中性厌氧环境中硫酸盐还原菌导致锌的腐蚀行为研究

以锌为研究对象，使用表面表征方法和电化学测试，研究了一个培养周期内硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing bacteria，SRB）Desulfovibrio vulgaris（D.vulgaris）引起锌（Zn）试样腐蚀行为的影响。实验结果表明，SRB导致Zn试样发生了严重的均匀腐蚀和点蚀。浸泡7天后，SRB体系中的Zn试样平均失重为32.2 mg/cm²，是无菌培养基中试样平均失重的42倍，腐蚀产物主要为ZnS。生物膜和腐蚀产物膜的累积在培养初期可以减缓金属基体与溶液界面的电子传输过程，导致腐蚀速率减缓。培养中后期，由于生物膜和腐蚀产物膜的阻隔作用，导致混合膜层底部有机碳源缺乏，SRB转向Zn获取自身所需电子，表现为腐蚀速率上升。     

螺旋桨导管的结构类型与耐蚀性

本文以实船调查为基础，对螺旋桨导管陡壁焊缝的侵蚀机理进行了研究，并为提高其抗蚀性能而提出了导管的最佳结构形式——E型结构。     

1Cr 18Ni 9Ti不锈钢焊缝电化学腐蚀机理的研究

本文用电化学方法研究了1Cr 18Ni 9Ti不锈钢焊接处在海水中的电偶腐蚀行为。测量了焊缝区、热影响区和母材区之间的电位差和电偶电流。用金相显微镜分析了金相组织。讨论了焊接区金属腐蚀的机理。     

螺旋桨导管的结构类型与耐蚀性

本文以实船调查为基础,对螺旋桨导管内壁焊缝的侵蚀机理进行了研究,并为提高其抗蚀性能而提出了导管的最佳结构形式——E型结构。     

海洋平台T型管节点相贯焊缝外形尺寸研究

本文采用光弹性试验方法,对不同管径比的T型管节点,沿相贯线不同部位的焊缝结构形式的模型,进行了应力分析。并在测定不同参数的管节点相贯焊缝处应力集中系数的基础上,合理地设计了九种不同参数的T型管节点相贯焊缝的外形尺寸。这对海洋平台管节点抗脆性破坏性能和改善平台管节点相贯焊缝的疲劳寿命有着重要的作用。     

深海多金属硫化物开采作业安全与环境影响分析及对策研究

随着各国对深海多金属硫化物勘探与开发的步伐逐渐加快，为确保并指导承包者在区域内开采多金属硫化物作业安全且符合保护环境规定，首先论述开采深海多金属硫化物的工艺技术，以此为基础结合加拿大鹦鹉螺和美国海王星矿业公司试采多金属硫化物案例，分析其作业过程所涉及的硫矿泄漏、结构失效、机械伤害、火灾爆炸等安全问题和破坏海底动植物群及其栖息地、排放采矿废水尾矿等环境影响，最后就作业安全与环境影响问题分别给出了针对性的对策与建议，可为工程实践提供参考。     

现代海底热液硫化物矿体微生物风化的几个重要研究方向

与现代海底热液系统所伴生的金属硫化矿床是人类未来矿产资源的可靠储备。热液硫化物矿体形成后,在相对漫长的后期改造过程中,金属硫化物成为深海微生物群落可靠而稳定的能量来源,并遭受着微生物的风化蚀变作用。而这种微生物与矿物之间的相互作用,已经逐渐成为目前地球科学与生命科学交叉研究的重要方向之一。简述了现代海底硫化物堆积体的微生物风化过程研究现状,从当前现存待解决的问题出发,展望了未来几个重要的研究方向:包括矿体尺度上微生物因素对风化作用的贡献程度及矿物蚀变次序、细胞尺度上的微观成矿机理、氧化蚀变过程中元素迁移富集及同位素分馏规律,以及涉及到蚀变作用中的微生物种属与有机生物标志物的特征等几个方面,以期加深人们对深海热液环境中微生物与矿物相互作用的理解,同时,为陆地环境中类似矿体的演化规律的研究提供现代视角上的有益思考。     

圆钢管截面极限强度受随机分布点蚀的影响研究

提出一种随机分布点蚀损伤的模拟方法,模拟点蚀在构件表面的随机生长过程,并建立了随机态点蚀损伤圆管截面的有限元分析模型;设计了三个受不同腐蚀深度点蚀损伤的圆管构件,并开展轴压试验,利用试验结果校验有限元模型的计算精度;在多种腐蚀情形下(点蚀强度和腐蚀深度变化),研究点蚀分布模式变化引起的极限强度退化及其变异性;比较随机分布点蚀模型与传统腐蚀模型(规则分布点蚀和均匀腐蚀)在计算强度和结构失效行为方面的差异。研究结果表明,点蚀的随机分布模式会引起显著的极限强度变异,且蚀坑深度越大,强度变异越大,蚀坑分布造成的强度极差与强度均值相比达到5%;随机分布点蚀相比于传统腐蚀模型,除了引起更为严重的强度削减,还会改变结构的破坏模式。提出的随机点蚀损伤的模拟方法,可替代昂贵的构件试验,应用于评估点蚀损伤圆管截面的极限强度,增强评估结果的可靠性。     

超强蜘蛛丝

蜘蛛丝本身就比钢丝强韧。最近，一项新研究表明，如果把蜘蛛丝和某些金属（如铝、锌、钛）融合在一起，它将变得更加强韧。在自然界中，金属的确可以增加一些生物结构的强度，但这些结构本身就比较坚硬，如动物的刺。为了检验金属对柔软结构的作用，研究者选择了蜘蛛丝。研究者用高温水蒸气破坏了蜘蛛丝蛋白之间的相互作用，然后把蜘蛛丝放在铝、锌、钛的蒸汽中，部分金属原子就与蛋白连接在一起。研究者表示，天然蜘蛛丝对湿度和温度等环境条件非常敏感，但融合了金属的蜘蛛丝几乎不受环境影响。未来，也许蜘蛛侠应该带着新型蜘蛛丝行侠仗义了。     

高温海水中复合缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀行为研究

利用失重法,电化学法和扫描电镜法研究了自制复合缓蚀剂(壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚磷酸盐、羟基乙叉二膦酸、硫酸锌、葡萄糖酸钙)对G105钢在高温海水中的缓蚀性能及缓蚀行为.结果表明:当缓蚀剂浓度为150 mg/L时,70℃的缓蚀率达98.1%,90℃为95.2%;该复合缓蚀剂是一种阳极型缓蚀剂;缓蚀剂在电极表面的成膜过程随时间变化表现为3个不同的阶段:缓蚀剂膜生长过程、致密缓蚀剂膜存续过程和缓蚀剂膜衰减过程.     

Zn-Al合金镀层低铬钝化膜的组成和耐蚀性

目前，在中国采用热浸镀Zn及其合金一直是防止钢材在自然环境中腐蚀的最经济有效的方法，为了提高镀层的防腐和涂装性能，往往在其表面进行钝化处理。传统的镀锌层钝化处理工艺均采用高浓度的铬酸盐溶液， 这对环境污染和人体的危害较严重。随着环境保护问题日益引起人们的重视，在传统的高铬钝化基础上，低浓度铬酸盐钝化开始步入实用性阶段(吴双成，1996；卢燕平等，1995)。但是，目前低铬钝化研究主要集中于热浸镀Zn或电镀Zn镀层，而合金镀层由于化学稳定性高，与铬酸溶液自发反应能力差，无法采用常规的低铬钝化方法处理，有关这方面的报道目前尚少。王洪仁(1998)对Zn-Al合金镀层的低铬钝化处理进行了有益的探索，获得了一个优化的低铬钝化配方和稳定的钝化工艺，并成功地应用于热浸镀Zn-Al合金镀层的表面防锈处理；实验证明，海水在模拟浸泡6个月后，钝化处理Zn-Al合金镀层的腐蚀失重比未钝化样品降低65.9%，表明低铬酸盐钝化使Zn-Al合金镀层的耐海水腐蚀性能得到显著提高(Li Y et al.，2001)。本文作者在前人基础上对Zn-Al合金镀层低铬钝化膜的组成和耐盐雾腐蚀性进行了研究，并初步探讨了钝化膜的形成过程及其耐蚀机理。对Zn-Al合金镀层低铬钝化处理技术的研究，不仅大大降低了对环境的污染和人体的危害，也是在低铬钝化研究方面的重大突破，具有十分重要的意义和实际应用价值。     

BP神经网络在铜及铜合金海水腐蚀预测中的应用

根据实海环境数据及材料腐蚀数据,利用BP结构神经网络建立了铜及铜合金在实海环境中腐蚀速度与环境因素、材料成分之间神经网络预测模型。利用建立的预测模型分析了环境因素对铜及铜合金的腐蚀速度的影响。分析结果表明,温度的升高及生物污损促进铜及铜合金的腐蚀,而pH、盐度和氧浓度的升高对浸泡1年的材料腐蚀速度有明显的抑制作用。     

合金元素对低合金钢耐腐蚀性能影响的研究

关于钢铁在海洋环境中的耐蚀性很早就有人研究,但钢的耐腐蚀性能与合金元素关系的报道则较少。1951年,美国首先研制了Ni-Cu-P系耐海水钢,结果表明,海洋用钢的耐腐蚀性能与合金元素之间的关系随海洋环境的不同而有很大差异(侯保荣、张经磊，1980);相同的合金元素对钢铁在浪花飞溅区和海水全浸区耐腐蚀性能的效果亦明显不同;对于从海底泥土中开始,穿过海水全浸区、潮差区、浪花飞溅区一直到海洋大气区的垂直海洋构造物(例如海上采油平台,钢柱码头等)来说,其合金元素的影响效果也完全不同(門智、渡辺常安,1976;侯保荣,1981)。有人还提出,某种合金元素能够提高钢材在浪花飞溅区的耐腐蚀性能,但对海水全浸区的作用不明显,甚至使腐蚀速度加快(内藤浩光等,1975)。 为了研究合金元素与钢材腐蚀性能的关系,作者使用了含各种不同合金元素的50余种钢材,用电连接的方法进行实验研究。将每种试片分别挂于海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区和海水全浸区,分别进行90天至2年的试验。本文仅对其中实验条件完全相同的18种低合金钢材的实验结果进行分析讨论。     

LF4铝合金在海水中的腐蚀性能研究

对艇用铝材LF4及其它多种管系金属材料进行静态和动态条件下的自然电位、自然腐蚀率、电化学性能、电偶腐蚀行为等进行多方面的腐蚀试验，得出这些材料在静态和动态海水中的腐蚀性能指标以及变化规律。随着海水流速的增加，LF4铝合金耐蚀性迅速降低。LF4在天然海水中有钝化的趋势，但是钝化膜不完整易破坏。在与其它常用管系金属材料组成的电偶对中，LF4均作为阳极受到加速腐蚀。     

典型海洋大气环境中AZ80镁合金电偶腐蚀行为研究

镁合金作为最轻的金属结构材料,具有比强度高、比刚度高、减震性能好、电磁屏蔽等优点。随着海洋强国战略的实施,先进镁合金结构材料逐步在海洋装备上开始应用。已列装的新型高强AZ80镁合金,通过与QBe1.7铍青铜紧固件连接,共同构成整体在典型海洋大气环境中服役。在高盐、高湿的海洋环境环境中,镁合金与电位更正的QBe1.7铍青铜偶接后,极易发生电偶腐蚀。电位相对更负的高强AZ80镁合金,作为电偶腐蚀的阳极被加速溶解。本研究对高强AZ80镁合金电偶腐蚀样品经过12个月青岛海洋大气暴露试验,发现空白对照组、电偶1组(紧固件铍青铜直径Ψ=10mm)和电偶2组(紧固件铍青铜直径Ψ=20mm)的平均腐蚀速率分别为108.1071、133.8929、173.6250g/(m~2·a)。电偶对表面的主要腐蚀产物为:Mg(OH)_2、MgSO_4和MgCl_2。空白样品、电偶1组和电偶2组平均腐蚀深度分别为:0.175、0.330、0.315mm/a。样品中部腐蚀深度最大,边部腐蚀深度则相对较小。不同样品在青岛试验站的腐蚀产物对基体保护能力的量度(n值)分别为1.1337、1.1378、1.0895,表明随着暴露时间的延长,试样在海洋大气环境中的腐蚀速率会加快,试样表面的腐蚀产物对基体根本起不到保护作用。通过灰色关联分析法,计算了青岛海洋大气腐蚀站点的环境因素与AZ80镁合金腐蚀深度和腐蚀失重之间的关联度,结果表明:青岛海洋大气环境因素对高强AZ80镁合金空白样品腐蚀失重影响前三位分别为:SO_4~(2-)非水溶性硫酸盐转化率;对电偶1组样品影响前三位的环境因素分别为:SO_2硫酸盐转化率NO_2;对电偶2组样品影响前三位的环境因素分别为:水溶性降尘SO_2NH_3。对比电偶对2组和1组,唯一的差别是电偶对的面积比,但决定镁合金腐蚀速度的大气成分完全不同,相关机制会在未来工作中详细研究。     

合金元素对低合金钢不同区带耐腐蚀性能影响的回归分析

某种合金元素与钢铁耐腐蚀性关系的研究世界上早有报道,但某几种合金元素同时对不同区带耐腐蚀性能影响的研究则较少。在本文中,作者利用回归分析方法研究合金元素与钢铁耐腐蚀性之间的关系,取得了初步成果。 一般说来,在浪花飞溅区和大气区,增加Cu的含量耐腐蚀性能可以得到提高,但这不是绝对的,因为对于耐腐蚀性能来说,某种合金元素的作用虽然明显,但还有其它因素在起作用,有些因素人们尚未认识,有些因素虽已认识,但诸因素之间还有一些互相的制约,这些偶然因素的综合作用造成了量与量之间的不确定性,这种关系即为相关关系。 对于相关性的这种自变量与因变量之间的不确定关系,我们首先可采用下式表达 Fs=f(Mn,P,Si,Cr,Mo,Al,Cu,V……) 然后用回归分析的方法进行深人的研究。Fs为变量,f为函数,但変量不能用确定的函数式来表达。 研究相关关系的数学方法很多,但对于多元自变量最常用的是回归分析法,即通过得到的大量观察数据,寻找这些变量之间的统计规律性,采用回归分析的方法建立一个多元线性回归方程式,然后对所确定的方程式进行统计检验,最后进行预测,并给出预测精度。     

平台钢锈层的电子探针微束分析

利用电子探讨微束分析仪（ＥＰＭＡ）分析了平台合金钢腐蚀锈层的形貌特征及组成元素的分布。实验结果表明，不同的形貌特征以及不同含量的合金元素及其组合对平均腐蚀速度，尤其对局部腐蚀行为有一定的影响。组成元素如Ｍｎ，Ｃｒ，Ｃｕ和Ｎｉ在内锈层内富集，使内锈层更致密且与基体的附着性好，有效地阻止引起腐蚀的离子如Ｃｌ－，Ｓ２－，ＯＨ－，Ｍｇ２＋和Ｃａ２＋等向基体表面扩散，从而减低了腐蚀速度。     

Effect of Microbe On Marine Metal Corrosion

Effect of sulfate- and nitrate-reducing bacteria, heterotrophic bacteria and natural mi-crobiota on corrosion of 5 metal materials in an imitated marine environment were prelimi-narily studied. The experimental results showed that, in sea mud, corrosion rates for 4of the 5 metals were actively correlative with the numbers of sulfate-reducing bacteria, and     

X80钢在含有SRB的海水溶液中阴极保护准则适用性

通过表面观察及电化学方法研究X80钢在含有SRB的海水溶液中阴极保护准则的适用性,测试结果表明:腐蚀控制因素为阳极控制,对金属施加阴极极化第5天降低金属腐蚀速度主要通过增大金属表面SRB的附着电阻和电荷转移电阻实现;而施加阴极极化第10天,阴极保护主要通过改变金属表面电荷转移电阻控制腐蚀速度,且阴极极化电位越大控制效果越好。无阴级保护的金属试样腐蚀产物较多且附着力差,施加阴极保护的金属试样腐蚀产物较少且附着力较强。阴极保护的确能对存在SRB的海水溶液环境中X80钢起到阴极极化作用,但极化5 d时传统的阴极保护准则中-850 mV_CSE(即-770 mV_SCE)电位未达到85%的保护要求,-950 mV_CSE(即-870 mV_SCE)电位刚刚能满足保护要求;而极化10 d时2种极化电位下保护度都有所下降且都不能满足保护要求,因此还需要进一步实验确定其合适的阴极保护电位。