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面向材料腐蚀防护的铅铋合金氧测氧控研究进展
1
作者 秦博 鲁盛会 +2 位作者 刘思涵 张洁 龙斌 《材料导报》 北大核心 2025年第4期135-146,共12页
铅铋合金具有优异的核性能、高导热率、高沸点和化学惰性等特点,以其作为冷却剂的铅铋快中子增殖反应堆是最具发展前景的第四代先进核能系统的六种堆型之一。铅铋合金冷却剂对反应堆结构材料较强的腐蚀性是限制铅铋快堆发展的重要因素;... 铅铋合金具有优异的核性能、高导热率、高沸点和化学惰性等特点,以其作为冷却剂的铅铋快中子增殖反应堆是最具发展前景的第四代先进核能系统的六种堆型之一。铅铋合金冷却剂对反应堆结构材料较强的腐蚀性是限制铅铋快堆发展的重要因素;然而,控制铅铋合金中溶解氧在特定的范围是实施结构材料在液态铅铋环境下腐蚀防护的有效手段之一,因此要求铅铋系统必须实现溶解氧的测量与控制,以保障反应堆的安全运行。近年来,随着铅铋快堆研发的深入,材料腐蚀防护关键共性技术不断突破,本文总结了面向反应堆结构材料腐蚀防护的铅铋溶解氧测量和控制技术研究进展,介绍了铅铋合金氧测氧控国内外研究现状,重点对比分析了不同氧控模式在铅铋快堆的应用前景,最后对面向铅铋快堆的氧测氧控技术的发展及应用进行了展望。 展开更多
关键词 铅铋合金 溶解氧 氧控 氧传感器 标定 腐蚀
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用于原油精馏塔中抑制铵盐腐蚀的一种硫脲缓蚀剂性能及其机理
2
作者 魏晓静 闻小虎 +2 位作者 李小龙 葛鹏莉 龙武 《石油化工》 北大核心 2025年第3期355-363,共9页
以N,N'-二苄基硫脲(DBTU)为缓蚀剂,将其加入NH4Cl中对SAE1020碳钢进行腐蚀,通过SEM、原位电化学测试探讨了DBTU对NH4Cl腐蚀行为的抑制机理。同时采用第一性原理计算和从头算分子动力学模拟,深入分析了DBTU分子在Fe表面的吸附行为及... 以N,N'-二苄基硫脲(DBTU)为缓蚀剂,将其加入NH4Cl中对SAE1020碳钢进行腐蚀,通过SEM、原位电化学测试探讨了DBTU对NH4Cl腐蚀行为的抑制机理。同时采用第一性原理计算和从头算分子动力学模拟,深入分析了DBTU分子在Fe表面的吸附行为及其对NH4Cl腐蚀过程的抑制效果。实验结果表明,DBTU同时通过提升电荷转移电阻和产物层电阻来有效提高界面处的阻抗,提高了产物膜的致密性与均匀性从而抵抗腐蚀介质渗透。DBTU含量为80 mg/L时SAE1020碳钢的缓蚀效率可达95%左右。DBTU分子的主要活性位点为S原子和邻近的C原子,DBTU在Fe表面的吸附通过4个S—Fe键和1个C—Fe键形成,从而提高了DBTU分子在Fe表面的覆盖度,抑制了NH4Cl水解,降低了腐蚀介质的电荷传递速率。 展开更多
关键词 NH4Cl腐蚀 缓蚀剂 第一性原理 分子动力学
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新疆水利工程防腐蚀现状及对策研究
3
作者 李鹤 陆云才 +2 位作者 周惠娟 康义博 祁梦雨 《水利规划与设计》 2025年第1期29-33,共5页
新疆地处西北内陆,大多数地区的土壤和水含盐量较高,对各类水工建筑物造成腐蚀,影响工程正常运行。以水利工程中的混凝土结构、钢闸门、输水管道和止水为研究对象,结合新疆境内四个工程实例,提出了新疆水利工程防腐蚀的处理办法。研究表... 新疆地处西北内陆,大多数地区的土壤和水含盐量较高,对各类水工建筑物造成腐蚀,影响工程正常运行。以水利工程中的混凝土结构、钢闸门、输水管道和止水为研究对象,结合新疆境内四个工程实例,提出了新疆水利工程防腐蚀的处理办法。研究表明,处理水利工程的腐蚀问题,应首先查明工程所处环境中腐蚀性物质的化学成分,再有针对性的研制防腐蚀材料,同时应使建筑物与外部腐蚀环境隔离,在水源丰富地区,还应做好排水工作,研究成果可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 水利工程 混凝土 钢闸门 输水管道 腐蚀
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超高强热镀锌钢丝的腐蚀行为
4
作者 张菊辉 吕刚 +1 位作者 衣存浩 管仲国 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期9-15,共7页
通过人工配置海水溶液,对超高强热镀锌钢丝(USHGSWs)开展干湿循环盐雾实验,以模拟热带海洋浪花飞溅区环境。基于失重法、腐蚀深度评估钢丝腐蚀程度,通过X射线衍射技术、扫描电镜及能谱确定腐蚀产物的晶体结构及元素含量,分析镀锌钢丝在... 通过人工配置海水溶液,对超高强热镀锌钢丝(USHGSWs)开展干湿循环盐雾实验,以模拟热带海洋浪花飞溅区环境。基于失重法、腐蚀深度评估钢丝腐蚀程度,通过X射线衍射技术、扫描电镜及能谱确定腐蚀产物的晶体结构及元素含量,分析镀锌钢丝在模拟海洋飞溅区的腐蚀机理。结果表明:腐蚀实验初期,镀锌钢丝表面出现点蚀坑,之后点蚀相连并不断扩展,腐蚀产物主要为NaZn_(4)(OH)_(6)SO_(4)Cl·6H_(2)O、ZnO、Zn_(5)(OH)_(6)(CO3)_(2)。钢丝质量损失率与腐蚀天数符合二次函数,平均腐蚀深度与时间满足幂函数关系。与现有实验结果对比发现,加速腐蚀实验造成的钢丝质量损失及腐蚀深度均较大,相同时间下的质量损失率约为本实验的20.7~25.4倍,腐蚀深度约为本实验的36倍。本研究基于实验建立的海洋飞溅区镀锌钢丝腐蚀动力学模型及生成的腐蚀产物均与实际海洋环境相符。 展开更多
关键词 热镀锌钢丝 人造海水 盐雾实验 腐蚀产物
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基于GA-LSTM的桥梁缆索腐蚀钢丝力学性能预测模型
5
作者 缪长青 吕悦凯 万春风 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期140-145,共6页
为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经... 为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经元数量、窗口大小4个超参数,以预测不同腐蚀特征状态下钢丝的力学性能。将其与传统LSTM和GA-反向传播模型的预测结果进行比较。结果表明,GA-LSTM模型具有更高的预测精度和鲁棒性。在屈服强度与极限强度预测效果方面,均方根误差(root mean square error, RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、决定系数分别提高约44%~61%、43%~57%、35%~92%。在屈服应变与极限应变预测效果方面,RMSE、MAE、决定系数分别提高约0~46%、7%~49%、12%~229%。所建立的模型可以作为一个有用的工具支持桥梁缆索腐蚀安全性评估工作。 展开更多
关键词 桥梁缆索腐蚀钢丝 力学性能预测 时序预测 神经网络 遗传算法 超参数优化
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油田污水腐蚀特性与微生物变化情况研究
6
作者 孟章进 杨帆 +1 位作者 姜桂英 马明 《复杂油气藏》 2025年第1期122-126,共5页
近年来大量研究表明,油田系统中的硫化物是造成油田系统管网腐蚀的主要因素,空气氧化除硫技术在除硫的同时又带来新的氧腐蚀问题。为了研究硫化物、SRB和溶解氧含量对油田污水腐蚀速率的影响规律,选取N80挂片进行三组实验对照,测定挂片... 近年来大量研究表明,油田系统中的硫化物是造成油田系统管网腐蚀的主要因素,空气氧化除硫技术在除硫的同时又带来新的氧腐蚀问题。为了研究硫化物、SRB和溶解氧含量对油田污水腐蚀速率的影响规律,选取N80挂片进行三组实验对照,测定挂片腐蚀速率及质量损失情况,并用高通量测序来分析实验过程中微生物群落的变化及差异。通过实验发现溶解氧造成的电化学腐蚀最严重,微生物腐蚀是一种复杂且持久的腐蚀类型,并且在有微生物参与的环境中,微生物的腐蚀作用随时间推移逐渐成为主导因素,微生物群落的多样性与腐蚀呈正相关。 展开更多
关键词 腐蚀 挂片 溶解氧 硫化物 SRB 微生物群落结构
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SO_(2)沉积速率对6061-T4铝合金在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的影响
7
作者 刘伟 李洪林 +1 位作者 吴海旭 石玲 《材料保护》 2025年第2期83-91,共9页
为考察铝合金在含SO_(2)环境中的腐蚀行为规律,通过干/湿交替循环腐蚀试验,结合电化学分析、EDS能谱分析、FTIR分析等方法,研究了SO_(2)沉积速率对6061-T4铝合金在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的影响。结果表明:在试验范围内,较低的SO_(2... 为考察铝合金在含SO_(2)环境中的腐蚀行为规律,通过干/湿交替循环腐蚀试验,结合电化学分析、EDS能谱分析、FTIR分析等方法,研究了SO_(2)沉积速率对6061-T4铝合金在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的影响。结果表明:在试验范围内,较低的SO_(2)沉积速率可显著促进腐蚀反应的进行,提高腐蚀速率。但是,随着沉积速率逐渐增大,SO_(2)对腐蚀反应的促进作用逐渐减弱,并在腐蚀后期出现抑制作用。当SO_(2)沉积速率增大至2000 mg/(m^(2)·d)时,SO_(2)对腐蚀反应只呈现抑制作用。SO_(2)发生氧化、水解反应,生成SO_4^(2-)与H^(+),导致基体表面液膜酸化,是SO_(2)促进铝合金腐蚀的主要原因。SO_(2)沉积量增大,导致基体与液膜界面处溶解氧的浓度梯度迅速降低,以及由Al_2(SO_4)_3与AlCl_(3)组成的腐蚀产物层阻碍腐蚀性介质接触基体表面,是SO_(2)对铝合金的腐蚀反应产生抑制作用的主要原因。 展开更多
关键词 SO_(2) 沉积速率 6061-T4铝合金 海洋大气腐蚀 干/湿交替循环 腐蚀试验
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太阳能电池板支架6005铝合金腐蚀失效分析
8
作者 陈首虹 苏治钦 +3 位作者 范袁涛 黄身桂 姜峰 黄进益 《华侨大学学报(自然科学版)》 2025年第2期142-146,共5页
为研究太阳能电池板支撑部件局部腐蚀失效的原因,对6005铝合金支架腐蚀位置的宏微观形貌、基体材料和元素组成及质量分数进行能量色散光谱分析,并结合材料生产工艺的过程及运行环境,分析腐蚀产生原因。结果表明:加工过程中的金属挤压成... 为研究太阳能电池板支撑部件局部腐蚀失效的原因,对6005铝合金支架腐蚀位置的宏微观形貌、基体材料和元素组成及质量分数进行能量色散光谱分析,并结合材料生产工艺的过程及运行环境,分析腐蚀产生原因。结果表明:加工过程中的金属挤压成型加工液未清洗干净,造成成型加工液中氯化物的残留,是导致太阳能电池板支架在使用过程腐蚀失效的重要原因。 展开更多
关键词 6005铝合金 太阳能电池板支架 金属挤压成型加工液 腐蚀
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MAB和B30铜合金的空泡腐蚀行为
9
作者 贺春林 凌云鹤 王超 《沈阳大学学报(自然科学版)》 2025年第1期1-7,F0002,共8页
利用电化学工作站、空蚀试验机、冷场发射扫描电镜和光学显微镜,研究了ZCuAl_(8)Mn_(14)Fe_(3)Ni_(2)(MAB)和B30铜合金在3.5%NaCl溶液和蒸馏水中的空泡腐蚀行为。结果表明,B30的空蚀腐蚀速率大于MAB;MAB发生了选择性相腐蚀,空泡腐蚀机... 利用电化学工作站、空蚀试验机、冷场发射扫描电镜和光学显微镜,研究了ZCuAl_(8)Mn_(14)Fe_(3)Ni_(2)(MAB)和B30铜合金在3.5%NaCl溶液和蒸馏水中的空泡腐蚀行为。结果表明,B30的空蚀腐蚀速率大于MAB;MAB发生了选择性相腐蚀,空泡腐蚀机理较复杂;在3.5%NaCl溶液中,MAB在中心腐蚀区、低腐蚀内环区和腐蚀外环区的孔隙率均高于B30。 展开更多
关键词 铜合金 电化学腐蚀 空泡腐蚀 选相腐蚀 孔隙率
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常减压蒸馏装置氯化物腐蚀及其防护措施
10
作者 张红良 夏永生 +1 位作者 朱琬莹 于凤昌 《石油化工腐蚀与防护》 2025年第2期11-19,共9页
在石油加工过程中,氯化物腐蚀已成为制约装置长周期安全稳定运行的关键问题,常减压蒸馏装置主要面临H_(2)S-HCl-H_(2)O腐蚀和NH_(4)Cl腐蚀。在H_(2)S-HCl-H_(2)O腐蚀环境中,介质腐蚀性随温度升高而增强,随pH值升高而减弱,在酸性环境下... 在石油加工过程中,氯化物腐蚀已成为制约装置长周期安全稳定运行的关键问题,常减压蒸馏装置主要面临H_(2)S-HCl-H_(2)O腐蚀和NH_(4)Cl腐蚀。在H_(2)S-HCl-H_(2)O腐蚀环境中,介质腐蚀性随温度升高而增强,随pH值升高而减弱,在酸性环境下腐蚀主要由HCl控制,H_(2)S对腐蚀有促进作用但影响较小。因此对于HCl-H_(2)S-H_(2)O腐蚀,应重点关注初凝区即露点部位的盐酸腐蚀,通过控制塔顶温度和实施“一脱三注”进行工艺防腐。NH_(4)Cl溶液的腐蚀性随温度和浓度的升高而增强,特别是碳钢在一定流速下的腐蚀速率高达90mm/a,在NH4Cl垢下腐蚀环境下,20号钢出现明显的均匀减薄和局部腐蚀倾向,316L整体腐蚀轻微,发生明显点蚀。为了控制NH_(4)Cl腐蚀,应尽量使用低浓度溶液冲洗,并建议在常压塔顶循部位增设除盐设施。 展开更多
关键词 常减压蒸馏装置 氯化物腐蚀 腐蚀分析 腐蚀控制
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含腐蚀缺陷输氢管道失效压力计算方法
11
作者 陈严飞 尹意 +4 位作者 倪恒 刘瑞昊 江楠 钟榕锋 向涛 《油气田地面工程》 2025年第2期55-64,共10页
输氢管道工程建设必须考虑氢环境引起的管道氢脆损伤与管道腐蚀缺陷的共同影响,腐蚀是管道最常见的缺陷形式,而氢脆现象会造成管线钢材料性能劣化,因此含腐蚀缺陷输氢管道存在较大的爆破失效风险,而现有的腐蚀管道评价标准均未考虑氢损... 输氢管道工程建设必须考虑氢环境引起的管道氢脆损伤与管道腐蚀缺陷的共同影响,腐蚀是管道最常见的缺陷形式,而氢脆现象会造成管线钢材料性能劣化,因此含腐蚀缺陷输氢管道存在较大的爆破失效风险,而现有的腐蚀管道评价标准均未考虑氢损伤影响。通过建立含腐蚀缺陷输氢管道有限元数值模型,研究了含腐蚀缺陷输氢管道的爆破失效过程,分析得到了腐蚀长度和深度与径厚比对管道失效压力的影响较大,腐蚀宽度影响较小。基于敏感性分析、标准对比结果和数值模拟结果,通过非线性回归分析,提出了含腐蚀缺陷输氢管道失效压力的计算方法。相关结论为含腐蚀缺陷输氢管道的完整性评价提供了参考。 展开更多
关键词 输氢管道 氢损伤 腐蚀缺陷 失效压力
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含腐蚀缺陷X80油气管道极限载荷模拟与预测
12
作者 于磊 孔令圳 《力学与实践》 2025年第2期323-330,共8页
腐蚀缺陷会影响管道极限承载能力,而X80管材是西气东输等长输管道工程的主要用材,因此针对含腐蚀缺陷X80油气管道的极限载荷预测开展数值模拟研究具有较大的工程意义和价值。以X80管道的特征尺寸及腐蚀缺陷数据为基础,采用商用有限元软... 腐蚀缺陷会影响管道极限承载能力,而X80管材是西气东输等长输管道工程的主要用材,因此针对含腐蚀缺陷X80油气管道的极限载荷预测开展数值模拟研究具有较大的工程意义和价值。以X80管道的特征尺寸及腐蚀缺陷数据为基础,采用商用有限元软件,建立全尺寸X80管道数值有限元模型,在数值模型中施加实际的边界条件和加载管道内压载荷。分析了X80无缺陷及含缺陷管道极限载荷,结果显示最大Mises应力均位于缺陷底部与光滑圆弧面过渡处,缺陷深度和缺陷长度对管道极限载荷存在影响。最后提出了一种含腐蚀缺陷X80油气管道极限载荷预测方法,并与X80管道实际试验数据进行对比论证,结果表明该预测方法计算精度较高,适用性良好。 展开更多
关键词 油气管道 腐蚀缺陷 有限元模拟 极限载荷
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W6Mo5Cr4V2材料电化学腐蚀特性研究
13
作者 贾建利 姬嘉辰 +2 位作者 钟毅 胥江 李懿菲 《西安工业大学学报》 2025年第1期70-79,共10页
为了研究高硬度、高耐磨性W6Mo5Cr4V2钨合金电化学腐蚀特性规律,本文设计了钨合金电化学腐蚀加工的电解液配方研制、电化学腐蚀试验,得到了最适的电解液配方与最优的工艺参数,采用循环伏安法得到电解液的极化特性曲线,优选出8%NaOH+5%Na... 为了研究高硬度、高耐磨性W6Mo5Cr4V2钨合金电化学腐蚀特性规律,本文设计了钨合金电化学腐蚀加工的电解液配方研制、电化学腐蚀试验,得到了最适的电解液配方与最优的工艺参数,采用循环伏安法得到电解液的极化特性曲线,优选出8%NaOH+5%NaNO_(3)复合电解液为最适电解液,通过电化学腐蚀试验得到不同电解液腐蚀速率,并对电化学腐蚀试验前后试件表面进行检测。研究结果表明:8%NaOH+5%NaNO_(3)电解液腐蚀试验前后试件表面衬度差异降低、元素含量差异小、表面质量好,满足实际生产要求。结论可为同类难加工材料的电化学腐蚀特性研究提供工艺技术参考。 展开更多
关键词 钨合金 电化学腐蚀 阳极溶解 循环伏安法
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压力传感器湿法腐蚀敏感膜的工艺研究
14
作者 闫施锦 王丙寅 +5 位作者 王志强 雷程 冀鹏飞 邱海兵 谭秋林 梁庭 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期63-68,共6页
随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果... 随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果的影响,通过优化腐蚀工艺条件,确定了在80℃下使用质量分数为25%的TMAH作为腐蚀液,最终成功获得了表面粗糙度仅为0.121μm的低粗糙度硅片表面。然后利用有限元模拟技术,对比了质量分数为5%TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(109.162 mV/MPa)与质量分数为25%TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(103.276 mV/MPa),而后者更接近设计要求的灵敏度值(100 mV/MPa)。成功总结了高效的湿法腐蚀工艺,并基于该工艺设计了压力传感器的制造流程。预期该流程能以低成本生产出性能更贴近设计要求的压力传感器,为压力传感器的小型化和高频化发展提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 压力传感器 湿法腐蚀 敏感膜 腐蚀形貌 粗糙度
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高熵合金腐蚀行为研究进展
15
作者 马艺 杜晓懿 +4 位作者 王明亮 曹志强 王同敏 李廷举 卢一平 《中国材料进展》 北大核心 2025年第1期49-60,123,共13页
高熵合金独特的成分设计和多组元间协同作用,赋予了其许多特殊的物理、化学和力学性能,如在多种腐蚀介质中展现出优于传统合金的耐腐蚀性,在现代工业和高技术领域展现出巨大的应用潜力。从高熵合金成分、制备方法和热机械处理工艺对其... 高熵合金独特的成分设计和多组元间协同作用,赋予了其许多特殊的物理、化学和力学性能,如在多种腐蚀介质中展现出优于传统合金的耐腐蚀性,在现代工业和高技术领域展现出巨大的应用潜力。从高熵合金成分、制备方法和热机械处理工艺对其晶粒尺寸、元素分布、相结构、晶体缺陷的影响出发,阐明了在多种腐蚀介质中高熵合金表面钝化膜组成成分、形成过程和稳定性的差异化原因,进一步对腐蚀发生的具体形式、腐蚀产物和腐蚀机理进行梳理,准确评估了高熵合金的腐蚀性能。最后,对突破传统合金的应用限制,解决极端服役环境下的“卡脖子”难题,开发高强塑耐腐蚀高熵合金,推进高熵合金新材料工业化应用过程中面临的挑战进行了总结与展望。 展开更多
关键词 高熵合金 成分设计 耐蚀性 钝化膜 腐蚀机理
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稀土硅酸盐环境障涂层耐水氧腐蚀研究进展
16
作者 钟鑫 牛亚然 +1 位作者 郑学斌 丁传贤 《中国材料进展》 北大核心 2025年第2期134-145,共12页
陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMCs)具有密度低、耐高温、抗氧化、力学性能优异等特点,可部分取代传统高温合金应用于新一代航空发动机的热端部件。但CMCs在服役过程中面临严苛的水氧腐蚀,这严重影响其性能稳定性。环境障... 陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMCs)具有密度低、耐高温、抗氧化、力学性能优异等特点,可部分取代传统高温合金应用于新一代航空发动机的热端部件。但CMCs在服役过程中面临严苛的水氧腐蚀,这严重影响其性能稳定性。环境障涂层(environmental barrier coatings,EBCs)是应用于航空发动机热端部件的重要材料,可将腐蚀性介质与CMCs隔离开来,从而对基体进行有效保护。简要介绍了EBCs应用背景、选材要求、发展历程和制备工艺,重点叙述了稀土硅酸盐EBCs水氧腐蚀行为和机理的研究进展,并阐述了其服役过程中的失效原因。针对目前EBCs研究存在的问题提出了改进建议。期望本综述对高性能EBCs的开发提供一些参考。 展开更多
关键词 环境障涂层 稀土硅酸盐 耐水氧腐蚀 腐蚀机理
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V_(2)O_(5)对β-(Ni, Pt)Al涂层热腐蚀抗性的影响
17
作者 叶利亚 陈宏飞 +1 位作者 杨光 高彦峰 《材料导报》 北大核心 2025年第7期172-175,共4页
β-(Ni, Pt)Al相的Pt-Al涂层具有优异的抗氧化性能,常被用于航空发动机热端部件表面热防护。燃料燃烧产生的腐蚀产物复杂,会在部件表面形成复杂物相的熔盐沉积,因此明晰其腐蚀机制对提高β-(Ni, Pt)Al涂层的综合性能具有重要意义。除了... β-(Ni, Pt)Al相的Pt-Al涂层具有优异的抗氧化性能,常被用于航空发动机热端部件表面热防护。燃料燃烧产生的腐蚀产物复杂,会在部件表面形成复杂物相的熔盐沉积,因此明晰其腐蚀机制对提高β-(Ni, Pt)Al涂层的综合性能具有重要意义。除了针对单一组分Na_(2)SO_(4)熔盐热腐蚀行为的研究外,β-(Ni, Pt)Al涂层在Na_(2)SO_(4)+V_(2)O_(5)混合盐沉积下的腐蚀机制尚不明确。本工作通过在单相β-(Ni, Pt)Al涂层样品上分别涂覆Na_(2)SO_(4)和Na_(2)SO_(4)+V_(2)O_(5)的方式,对比研究了两种熔盐从950℃到室温循环条件下对涂层的腐蚀行为。通过对涂层腐蚀动力学、腐蚀产物物相演变和涂层形貌演变的分析发现:Na_(2)SO_(4)+V_(2)O_(5)混合盐的腐蚀表现出更大的氧化增重和更深的腐蚀深度。相比于单一Na_(2)SO_(4)腐蚀,V_(2)O_(5)的加入导致起始氧化膜发生酸性熔融,使其失去保护作用,并加快Pt从β-(Ni, Pt)Al相中析出,使涂层氧化抗性恶化。V_(2)O_(5)通过促使Na_(2)SO_(4)释放更多的SO_(3)来提高腐蚀界面处的硫化反应速率。本工作揭示了V_(2)O_(5)在熔盐热腐蚀中的作用机制,对如何提高β-(Ni, Pt)Al涂层的热腐蚀抗性具有重要指导意义。 展开更多
关键词 Pt-Al涂层 硫酸钠 五氧化二钒 热腐蚀
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合金钢在氯盐与硫酸盐作用下的腐蚀行为与机理
18
作者 袁均相 刘国建 +2 位作者 刘志勇 佘伟 张云升 《材料导报》 北大核心 2025年第8期159-165,共7页
通过腐蚀电位、线性极化电阻、腐蚀电流密度和电化学阻抗谱分析,研究了氯盐与硫酸盐作用下预钝化合金钢在饱和Ca(OH)_(2)混凝土模拟孔溶液中的腐蚀演变,利用Fe-Cr-H_(2)O合金系统Pourbaix图分析,探讨了两种离子在腐蚀过程中的作用机理... 通过腐蚀电位、线性极化电阻、腐蚀电流密度和电化学阻抗谱分析,研究了氯盐与硫酸盐作用下预钝化合金钢在饱和Ca(OH)_(2)混凝土模拟孔溶液中的腐蚀演变,利用Fe-Cr-H_(2)O合金系统Pourbaix图分析,探讨了两种离子在腐蚀过程中的作用机理。研究结果表明:氯离子单独存在的情况下,合金钢腐蚀速率最高,硫酸根离子单独存在时腐蚀速率最低;而氯离子和硫酸根离子共存情况下,电化学测试结果均介于两者单独存在的结果之间。根据理论分析,提出了合金钢腐蚀过程中氯盐和硫酸盐竞争吸附-催化腐蚀两阶段反应机理模型。 展开更多
关键词 合金钢 腐蚀 复合侵蚀离子 氯盐 硫酸盐
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剥离涂层下含缺陷管道腐蚀规律的瞬态数值模拟研究
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作者 李雷 孙东旭 +2 位作者 柴玉莹 谢飞 吴明 《材料导报》 北大核心 2025年第5期231-239,共9页
为研究剥离涂层下含缺陷的金属管道缝隙腐蚀问题,建立了一个充分考虑缝隙内溶液传质过程、电位梯度变化和电中性原则等影响的二维数学模型。利用数值模拟研究了施加阴极保护对含缺陷金属管道腐蚀行为的影响,分析了瞬态条件下缺陷内溶液... 为研究剥离涂层下含缺陷的金属管道缝隙腐蚀问题,建立了一个充分考虑缝隙内溶液传质过程、电位梯度变化和电中性原则等影响的二维数学模型。利用数值模拟研究了施加阴极保护对含缺陷金属管道腐蚀行为的影响,分析了瞬态条件下缺陷内溶液的溶解氧含量、离子浓度和电导率随时间的变化。数值模拟结果表明:在35 h前阴极保护电位无法完全保护缝隙内的缺陷,且缺陷处的电位差随着与缝口距离增加逐渐减小;在缺陷处电迁移传质和溶液浓度梯度影响离子的扩散,使阳离子向缺陷内、阴离子向缺陷外运动;还原反应导致溶液的电导率随时间的推移而增大,但随缝隙深度增加而降低,在缺陷底部的电导率略高于缺陷口的电导率。 展开更多
关键词 缝隙腐蚀 阴极保护 缺陷 瞬态数值模拟
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Al和Cu共添加对FeCoNiAlCu高熵合金微观组织与腐蚀行为的影响
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作者 李旭 袁嘉驰 +3 位作者 张志彬 鲁凯举 蒋斌 梁秀兵 《材料工程》 北大核心 2025年第2期28-38,共11页
在高熵合金中添加适量的Al,Cu原子可以显著提升合金的力学性能,但是关于Al,Cu原子对高熵合金耐腐蚀性能的研究报道较少。为揭示Al,Cu原子对高熵合金腐蚀行为的影响规律,本工作以具有优异力学性能的FeCoNi基中熵合金为研究对象,通过高熵... 在高熵合金中添加适量的Al,Cu原子可以显著提升合金的力学性能,但是关于Al,Cu原子对高熵合金耐腐蚀性能的研究报道较少。为揭示Al,Cu原子对高熵合金腐蚀行为的影响规律,本工作以具有优异力学性能的FeCoNi基中熵合金为研究对象,通过高熵合金成分设计经验公式设计了FCC单相Fe_(25)Co_(25)Ni_(25)Al_(10)Cu_(15)(Al10Cu15)合金以及BCC+FCC双相Fe_(25)Co_(25)Ni_(25)Al_(15)Cu_(10)(Al15Cu10)和Fe_(25)Co_(25)Ni_(25)Al_(20)Cu_(5)(Al20Cu5)合金。XRD物相分析表明,随着Al含量的增加,FCC相占比逐渐降低,BCC占比逐渐提高,与理论计算结果一致。SEM微观组织和EDS分析表明,增加Al的添加量,减少Cu的添加量,晶粒的形貌由树枝晶(Al10Cu15,Al15Cu10)转变为等轴晶(Al20Cu5),枝晶间相的成分也会发生显著变化。Al10Cu15枝晶间的组织为富Cu的FCC相,Al15Cu10枝晶间的组织为富Al,Ni,Cu的BCC相,Al20Cu5晶界的组织为富Fe,Co的FCC相。动电位极化(potentiodynamic polarization,PDP)实验表明,Al含量较高的合金为两相结构,在长周期浸泡过程中容易发生电偶腐蚀,钝化膜的完整性易遭到破坏,导致合金的耐腐蚀性较差。电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)测试表明,随着浸泡时间的延长,Al添加量较高的合金反应电阻会出现显著的下降,与PDP分析结果一致。室温静态浸泡实验表明,与Al10Cu15合金相比,Al15Cu10与Al20Cu5合金在长时间的浸泡下,更容易发生电偶腐蚀。由此可得,过量添加Al原子诱发的第二相,会显著恶化材料的耐腐蚀性能。保证合金组织成分的均匀性,是提升材料耐腐蚀性能的有效手段。 展开更多
关键词 高熵合金 腐蚀行为 微观组织 动电位极化 电化学阻抗 电偶腐蚀
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