几种海洋附着生物对海洋用钢影响的电化学研究

用电化学仪器进行自然腐蚀电位、线性极化和动电位扫描极化曲线的测定,来研究微生物粘液膜和大型附着生物的藤壶、牡蛎、苔藓虫、蜾赢蜚及藻类的覆盖层对碳钢、低合金钢等海洋用钢腐蚀的影响。实验结果表明浸海初期(10天左右)试样表面形成的微生物粘液膜具有某一程度的保护作用,尔后随着浸海时间的延长,保护作用减小,腐蚀率变大;几种大型附着生物覆盖层的保护作用大小的顺序如下:蜾赢蜚>藤壶>藻类>苔藓虫>牡蛎。     

金属腐蚀闭塞区内电位和pH参数的探索

模拟闭塞腐蚀电池的发生过程,研究了OCr 18Ni 9Ti奥氏体不锈钢在pH=6.86的3％ NaCl溶液中,在承受一定拉应力的情况下,闭区内试样段电位和介质pH值随闭区外试样段极化电位变化的规律。结果表明:不论闭区外试样段阳极极化电位值的高还是低,闭区内试样段的电位均落在试样自腐蚀电位范围内,闭区内介质pH=2.5—3.0。当闭区外试样段阴极极化时,闭区内试样段电位接近外部试样的极化电位值,但一般要正十几毫伏到几十毫伏,闭区内介质的pH值都随着闭区外试样段极化电位的负移而上升。     

钛/碳钢在海水中电偶腐蚀的研究

研究了国产纯钛和碳钢Q235在青岛近海海水中的电偶腐蚀情况。测定这两种金属材料的自然腐蚀电位和失重速率；用IM6e电化学工作站测定两种金属材料在海水中的稳态极化曲线，研究其极化性能；测定了碳钢与钛组成不同面积比、不同温度、不同海水流速时电偶电流的大小、方向，电偶电位，以及不同面积比时阳极的失重速率。结果表明，阳极的腐蚀速率随阴／阳极面积比、环境温度、海水流速的增大而增加，且阳极腐蚀速率随阴／阳极面积比的增大趋于极限值。     

海水ORP对3C钢腐蚀行为的影响

研究了氧化还原电位(Oxidation Reduction Potential, ORP)对海水中碳钢腐蚀电化学特征的影响,应用动电位极化曲线法探讨了 ORP 与碳钢腐蚀行为之间的关系。结果表明,海水的 ORP 参数对碳钢腐蚀行为具有较大的影响,其中 O2/OH?电对的作用占主导,其他电对如 Fe3+/Fe2+也有一定的影响。随着海水 ORP 的增大,其氧化能力越强,碳钢腐蚀电流增大,腐蚀速度加快。水质相对稳定的开放性大洋海水中,可以考虑海水氧化还原电位在碳钢腐蚀速度预测评估中的应用。     

湛江港浮标污损生物生态研究

１９９１年在湛江进行浮标污损生物调查。该海区污损生物的种类组成共９３种，附着厚度２１－７１ｍｍ，湿重３．１０－７２．５３ｋｇ／ｍ＾２，覆盖面积９８％－１００％。优势种网纹藤壶Ｂａｌａｎｕｓｒｅｔｉｃｕｌａｔｕｓ，变化短齿蛤Ｂｒａｃｈｉｄｏｎｔｅｓ ｕａｒｉａｂｉｌｉｓ，刺巨藤壶Ｍｅｇａｂａｌａｎｕｓｕｏｌｃａｎｏ钟巨藤壶Ｍｅｇａｂａｌａｎｕｓ ｔｉｎｔｉｎｎａｂｕｌｕｍ ｔｉｎｔｉｎｎａｂｕｌｕｍ     

“藤壶开花腐蚀”及其历程的模式

藤壶对海洋设施危害极大。人们早在一百多年前就开始研究它,前人的研究偏重于藤壶的附着机制,而对其附着对金属腐蚀的影响研究甚少。作者研究了藤壶生长过程对普碳钢、蒙乃尔、工业纯钛和一种不锈钢(1Cr18Ni9Ti)等四种金属材料腐蚀的影响。     

湛江港浮标污损生物生态研究

１９９１年在湛江港进行浮标污损生物调查。该海区污损生物的种类组成共９３种，附着厚度２１—７１ｍｍ，湿重３．１０—７２．５３ｋｇ／ｍ２，覆盖面积９８％─１００％。优势种为网纹藤壶Ｂａｌａｎｕｓｒｅｔｉｃｕｌａｔｕｓ、变化短齿蛤Ｂｒａｃｈｉｄｏｎｔｅｓｖａｒｉａｂｉｌｉｓ、刺巨藤壶Ｍｅｇａｂａｌａｎｕｓｖｏｌｃａｎｏ、钟巨藤壶Ｍｅｇａｂａｌａｎｕｓｌｉｎｔｉｎｎａｂｕｌｕｍｔｉｎｔｉｎｎａｂｕｌｕｍ和翡翠贻贝Ｐｅｒｎａｖｉｒｉｄｉｓ。位于不同位置的浮标，其污损生物群落组成和生物量不同，同一浮标的不同部位（体侧，底部，尾外侧，尾管内）的污损生物也有一定差别。     

饵料对网纹藤壶幼虫发育和附着的影响

研究了亚心形扁藻Platymonas subcordiformis、小球藻Chlorella sp.对网纹藤壶Balanus reticulatus幼虫发育和附着的影响。结果表明,在幼虫存活率以及金星幼虫和Ⅵ期无节幼虫所占比例方面,旺盛期亚心形扁藻对网纹藤壶幼虫的投喂效果均明显优于小球藻;旺盛期亚心形扁藻培养的金星幼虫附着率明显高于老化扁藻(p0.01)。因此,以旺盛期亚心形扁藻作为幼虫培养饵料应更有利于藤壶幼体的生长发育。     

生长在不同基底材料上的网纹藤壶底板形貌结构比较

通过观察在不同材质表面上黏附的网纹藤壶底板的微观结构,发现不同的基底材料对网纹藤壶底板结构有明显影响。在底板不同区域,其微观结构呈现多样化,这可能与底板处于不同形成期或与底板承担的侧壁链接、藤壶胶运输等功能有关。网纹藤壶底板结构复杂性高、可塑性强,这为藤壶适应严酷多变的海洋环境提供了必要的结构基础。     

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。     

海底油气管道内CO2腐蚀与防腐的研究

本工作采用2.4mV/s动态电位扫描极化、控制电位极化、电偶电流和高压釜挂片失重法研究了X60钢在含Ca~(2+)36.26mg/L,Mg~(2+)12.66mg/L和Cl~-3624mg/L的模拟氯化钠盐水中,CO_2引起腐蚀的电化学行为,以及含氮、硫的有机缓蚀剂和(或)Me~(2+)对腐蚀的抑制作用。结果表明:溶有CO_2的盐水腐蚀性强,盐浓度及温度会影响钢的腐蚀速度和阴极极化行为;75mg/L缓蚀剂的缓蚀率达90％,服从Langmuir吸附等温式;50mg/L缓蚀剂与127mg/LMe~(2+)复配,缓蚀率达91％以上,不服从Langmuir吸附等温式。     

壳聚糖在1mol／LHCl中对Q235碳钢的缓蚀性能及机理研究

用失重法、动电位极化测试考察不同质量浓度、温度下,壳聚糖在lmol／LHCl溶液中对碳钢的缓蚀作用及机理。结果表明：随缓蚀剂质量浓度增加,壳聚糖的缓蚀效率升高,腐蚀速率下降;温度升高,腐蚀速率加快,但缓蚀效率并未下降,333K时缓蚀效率仍可达93．8％;壳聚糖在金属表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温线,其与金属...     

动态海水中保护电位对钙质沉积层形成的影响

采用恒电位阴极极化和线性极化法研究了天然海水中不同动态条件、不同初始保护电位下,阴极保护初期碳钢表面钙质沉积层的形成规律。扫描电镜(SEM)和能谱X-射线分析(EDX)分析了保护后碳钢表面的产物。结果表明:-800 mV(vs.SCE,下同)保护电位下,在静态和动态海水中碳钢表面形成的钙质沉积层质量都较差;-900 mV保护电位下,静态海水中形成致密的钙质沉积层,动态下钙质沉积层形成困难;-1 000 mV保护电位下,静态和动态海水中都形成良好的钙质沉积层。随流速增大,阴极保护电流密度显著增大,钙质沉积层中Ca/Mg比值增加;动态条件下,较负的保护电位,有利于阴极保护初期钙质沉积层的形成。     

盐度对中国东南沿海两种常见藤壶幼虫发育的影响

网纹藤壶Amphibalanus reticulatus和鳞笠藤壶Tetraclita squamosa squamosa是我国东南沿海两种常见的海洋污损生物种类, 在海洋生态系统中占有重要地位。探讨这两种藤壶的幼虫发育与盐度的关系有助于丰富和发展海洋生物学知识, 并为海洋污损生物防除相关工作的开展提供数据资料。研究探讨了网纹藤壶和鳞笠藤壶无节幼虫在盐度为6‰、12‰、18‰、24‰、30‰(对照组)和36‰的培养条件下的发育状况, 观察记录5天后幼虫的存活率和各期幼虫所占百分比, 采用最小显著差数法进行差异显著性分析。结果表明, 当水体盐度≤18‰时, 会严重阻滞网纹藤壶和鳞笠藤壶幼虫的发育, 甚至导致死亡; 而当盐度≥24‰时, 这2种藤壶幼虫的成活率虽不会随盐度改变发生显著变化, 但盐度为30‰的水体更有利于网纹藤壶幼虫的发育, 而鳞笠藤壶幼虫发育状况受盐度变化的影响不大, 具备更强的耐受能力。     

动态海水中保护电位对钙质沉积层形成的影响

采用恒电位阴极极化和线性极化法研究了天然海水中不同动态条件、不同初始保护电位下,阴极保护初期碳钢表面钙质沉积层的形成规律.扫描电镜( SEM)和能谱X-射线分析(EDX)分析了保护后碳钢表面的产物.结果表明:-800 mV(vs.SCE,下同)保护电位下,在静态和动态海水中碳钢表面形成的钙质沉积层质量都较差;-900 mV保护电位下,静态海水中形成致密的钙质沉积层,动态下钙质沉积层形成困难;-1 000 mV保护电位下,静态和动态海水中都形成良好的钙质沉积层.随流速增大,阴极保护电流密度显著增大,钙质沉积层中Ca/Mg比值增加;动态条件下,较负的保护电位,有利于阴极保护初期钙质沉积层的形成.     

几种热浸镀层钢丝在青岛海水中腐蚀行为的对比研究

以热浸镀Zn、0．2％Al-Zn-RE、5％Al-Zn-RE和55％Al-Zn-Si合金镀层钢丝为研究对象,进行了为期6个月的室内海水浸泡试验。结果表明,热浸镀Zn钢丝和0．2％Al-Zn-RE合金镀层钢丝的腐蚀速度是5％Al-Zn-RE和55％Al-Zn-Si合金镀层钢丝样品的2～3倍：同时建立了一种“极化-弛豫-电化学阻抗测量”的循环测试方法,对这几种热浸镀层在青岛海域海水中的腐蚀行为进行了初步探讨。     

海盐粒子沉积下碳钢的大气腐蚀初期行为

利用体视显微镜和电化学极化技术原位考察了碳钢上NaCl盐粒的吸潮及其液滴的扩展行为。实验结果表明,NaCl液滴的吸潮水解过程主要受环境相对湿度的影响。相对湿度越高,水解越容易。在极化状态下,NaCl液滴的扩展随极化电流的增加而线性加速。NaCl液滴的扩展与碳钢大气腐蚀的电化学过程相互影响。一方面,NaCl液滴扩展的动力来自于大气腐蚀过程所形成的腐蚀电流,另一方面,NaCl液滴的扩展加大了大气腐蚀过程的阴极面积。进而加速了碳钢的腐蚀过程。     

不同树龄桐花树茎上白条地藤壶分布特征的研究

研究了广西英罗港红树林区向海林带不同树龄的桐花树茎上白条地藤壶的分布特征。结果表明，白条地藤壶在茎上的附着高度（h)随树龄和树高增大而增大。在最大树龄17龄植株上平均达到182cm，此高度为潮高约512cm海水才能浸及，在一年中约有将近90％的时间暴露在空气中。附着高度（h)与树高（H）比值h/H以5龄树最大，达91．9％。树层最大密度达46600Ind/m^2，最小为172Ind/m^2。在同一树龄的不同树层，密度表现为先随树高增大逐渐增大，达到最大密度后又下降。在不同树龄的同一树层，密度高低变化，分布一般出现多个峰。白条地藤壶最适宜附着和生长在桐花树茎上100－120cm树层（浸及此树层的海水潮高约为430－450cm)。树层最大生物量为1719．05g/m^2，最小为5．39g/m^2。生物量分布与密度的相似。     

天然海水中硫酸锌、葡萄糖酸钙和APG等复合碳钢缓蚀剂的研究

通过正交实验确定了硫酸锌、葡萄糖酸钙和 APG(C0 81 0 )复配的 3元缓蚀剂最佳复配比为4∶ 1∶ 2。用失重法测得该 3元缓蚀剂在 35 0 mg/ L时对碳钢缓蚀率为 92 .8%,但试样表面存在局部腐蚀。为了抑制试样局部腐蚀的发生 ,采用失重法从几种常用缓蚀组分中筛选出硅酸钠和钨酸钠作为 3元缓蚀剂的添加剂组成 5元缓蚀剂 ,通过正交实验确定了组分间的最佳复配比。用失重法确定了5元缓蚀剂的临界浓度为 2 80 mg/ L ,此时对碳钢缓蚀率为 93.8%,并有效抑制了局部腐蚀的发生。从而得到了天然海水中 1种有效抑制碳钢局部腐蚀的低毒、高效复合缓蚀剂。据极化曲线分析可以确定该 5元缓蚀剂是 1种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

硫化氢对管线钢在氯化钠溶液中应力腐蚀开裂的影响

采用动电位扫描、慢应变速率拉伸、氢渗透试验方法时X70管线钢在不同电位下含不同浓度H2S的质量分数3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀开裂行为进行了研究。结果表明，H2S的加入使渗氢电流逐渐增大，硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）敏感性逐渐增加，随着H2S浓度的增大，其断裂特征由塑性断裂逐渐转变为脆性断裂。在阳极极化下，X70管线钢无SSCC敏感电位区；在阴极极化程度较小时，材料对SSCC的敏感性减小；在阴极极化程度较强时，材料对SSCC的敏感性显著增加。分析表明X70管线钢的SSCC受阳极溶解和氢脆共同控制。