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国家材料腐蚀与防护科学数据中心建设历程与发展现状 被引量：2
1
作者 吴伟同 徐迪 +2 位作者 程学群 张达威 李晓刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期193-200,共8页
对国家材料腐蚀与防护科学数据中心的建设历程、特征以及现状进行了综述。在国家科委、国家自然科学基金组等平台的领导下,以及国际上各行业的分布式国家科学数据中心建设经验的支持下建设了国家材料腐蚀与防护科学数据中心。数据中心... 对国家材料腐蚀与防护科学数据中心的建设历程、特征以及现状进行了综述。在国家科委、国家自然科学基金组等平台的领导下,以及国际上各行业的分布式国家科学数据中心建设经验的支持下建设了国家材料腐蚀与防护科学数据中心。数据中心通过自主研发设计的适应不同环境下的腐蚀监测传感器获取实时连续的腐蚀大数据,通过数据中心建立的协作平台,研究人员从高通量的数据中挖掘有效的信息,对腐蚀过程进行计算、模拟与仿真建模,推动材料腐蚀领域的发展。国家材料腐蚀与防护科学数据中心作为20个国家科学数据中心之一,在推动材料腐蚀与防护领域科学数据共享工作的进展方面起到了引领作用,数据中心的项目经验也为科技驱动型企业提供了宝贵的发展方向,并在全球材料腐蚀领域产生了重大影响。 展开更多
关键词 国家数据中心 分布式 联网观测 腐蚀传感器 大数据
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腐蚀大数据与联网观测技术专栏序言
2
作者 李晓刚 程学群 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期I0001-I0001,共1页
腐蚀科学,作为一门研究材料与环境相互作用及其导致材料性能劣化的学科,其在表面工程领域的重要性不言而喻。面对复杂多变的应用场景,腐蚀科学不仅需要理论研究的深化,更离不开技术创新与实际应用的结合。腐蚀问题的解决直接关系到设施... 腐蚀科学,作为一门研究材料与环境相互作用及其导致材料性能劣化的学科,其在表面工程领域的重要性不言而喻。面对复杂多变的应用场景,腐蚀科学不仅需要理论研究的深化,更离不开技术创新与实际应用的结合。腐蚀问题的解决直接关系到设施的安全性、可靠性和使用寿命。因此,推动腐蚀防护技术的发展,对于保障国家经济建设、提高资源利用效率、实现可持续发展具有重大意义。 展开更多
关键词 腐蚀科学 表面工程 观测技术 大数据 资源利用效率 技术创新 使用寿命 性能劣化
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区块链与机密计算技术在材料数据库平台中的应用分析 被引量：2
3
作者 龚海燕 麻付强 +1 位作者 张达威 李晓刚 《农业大数据学报》 2024年第2期241-252,共12页
随着人工智能和材料科学数据驱动的材料设计热潮的兴起,材料科学数据成为生产要素、国家战略资源和国际竞争的焦点。然而,随着材料数据共享的增加,数据安全问题变得不可忽视。数据泄露、滥用、篡改等问题威胁着企业竞争力。本文综述了... 随着人工智能和材料科学数据驱动的材料设计热潮的兴起,材料科学数据成为生产要素、国家战略资源和国际竞争的焦点。然而,随着材料数据共享的增加,数据安全问题变得不可忽视。数据泄露、滥用、篡改等问题威胁着企业竞争力。本文综述了目前主流的数据安全保护技术,包括访问控制、加密技术,构成了传统的数据安全防护模型,实现数据传输、存储时的安全。区块链技术可以实现数据传输、存储时的机密性、完整性、可用性,但是这些机制仍无法解决数据使用时的隐私问题,无法保护使用中的数据机密性、完整性等问题。利用机密计算技术的优势,在硬件可信执行环境中执行计算,最小化计算环境的可信基,提供全方位的数据保护,践行“数据可用不可见”理念,实现对使用中的数据保护,进而构建端到端的全生命周期数据安全。本文结合区块链和机密计算技术的优势,提出基于区块链和机密计算的材料数据可信基础设施方案,以实现数据的全生命周期安全,为材料数据的安全应用提供有力支持。 展开更多
关键词 机密计算 区块链 材料数据 数据安全 数据共享
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《粉末冶金技术》2025年“增材制造金属材料的腐蚀与模拟计算”专刊征稿启示
4
作者 董超芳 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期545-546,共2页
金属增材制造(Metal Additive Manufacturing,MAM)因其高度的工艺灵活性、广泛的材料适用性和充分的材料利用率,自20世纪80年代增材制造的概念化开始,便受到了国内外各领域研究者的广泛关注。相较常规金属零部件制备方法,增材制造在产... 金属增材制造(Metal Additive Manufacturing,MAM)因其高度的工艺灵活性、广泛的材料适用性和充分的材料利用率,自20世纪80年代增材制造的概念化开始,便受到了国内外各领域研究者的广泛关注。相较常规金属零部件制备方法,增材制造在产品研发、复杂结构制造和多材料集成制造方面表现出突出的优势,使其成为现代工业也必将是未来工业中的关键战略技术。历经四十多年的快速发展,MAM技术逐渐成熟,国内外已形成相关的标准,且已具备较大的市场规模。金属增材制造过程中,熔池内的瞬间温升快、冷却快、成分过冷度大,导致增材制造组织结构上存在非均匀的物理、化学特性,并且不可避免地存在微孔隙与裂纹,这些使得增材制造金属面临着局部腐蚀风险,极大降低成形件的安全等级及服役寿命。因此,系统深入研究增材制造金属的粉材/丝材特性、打印工艺、组织特征和腐蚀行为之间的关联关系是非常必要的,对推动增材制造技术的工程应用具有重要意义。 展开更多
关键词 增材制造 粉末冶金技术 材料利用率 征稿启示 集成制造 金属材料 服役寿命 安全等级
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温度与气溶胶组分对Q235B钢在模拟海洋环境中腐蚀行为的影响
5
作者 汪崧 王炳钦 +3 位作者 毕研峰 马征 杨敦丞 程学群 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第7期28-36,共9页
采用电化学阻抗谱(EIS)与动电位极化(PDP)的完全析因试验,结合统计分析,研究了温度、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)对Q235B钢腐蚀初期电化学行为的影响机制。结果表明:温度升高显著降低电荷转移电阻(R_(ct)),加速腐蚀进程,其作用机制主要与传质... 采用电化学阻抗谱(EIS)与动电位极化(PDP)的完全析因试验,结合统计分析,研究了温度、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)对Q235B钢腐蚀初期电化学行为的影响机制。结果表明:温度升高显著降低电荷转移电阻(R_(ct)),加速腐蚀进程,其作用机制主要与传质过程相关;Cl^(-)和SO_(4)^(2-)含量的增加显著提高溶液电阻(R_(s))和常相位角元件的效应量(偏Eta方>0.5),表明这二者通过增强界面导电性影响电化学反应动力学。此外,Cl^(-)含量与界面电容呈负相关性(r=-0.28),而其与SO_(4)^(2-)含量则呈正相关性(r=0.44),表明SO_(4)^(2-)与Cl^(-)相互作用,在一定浓度下抑制腐蚀。 展开更多
关键词 温度 气溶胶 Q235B 海洋环境 电化学 腐蚀
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杀菌剂THPS对X80管线钢应力腐蚀开裂影响及机理研究
6
作者 杨吉可 李众 +2 位作者 王军磊 娄云天 李晓刚 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期69-81,共13页
目的 研究杀菌剂THPS对X80管线钢应力腐蚀开裂的影响及机理。方法 37℃下,将X80钢U弯和10 mm×10 mm平片浸泡在接种了硫酸弧菌(Desulfovibrio vulgaris)的150 mL ATCC 1249培养基(添加杀菌剂THPS质量浓度为0、15、30、45、60 mg/L)... 目的 研究杀菌剂THPS对X80管线钢应力腐蚀开裂的影响及机理。方法 37℃下,将X80钢U弯和10 mm×10 mm平片浸泡在接种了硫酸弧菌(Desulfovibrio vulgaris)的150 mL ATCC 1249培养基(添加杀菌剂THPS质量浓度为0、15、30、45、60 mg/L)中培养14 d。通过细胞计数实验、失重测试、H2S和H2测量、扫描电子显微镜(SEM)测试、激光共聚焦荧光显微镜(CLSM)测试、开路电位(OCP)、电化学阻抗(EIS)、线性极化电阻(LPR)、动电位极化测试、热力学计算和光电子能谱仪XPS,分别对X80钢在不同浓度杀菌剂含量的D.vulgaris中的腐蚀活动、应力腐蚀开裂裂纹生长情况、杀菌剂对生物膜的影响以及腐蚀产物进行分析。结果 失重、固着细胞计数和浮游细胞计数3项数据均呈现随着THPS浓度升高而下降的趋势。同时,SEM也可以观察到X80钢U弯在不同浓度下的THPS中形成的裂纹长度随着THPS的浓度增大呈减小趋势。OCP、EIS、LPR和动电位极化结果证实了杀菌剂THPS浓度增加导致微生物腐蚀活动下降,而较慢的微生物腐蚀活动减缓了X80钢的应力腐蚀开裂。通过理论计算确定了THPS对X80钢U弯的吸附类型。结论 杀菌剂THPS对SRB具有有效杀灭和驱散作用,从而减缓了X80钢的应力腐蚀开裂,THPS对X80钢U弯的吸附类型为静电导致的物理吸附和电荷交换导致的化学吸附二者兼有。 展开更多
关键词 微生物腐蚀 硫酸盐还原菌 应力腐蚀开裂 杀菌剂
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热带海洋大气环境下不锈钢的腐蚀寿命评估 被引量：13
7
作者 尹程辉 潘吉林 +5 位作者 陈俊航 白子恒 李曌亮 余伟 冯利军 肖葵 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期183-193,246,共12页
目的给出一种模拟万宁海洋大气环境的室内加速环境谱并对典型不锈钢材料进行寿命预测。方法采用失重法对4种不锈钢的耐蚀性进行宏观分析。采用X射线光电子能谱分析仪(XPS)对4种不锈钢的腐蚀产物类型进行分析。采用扫描电子显微镜(SEM)对... 目的给出一种模拟万宁海洋大气环境的室内加速环境谱并对典型不锈钢材料进行寿命预测。方法采用失重法对4种不锈钢的耐蚀性进行宏观分析。采用X射线光电子能谱分析仪(XPS)对4种不锈钢的腐蚀产物类型进行分析。采用扫描电子显微镜(SEM)对4种不锈钢的腐蚀产物进行微观分析。采用腐蚀电化学法对4种不锈钢进行宏观电化学分析。采用灰色关联度分析法研究室内加速环境谱与万宁海洋大气环境下户外暴露试验的相关性。结果4种不锈钢的腐蚀失重速率都随着试验时间的增加而降低,其中430不锈钢腐蚀速率的减小程度最明显。4种不锈钢均在室内加速腐蚀试验中表现出较好的耐蚀性,耐蚀性由好到差依次为2205、316L、304、430不锈钢。XPS结果显示,304不锈钢与316L不锈钢的腐蚀产物主要为Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4);2205不锈钢的腐蚀产物主要包括Fe_(2)O_(3)以及FeOOH或FeCr_(2)O_(4);430不锈钢的腐蚀产物属于典型不锈钢的腐蚀产物,主要由Fe_(2)O_(3)、Fe_(3)O_(4)和FeOOH组成。电化学分析表明,304、316L、2205不锈钢的容抗弧半径均在试验前期增大后期减小,430不锈钢的容抗弧半径随试验周期的增长不断减小。4种不锈钢的腐蚀电流密度和点蚀电位的变化趋势相同,腐蚀电流密度均为前期减小后期增大,点蚀电位不断升高,3周期后达到峰值随后降低。灰色关联度方法分析表明,室内加速试验环境谱与万宁户外暴露试验符合腐蚀动力学一致原则,并建立了腐蚀预测模型,各种不锈钢的预测模型为T_(304)=1030.499t ^(0.761524)、T_(316L)=1323.981t ^(0.712401)、T_(2205)=3451.543t ^(0.858627)、T_(430)=2813.697t ^(0.632819)。结论该种模拟万宁海洋大气环境的室内加速谱能够有效地模拟万宁海洋大气环境,并有效推断和评估典型不锈钢材料在海洋大气环境下的腐蚀行为和寿命。 展开更多
关键词 不锈钢 海洋大气环境 室内加速腐蚀 室内外相关性
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铜在含氯薄液膜和杂色曲霉作用下的腐蚀行为 被引量：3
8
作者 冯亚丽 李雪鸣 +3 位作者 赵永 姚琼 邹士文 肖葵 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期178-187,共10页
目的研究纯铜在含氯液膜和霉菌共同作用下的腐蚀行为与机理。方法将海南文昌采集的一株野生杂色曲霉接种到质量分数分别为0.9%和3.5%的NaCl溶液中制成孢子悬浮液,将孢子悬浮液均匀喷洒到铜试样表面后进行恒温恒湿试验,试验不同周期后采... 目的研究纯铜在含氯液膜和霉菌共同作用下的腐蚀行为与机理。方法将海南文昌采集的一株野生杂色曲霉接种到质量分数分别为0.9%和3.5%的NaCl溶液中制成孢子悬浮液,将孢子悬浮液均匀喷洒到铜试样表面后进行恒温恒湿试验,试验不同周期后采用体视学显微镜、扫描电子显微镜观察铜试样的腐蚀形貌,采用X射线光电子能谱仪分析试验14 d的试样表面和氩离子刻蚀15 s后的成分。结果纯铜在NaCl薄液膜下的腐蚀产物具有明显的双层结构,内层靠近基体的为致密的Cu_(2)O钝化层,外层为疏松的Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)和Cu_(2)(OH)3Cl组成的Cu(Ⅱ)碱式盐;无菌时,铜表面出现大量蓝绿色的Cu(Ⅱ)碱式盐,杂色曲霉存在时,铜表面腐蚀产物主要为红棕色的Cu_(2)O钝化膜,仅有少量Cu(Ⅱ)碱式盐零星分布在Cu_(2)O膜外层;0.9%NaCl薄液膜与霉菌共同作用时,试样表面腐蚀产物主要为Cu_(2)O,当薄液膜中盐的质量分数升高到3.5%时,霉菌数量减少,Cu(Ⅱ)碱式盐较0.9%NaCl薄液膜组增多。结论纯铜的腐蚀产物由内层的Cu_(2)O钝化层、外层的Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)和Cu_(2)(OH)_(3)Cl组成双层结构。杂色曲霉通过呼吸作用影响液膜中的O_(2)浓度进而影响铜的腐蚀产物组成,霉菌存在时腐蚀产物中Cu(Ⅱ)碱式盐显著减少。含氯液膜与霉菌共同作用时,液膜中的NaCl浓度通过影响杂色曲霉的生长活性而影响腐蚀产物组成。 展开更多
关键词 纯铜 腐蚀 薄液膜 杂色曲霉 NaCl浓度 腐蚀产物
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海洋环境中金属材料的微生物腐蚀研究进展:从机制到防治
9
作者 杨景智 金宇婷 +1 位作者 娄云天 张达威 《表面技术》 2025年第21期143-158,共16页
海洋环境中的微生物腐蚀是威胁船舶与平台等重大海洋工程设施安全的关键因素,造成了巨大的经济损失和安全风险。为应对这一严峻挑战,本文系统性综述了该领域重要的研究进展。首先聚焦于以硫酸盐还原菌、金属氧化/还原菌等典型腐蚀性微生... 海洋环境中的微生物腐蚀是威胁船舶与平台等重大海洋工程设施安全的关键因素,造成了巨大的经济损失和安全风险。为应对这一严峻挑战,本文系统性综述了该领域重要的研究进展。首先聚焦于以硫酸盐还原菌、金属氧化/还原菌等典型腐蚀性微生物,重点阐明其通过细胞外电子转移机制引发的电化学腐蚀过程。其次,探讨了多物种生物膜通过协同效应加速金属腐蚀的复杂生态过程。在此基础上,全面归纳并对比了从表面技术、杀菌剂到新兴微生物腐蚀抑制技术的各类防治策略。指出微生物腐蚀的本质是电化学过程与微生物代谢活动的动态耦合。在防治层面,传统方法虽有良好的抑菌或抑制腐蚀的效果,但普遍面临资源消耗大、环境耐受性差或长效性能不足的问题。利用活体微生物形成保护性生物膜、诱导生物矿化及智能材料等绿色技术,展现出巨大的应用潜力。最后,对未来的研究方向进行了展望,强调借助多组学技术、原位表征分析手段与人工智能模型等前沿跨学科方法,以期更精准地揭示真实海洋环境下的腐蚀机理,并最终推动高效、智能且环境友好的新一代防腐技术的开发与应用,保障重大海洋基础设施的长期服役安全。 展开更多
关键词 微生物腐蚀 海洋环境 生物膜 腐蚀防治
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锌铝镁镀层中合金相与耐蚀性关系的研究进展 被引量：8
10
作者 邹建国 卢琳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1934-1944,共11页
随着材料服役环境的恶化,Zn-Al-Mg(ZAM)镀层因其具有优良的耐蚀性而受到广泛关注。本文从合金元素入手,探讨了其对ZAM中合金相的形成乃至镀层耐蚀性能的影响及作用机制;同时通过对ZAM在大气环境中的腐蚀行为特征的归纳,从腐蚀产物的角... 随着材料服役环境的恶化,Zn-Al-Mg(ZAM)镀层因其具有优良的耐蚀性而受到广泛关注。本文从合金元素入手,探讨了其对ZAM中合金相的形成乃至镀层耐蚀性能的影响及作用机制;同时通过对ZAM在大气环境中的腐蚀行为特征的归纳,从腐蚀产物的角度阐述了镀层的腐蚀机理。一般认为,MgZn_(2)作为阳极优先被腐蚀,从而产生Mg^(2+)和Zn^(2+)。Mg^(2+)可以抑制腐蚀环境pH值的升高,从而防止在高pH值条件下保护性腐蚀产物Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O向非保护性腐蚀产物ZnO转变。Zn^(2+)的产生更有利于形成保护性腐蚀产物LDH(双层氢氧化物)。但目前的研究仍存在不足,特别是对高铝含量的ZAM镀层中复杂的相结构所带来的腐蚀机理仍不明晰。这些都是未来ZAM镀层的研究重点。 展开更多
关键词 锌铝镁合金镀层 合金相 耐蚀性 大气腐蚀 腐蚀产物
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