地质聚合物修复材料在海水中的性能演化
杨井飞;陈思远;王时泽;焦文选;曹文凯;李伟华;[目的]矿渣基地质聚合物具有良好的耐化学侵蚀性能，但在实际应用过程中存在局限性。掺入低活性偏高岭土可改善其施工性能，提高其抗侵蚀性能。[方法]以矿渣和偏高岭土为原料，水玻璃为激发剂，制备了矿渣/偏高岭土地质聚合物，考察了海水侵蚀条件下其力学性能、氯离子含量和产物组成，并进行了热重分析。[结果]加入适量的偏高岭土可以增加矿渣基地质聚合物遭海水侵蚀后的力学性能。当偏高岭土掺量为10%时，180 d海水侵蚀后矿渣基地质聚合物的抗折强度和抗压强度分别提升了13.5%和5.9%。而且与纯矿渣基地质聚合物相比，其总氯离子含量、自由氯离子含量及结合氯离子含量都更低。海水侵蚀后，地质聚合物样品5 mm深度以内的表层生成了Mg(OH)2沉淀，导致致密性提高，令其与海水中侵蚀性离子的相互作用减少。[结论]结合矿渣地质聚合物自身在侵蚀环境中的稳定性，偏高岭土的掺入使得地质聚合物具有更好的耐海水侵蚀能力。
含不锈钢片的丙烯酸树脂复合涂层对复合钢界面在海洋环境中的腐蚀防护
张小艳;王帅;龙骏;郑开宏;毛凌波;郑志斌;[目的]针对不锈钢-碳钢-不锈钢复合钢界面在海洋环境中暴露易引发过早腐蚀失效的问题，在复合钢边缘切口处涂覆含不锈钢片填料的丙烯酸树脂复合涂层。[方法]采用中性盐雾试验结合电化学测试系统，评价涂层在海洋环境中的腐蚀行为，阐述涂层对复合钢界面的防护机制。[结果]涂层由不锈钢片在丙烯酸树脂基体中定向排列形成的致密层状结构组成，可以有效提高切口的耐蚀性。涂层的防护性归因于片状填料的迷宫效应和界面处致密腐蚀产物的物理屏蔽作用。[结论]涂层的失效源于腐蚀介质的渗透及界面腐蚀产物的累积，最终导致涂层出现鼓包和破裂。
2A97铝锂合金在典型热带海洋大气环境中的腐蚀行为研究
丁丰;贾静焕;姜国杰;穆春辉;寻丽娇;詹中伟;孙志华;[目的]研究2A97铝锂合金在热带海洋大气环境下的腐蚀行为与规律，并建立腐蚀速率预测模型与室内加速试验方法。[方法]选取A、B、C三个典型热带岛礁作为曝露试验场地，开展多周期自然环境曝露试验。结合环境参数监测数据，利用灰色关联度分析筛选影响腐蚀的关键环境因子。基于幂函数回归方法，构建腐蚀速率随时间变化的预测模型。同时，设计并实施室内综合加速腐蚀试验，验证其与户外曝露结果的一致性。[结果]在A和B岛礁，平均降雨量是影响腐蚀速率的最主要因素，灰色关联系数分别为0.855和0.704；在C岛礁，相对湿度为主要因素，灰色关联系数为0.727。所建立的幂函数预测模型的决定系数(R2)均大于0.93，对2年期腐蚀速率的预测误差均低于15%。室内加速试验结果与户外曝露趋势吻合良好，验证了室内加速试验方法的有效性。[结论] 2A97铝锂合金在热带海洋环境中的腐蚀行为与相对湿度和降雨量密切相关，幂函数回归模型可用于其长期腐蚀速率预测。所建立的室内加速试验方法能较好地模拟实际环境腐蚀过程，为材料服役寿命评估与防护设计提供了科学依据。
盐碱土浸出液中不同浓度的木质素磺酸钠对纯锌的缓蚀作用
刘晨辉;刘光明;卢壹梁;朱炎彬;黄泽邦;张玲玲;甘崇文;魏继军;[目的]抑制接地纯锌在天津滨海地区的腐蚀现象。[方法]采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和Mott-Schottky曲线测量技术，研究了木质素磺酸钠(SLS)浓度对Zn在盐碱土浸出液中腐蚀行为的影响，以及相关的等温吸附模型。[结果]SLS属于阴极缓蚀剂，随着其质量浓度在0～60 mg/L范围内增加，Zn在盐碱土浸出液中的腐蚀电流密度逐渐减小，腐蚀电位逐渐正移，吸附膜电阻和极化电阻逐渐增大，电荷转移阻力增加，腐蚀速率减小，缓蚀率逐渐升高。Mott-Schottky曲线分析显示，Zn表面形成的吸附膜具有n型半导体性质。当SLS的质量浓度从0 mg/L增加到60 mg/L,Zn表面吸附膜的施主浓度逐渐减小，平带电位逐渐升高，吸附膜的半导体性质无明显改变，但缺陷浓度减小，材料耐蚀性提高。等温吸附式拟合结果显示，在添加不超过60 mg/L SLS的盐碱土浸出液中，SLS在Zn表面的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型，属于物理吸附与化学吸附混合控制的自发过程。[结论]在添加量不超过60 mg/L的情况下，SLS在Zn表面通过自发的混合吸附方式有效地抑制了Zn在盐碱土浸出液中的腐蚀。
车窗导轨用6061铝合金在3.5%NaCl溶液中的浸泡腐蚀研究
袁文昊;陈亚军;张艺鼎;张紫辰;[目的]探讨了6061铝合金的腐蚀机制及腐蚀产物对腐蚀过程的影响。[方法]通过盐水浸泡试验、腐蚀形貌观察、产物成分分析、电化学测试等方法，研究腐蚀产物对3.5%NaCl溶液中6061铝合金腐蚀进程的作用规律。构建了考虑腐蚀产物影响的铝合金浸泡腐蚀模型，对体系中电流密度、腐蚀深度、腐蚀产物浓度等关键参数进行分析。[结果]在7 d期间，随着腐蚀产物的积累，6061铝合金的腐蚀速率从1.521×10-1 mm/a降至4.35×10-2 mm/a，腐蚀电流密度由5.46×10-6 A/cm2下降至3.07×10-6 A/cm2。生成的Al_2O3、Al(OH)3等产物使腐蚀层结构趋于致密，有效阻隔了腐蚀介质与基体的接触及带电粒子的扩散传输，从而减缓了腐蚀过程。仿真结果显示，Al(OH)3浓度的增加对离子扩散迁移产生阻碍，削弱了电化学腐蚀效应。试验测得的腐蚀深度与模拟值吻合良好，误差在10%以内。[结论]腐蚀产物通过致密阻隔结构与动力学抑制协同减缓6061铝合金的腐蚀进程，这为工程应用中铝合金腐蚀评估与防护提供了科学依据。
不锈钢包钢焊缝区的腐蚀失效行为研究
裴锋;贾蕗路;刘书君;顾兴杭;周良军;[目的]不锈钢包钢复合材料在接地工程中应用广泛，但其焊缝区的腐蚀失效是影响构件寿命的主要隐患，因此要通过可靠的方法对焊缝区的腐蚀失效行为进行研究。[方法]采用扫描电镜、显微硬度计、电化学工作站等手段，对比分析焊缝区与非焊缝区的微观组织、显微硬度及电化学腐蚀行为。[结果]不锈钢包钢由母材区、热影响区(HAZ)和焊缝区3个典型区域构成。焊缝热影响区存在晶粒粗化及晶界铬元素贫化现象，显微硬度显著高于母材。电化学测试表明，去除腐蚀产物后焊缝区的本征电荷转移电阻比母材低5个数量级，腐蚀电流密度较母材高2个数量级。点蚀试验与酸性氯化物加速腐蚀试验进一步证实，腐蚀优先发生在焊缝区并快速发展为宏观裂纹。[结论]本研究证明了焊缝区是不锈钢包钢构件的腐蚀薄弱部位，对该类材料的耐久性评价与工程应用具有一定的指导意义。
碱性介质中铜覆钢耐腐蚀性能快速评价及失效机理研究
裴锋;贾蕗路;田旭;刘欣;[目的]为评价电力工程中铜覆钢接地材料在碱性环境下的耐腐蚀性能，开发一种快速检测铜层质量的方法，并揭示其腐蚀失效机制。[方法]通过模拟碱性土壤环境，优化Na_2S_2O8–NH3·H_2O–NH_4Cl体系腐蚀溶液的配方，结合紫外-可见分光光度法测定铜氨配合物([Cu(NH3)4]2+)在600 nm处的吸光度，定量评估铜层的腐蚀速率。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析腐蚀产物的形貌与组成。[结果]氨浓度与氧气含量显著影响腐蚀动力学，高氨浓度(如13.38 mol/L)下铜片腐蚀加快，通氧可使腐蚀速率提升约20%。铸造铜覆钢因存在气孔、夹杂等缺陷而易引发点蚀与晶间腐蚀，p H=9.0的情况下75 min内质量损失达60%，腐蚀速率显著高于电解铜覆钢。弯折实验表明，机械损伤会使界面铁含量增加，加速电化学腐蚀。铸造铜覆钢腐蚀后形成多相腐蚀产物(Cu_2O及硫酸盐)，而电解铜覆钢因表面形成了致密钝化膜而表现出优异的耐蚀性。[结论]所开发的基于吸光度法的覆铜钢铜层质量快速评价方法可为电力接地材料的选型与工艺优化提供依据，有助于提升接地系统的安全性与经济性。
电流对隔离开关典型镀层大气腐蚀行为的影响
樊志彬;慈文斌;张博颐;杜宝帅;王蝶;吴亚平;[目的]输电设备隔离开关的电接触部件在长期野外服役中面临严峻的大气腐蚀挑战，其可靠性直接关系到电网安全。本文旨在研究电流对银、锡两种典型防护镀层材料腐蚀行为的影响。[方法]以铜基Ag镀层和Sn镀层为研究对象，采用3.5%NaCl溶液模拟加速大气腐蚀环境。通过开展不同电流(0、5和10 A)下的浸泡试验，结合电化学阻抗谱、动电位极化曲线、拉曼光谱、扫描电镜等分析手段，研究Ag镀层和Sn镀层在通电条件下的腐蚀行为。[结果]电流作用加剧了两种镀层的腐蚀，电流越大，腐蚀速率越大。在10 A电流下浸泡腐蚀6 h后，Sn镀层即已蚀穿，而Ag镀层仅出现点蚀。电化学测试显示，无电流时Ag镀层的电荷转移电阻远高于Sn镀层；通电后，两者的电荷转移电阻均显著降低，腐蚀电流密度升高。拉曼光谱分析表明，电流作用改变了腐蚀产物组成：Ag镀层表面的Ag_2O向Ag_2S转变，Sn镀层表面由保护性Sn O2转化为无保护性的Sn_3O2(OH)2，导致产物膜保护作用减弱，从而加速腐蚀。[结论]在本实验条件下，Ag镀层的耐腐蚀性能与高电流性能均显著优于Sn镀层。该研究为电力设备电接触部件材料的选型与腐蚀防护提供了重要的实验依据与理论参考。
低摩擦因数低温固化水性达克罗涂料：性能与防腐蚀机制
王蝶;樊志彬;慈文斌;张博颐;姚硕;王思凡;陈银娟;[目的]为解决传统达克罗涂料中六价铬的致癌风险、高温固化能耗高、摩擦因数偏大及需附加润滑涂层等问题，开发一种兼具优异耐腐蚀性能、低摩擦因数及良好环境相容性的单次涂装达克罗涂料。[方法]采用自制的硅烷水解预聚物作为成膜基料，以片状锌粉和铝粉作为防锈颜料，并引入石墨烯/多壁碳纳米管预分散浆料。在此基础上，结合低温固化技术添加聚四氟乙烯(PTFE)乳液，通过系统调控预分散工艺参数、固化温度及PTFE乳液的粒径与添加量，对所得涂层的综合性能进行了测试与评价。[结果]石墨烯/多壁碳纳米管预分散浆的引入显著提升了涂层的耐盐雾性能。160°C固化时涂层的综合性能最优。在聚四氟乙烯乳液粒径为50 nm、添加量为1%～3%(质量分数)的条件下，涂层的耐盐雾时间长达1 344 h，动摩擦因数低至0.07。[结论]该低温固化水性无铬达克罗涂料具有良好的防腐与润滑功能，无需二次涂装，降低了能耗与污染，符合绿色制造要求，具有较广阔的应用前景。
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