腐蚀试验研究。结果随着流速的增大,偶合电流、总腐蚀速率和电偶腐蚀速率增大。当流速为7 m/s时,高强钢总腐蚀速率和电偶腐蚀速率分别达到8.64 mm/a和0.39 mm/a,与静态相比分别增大146倍和15.6倍,与1 m/s流速下相比分别增大8.6倍和5倍。结论在面积比为1:1时,冲刷腐蚀速率远大于电偶腐蚀速率。     

SnAgCu焊料中Sn元素在模拟土壤溶液中的浸出行为

研究了Sn-3.5Ag-0.75Cu无铅焊料及其与Cu基板的钎焊接头在模拟土壤的NaCl,NaCl-Na2SO4和NaCl-Na2SO4-Na2CO3溶液中Sn元素的浸出行为.结果表明:焊料在NaCl-Na2SO4-Na2CO3溶液中Sn的浸出相对严重;而接头在NaCl溶液中Sn的浸出量最多.在Sn浸出量多的焊料和接头表面形成厚而疏松的腐蚀产物,XRD分析表明其产物主要由SnO,SnO2和Sn4(OH)6Cl2组成.动电位极化测试分析表明接头中Cu基板与焊料合金之间的电偶腐蚀是焊料合金与接头在同种溶液中Sn元素浸出差异的主要原因.     

铝合金在流动海水中的腐蚀行为

对5种铝合金在流动海水中的腐蚀行为进行了研究。研究结果表明：在静止海水中．铝合金的耐蚀性与其自然腐蚀电位值存在一定的相关性，电位越负越耐蚀。在流动海水中，铝合金比普通碳钢和紫铜耐蚀，特别是铝镁系和铝镁锰系合金，可以与90／10铜镍合金媲关。但必须严格避免与电位较正金属偶合使用，越耐蚀的铝合金越容易遭到电偶腐蚀的危害。铝铜系和铝锌镁系合金，由于在流动海水中具有明显的剥落腐蚀敏感性，不宜用于流动海水腐蚀环境。     

钛合金和95~#钢的电偶腐蚀研究

目的研究3%(以质量分数计)NaCl溶液中钛合金与95#钢的面积比以及它们之间的偶对间距对95#钢的电偶腐蚀行为。方法测量不同阴阳极面积比和不同偶对间距的电偶电流密度、电偶电位曲以及钢的腐蚀速率。结果偶对间距从24 mm减少到12 mm,降低50%,而腐蚀速率约增加34~45倍。结论电偶腐蚀速率随阴阳极面积比的增大而升高,随着偶对间距的增大而降低。     

海洋干湿交替环境下电偶腐蚀及其研究方法进展

主要分析了海洋干湿交替环境下干湿比、间浸频率、盐分浓缩、腐蚀产物等因素对电偶腐蚀的影响。简单介绍了电偶腐蚀研究方法如浸泡法、电化学实验法,以及近年来电偶腐蚀研究新技术,指出电偶腐蚀研究中面临的问题并对今后电偶腐蚀研究方向进行展望。     

海洋环境中电偶腐蚀研究进展

从影响因素和微区电化学技术2个方面详细论述了海洋环境中电偶腐蚀的研究现状,分析了电位差、面积比和温度等主要因素对电偶腐蚀规律的影响.简要介绍了开尔文探针、阵列电极、扫描微电极等微区电化学测量技术在电偶腐蚀研究中的应用,并对今后的电偶腐蚀研究方向进行了展望.