曹娥江大闸钢结构防腐蚀试验研究

根据曹娥江大闸的环境特点,对不同厂家的喷涂金属涂层和富锌涂料进行了浪溅区、潮差区和大气区的室外近2年的暴露试验以及室内近10 500 h的盐雾试验、盐水周期性浸泡试验和盐水浸泡试验.研究结果表明,喷涂金属层耐腐蚀性能普遍优于富锌涂料层;在试验采用的富锌涂料中,高锌粉含量的富锌涂料防腐蚀性能优于低锌粉含量的富锌涂料;从长效防腐蚀角度考虑,建议采用喷涂金属防腐蚀措施.     

喷涂聚脲技术在海洋仪器防腐中的示范性研究

喷涂聚脲技术是一种具有极大发展潜力的超重防腐涂层技术,喷涂聚脲材料不含任何溶剂、成膜强度好、涂层耐老化、施工快捷,喷涂聚脲技术在海洋仪器防腐、海底管道防腐、储罐防腐、混凝土保护、海上钻井平台保护等领域应用前景是非常广阔的。文章在传统喷涂聚脲技术基础上,通过针对性的开发,研制适用于海洋仪器的防腐、防水的涂层材料,通过实验验证了新研制材料有优异的抗磨蚀、抗冲击、耐老化和耐腐蚀性能。     

阳极溶解对奥氏体不锈钢在酸性氯离子溶液中力学行为的影响

奥氏体不锈钢在海洋大气环境下能够发生应力腐蚀开裂(SCC),并处于活性阳极溶解状态(曹楚南等,1992; Herbsleb et al.,1989),在该环境下于不锈钢表面可以形成酸性氯化物水介质膜(Kain1990; Gnanamoorthy,1990)。Jones(1985)根据其阳极溶解加速金属变形和变形加速阳极溶解的硏究结果,提出了应力腐蚀和腐蚀疲劳的统一机理,他认为裂尖的阳极溶解使裂尖前金属的开裂应力下降。曹楚南(1992)在此基础上更为广泛地探讨了电化学过程与金属材料的力学行为间的交互作用及其与SCC之间的关系,他认为裂尖前面有一塑性变形区,裂尖表面上的高阳极溶解电流密度除可使金属被溶解掉以外,还起着使裂尖前金属表层区的变形硬化缓解的作用。这种作用导致裂尖前金属表层开裂所需要的应力(开裂应力)降低,当开裂应力低于变形硬化层中存在的应力时,这一层就会开裂,裂尖向前跃进而形成新的裂尖表面,裂尖前金属的应力也部分消除。然后在拉应力的作用下,新的裂尖前金属区域发生新的塑性变形,形成新的变形硬化层,并重复上述过程。虽然上述具体过程有待证实,但阳极溶解在SCC过程中的重要作用是肯定的。研究阳极溶解对奧氏体不锈钢力学行为的影响将为阳极溶解型SCC机理研究提供有力证据。     

喷涂聚脲弹性体技术在海港码头预应力大管桩上的应用

针对北仑电厂预应力大管桩表面潮湿,需候潮作业,施工条件复杂,施工作业时间短的特点,从表面处理、参数的设定、喷涂施工、质量控制及验收和存在问题及解决方案等方面,介绍了喷涂聚脲弹性体技术在已建海港码头预应力大管桩表面防腐保护工程中的应用情况。可为类似结构物的设计、施工、维护及管理提供参考。     

南海多金属结壳(核)铁锰矿物/海水界面效应与成矿元素的富集

海底铁锰结壳和结核是重要的海底矿产资源,蕴含着丰富的金属元素并且具有巨大的经济价值。本文主要以南海多金属结壳（核）为研究对象,采用X射线粉晶衍射（XRD）、激光拉曼光谱、红外光谱分析（FTIR）以及X射线光电子能谱对铁锰矿物的矿物学和谱学特征进行了系统的分析和研究。粉晶衍射和拉曼光谱分析结果表明,南海多金属结壳的矿物组成为水羟锰矿、石英和长石,结核的矿物组成为钡镁锰矿、水羟锰矿、石英和长石,铁相矿物均为无定形铁氧化物/氢氧化物,并且锰相矿物和铁相矿物的结晶程度均较差。红外光谱分析结果显示多金属结核和结壳中的铁锰矿物具有大量表面羟基,这些含质子表面羟基官能团,可为海水中各成矿元素的络合提供丰富的活性位点。XPS分析表明多金属结核和结壳中铁锰矿物表面以Fe、Mn和O元素为主,其中Fe呈正三价态,Mn以正四、正三价为主,可能还含有少部分正二价态。对比南海多金属结壳（核）与太平海山结壳,南海多金属结壳（核）具有更为显著的表面羟基氧（-OH）含量,而太平洋海山结壳则以晶格氧（O^2-）为主,表明太平洋海山结壳铁锰矿物结晶程度较南海多金属结壳（核）高。综合研究表明,在海底铁锰结壳和结核中（氢）氧化锰/铁矿物与海水之间界面效应对金属离子的富集机理主要有：（1）金属离子与矿物表面羟基进行络合反应,形成以配位键相连的羟基络合物,或与表面的质子交换生成稳定的内层络合物;（2）矿物的带电表面与金属离子通过静电作用形成双电层,生成外层络合物;（3）金属离子与矿物结构中的Mn、Fe离子同晶置换而成为结构阳离子。     

铜合金在海水中电化学阻抗谱特征研究

利用电化学阻抗谱(EIS)对紫铜和铜镍合金在静止、洁净海水中表面成膜的过程进行了监测，根据不同阶段的EIS特征建立不同等效电路模型进行拟合分析。获得了铜合金基体及其表面膜层对应的界面电化学信息参数，通过比较3种金属(B10，TUP，B30)表面膜层随时间变化的差异。探讨了合金成分对表面成膜过程的影响。结果表明。浸泡前期B10和TUP的耐蚀性较差，但随着海水中浸泡时间增加，三者的耐蚀能力逐渐接近。TUP的EIS显示了其表面内、外膜层信息。B10表面膜层的成长速度和稳定性均不如B30，反映出合金中镍含量的增多，增加了铜镍合金表面成膜产生钝化的效应。     

钴在海洋环境中的腐蚀简述

钴在海洋性气体层下的受蚀速度十分缓慢。在美国北卡罗来纳屈雷海滨距岸80英尺和800英尺处进行暴露试验所得腐蚀率均为年均0.1～0.2密尔。用钴作镀层材料可能比用镍腐蚀得快,腐蚀产物形成带有红色锈迹的表面。比较钴与铬,钴镍与铬,镍与铬相结合形成的复合镀层,不难看出各镀层对处于海洋性气体层下的钢构件具有大致相当的保护作用。     

不锈钢在海洋环境中的腐蚀

一、海洋性气体层一般说来,三种不同类型的不锈钢-奥氏体型、铁素体型和马氏体型不锈钢在海洋性气体层下均具有极好的耐蚀性能。由于奥氏体型不锈钢不易产生锈斑,因此人们更乐意选用。不锈钢表面的锈斑先呈黄色,几年后就会变成红褐色,可以用金属除锈剂将其除去。奥氏体型不锈钢所受腐蚀程度很小,只要稍加防护,就不太会在海洋性气体层下产生锈斑和间隙腐蚀。暴露在美国北卡罗来纳屈雷海滨距岸800英尺处的304型不锈钢(相当于OCr18Ni9)试块的腐蚀速度低于年均0.1密尔,同一试块在距岸80英尺处暴露11年后出现很少量锈斑,几乎可以忽略。在同样暴露条件下,316型不锈钢(相当于Cr18Ni     

Cl原子在γ-TiAl(111)表面吸附的第一性原理研究

基于密度泛函理论,在广义梯度近似下研究了Cl在γ-TiAl(111)表面的吸附.计算结果表明:γ-TiAl(111)表面的面心立方位置(fcc)和六角密排位置(hcp)为Cl吸附的稳定位置,当覆盖度Θ小于一个单层(ML)时,Cl原子倾向于吸附在γ-TiAl(111)表面近邻为多Ti的位置.电子结构分析发现,Cl原子同表面金属原子形成较强的离子键,并且成键具有一定的方向性.当Cl原子和O原子共同在γ-TiAl(111)表面吸附时,二者都趋     

海底大型多金属硫化物矿体内的流体过程

海底多金属硫化物矿体内热场和流场分布控制着多金属硫化物矿体的形成过程和成矿机制.在大洋钻探计划(ODP)和已有模拟实验研究的基础上,构建了一个具有三层结构的非均质海底多金属硫化物矿体模型,并利用地下热水系统体系模拟软件(Hydrothermal)模拟了不同渗透率情况下多金属硫化物矿体内部热场和流场的形态特征.模拟结果表...     

温控加热下低表面能铝氧化膜的制备及其耐腐蚀初步研究

在氧化铝表面添加有机镀层可以降低其表面能,然而有机镀层具有附着力低、不稳定及污染环境等缺陷.PAOF(多孔氧化铝薄膜)在仿生学上具有类似自然界低表面能生物的表面微结构,为达到进一步提高其表面接触角目的,本研究采用加热冷却等对其进行处理.通过SEM观察,制得的低表面能材料具有约176 nm孔径的规则光滑多孔结构.表面元素...     

多金属结核生长波动率及古环境意义

本文采用生长波动率这个新的概念和指标，研究多金属结核生长过程中生长速率的变化规律，提取结核壳层中的古环境信息，重建结核生长历史。研究结果表明：多金属结核生长具有多阶段，多成因的特点，生长速率的波动是古环境变化的反映。     

深海浅地层剖面特及其与多金属结核富集度的关系

对东太平洋ＣＣ区内１万多公里的浅地层剖面探测资料进行了统计分析,并对深海浅地层剖面特征及其与多金属结核丰度的关系作了研究。结果表明：Ｑ我金属结核的富集度与海镀声反经呈正比关系,影响和控制结核丰度的主要因素是海底地形。一般透明层愈厚,结核愈富集,但不是对应关系;层状层或散射层发育,则多金属结核富集,反之则不富集。     

深海浅地层剖面特征及其与多金属结核富集度的关系

对东太平洋 Ｃ Ｃ 区内 １ 万多公里的浅地层剖面探测资料进行了统计分析, 并对深海浅地层剖面特征及其与多金属结核丰度的关系作了研究, 结果表明： 多金属结核的富集度与海底声反射率呈正比关系, 影响和控制结核丰度的主要因素是海底地形。一般透明层愈厚, 结核愈富集, 但不是对应关系; 层状层或散射层发育, 则多金属结核富集, 反之则不富集     

几种化学官能团对舟形藻在玻璃表面附着的影响

利用单分子自组装膜(SAMs)技术制备表面具有甲基、氨基和碳碳双键以及羧基官能团的材料表面,探讨硅藻附着量随时间变化及附着强度的情况。结果表明硅藻附着量是随着时间变化的动态过程。在不同的化学官能团表面的硅藻附着量不同,24小时内每种化学基团表面的附着量会随着时间变化而变化,其中材料表面的亲水性和表面的正电性有利于硅藻的附着。在模拟水环境的脱附实验中,甲基的附着强度最高,羧基最低。舟形藻的附着强度与附着量并没有直接关系。此项研究不仅对探讨硅藻细胞的附着行为具有意义,同时为研究应用海洋生物防污提供有效的途径。     

鋼铁在海水中阴极保护时鈣鎂覆盖层的保护作用

在自然环境(海水、淡水、土壤)中采用保护器或直流电源保护金属结构物时,在金属表面上常常会形成一层主要由氢氧化镁和碳酸钙等(有时有硅酸盐)组成的白色覆盖膜。这层覆盖膜具有相当好的防蚀作用。国外许多作者对于它的形成动力学和保护作用,稳固性,化学组成和结构,以及如何评价它的保护作用等方面进行了研究。据报导,由于膜的存在可以大大地減小保护电流,仅需原来的十分之一;或者     

东太平洋多金属结核的叠层石包壳及其沉积环境意义

对东太平洋C-C区深海多金属结核的叠层石包壳、多金属结核的表面类型及其分布规律进行了详细研究和合理解释,认为叠层石的形态学特征既是建造叠层石的微生物种类差异的表现,也是环境水动力条件和溶解氧含量不同的反映,这些因素共同决定了多金属结核的表面类型,而南极底流是造成海底水体能量环境、氧化还原电位和微生物种类变化的根本原因.为多金属结核的分布规律和成矿预测提供科学依据.     

强流脉冲电子束作用下金属纯Cu的微观结构状态——空位簇缺陷及表面微孔结构

利用强流脉冲(HCPEB)电子束技术对多晶纯Cu进行了辐照处理,并利用透射电镜对HCPEB诱发的空位簇缺陷进行了表征.实验结果表明,HCPEP辐照金属可在纯Cu表层诱发大量的过饱和空位,并形成四方形空位胞及空位型位错圈和堆垛层错四面体(SFT),HCPEB瞬间的加热和冷却诱发的幅值极大的应力和极高的应变导致的整个原子平面的位移是空位簇缺陷形成的主要原因.此外,扫描电镜分析表明HCPEB辐照可以在纯Cu表面形成高密度、弥散分布和尺寸细小的微孔.过饱和空位或空位团簇沿晶体缺陷向表面扩散、凝聚是表面微孔形成的根     

成层海床波浪响应的状态空间解及其应用

针对成层海床的波浪响应问题,采用Laplace-Fourier变换和状态空间法求解控制方程,得到表征该问题基本状态量之间的传递矩阵。利用矩阵递推规律、边界条件及逆变换技术实现成层海床波浪响应的计算。以北海和密西西比三角洲的波浪和海床特征为参数进行算例分析,结果表明该方法具有较高的效率和精度。结合北海的工况指出在砂质海床的表面铺设一层砾石土可以增强海床的抗液化能力,起到保护海床的作用。     

九州-帕劳海脊南段共生多金属结核与富钴结壳地球化学特征及其资源意义

深海多金属结核与富钴结壳富含Mn、Co、Ni、Cu及稀土等元素,极具资源潜力,因而广受关注。选择采集自九州-帕劳海脊南段水深约3 000 m的6个多金属结核和2个富钴结壳样品进行地球化学特征研究。结果显示本区样品Mn/Fe比值为0.88～1.07,Co及稀土元素含量高,与库克群岛多金属结核元素特征相似,表现出典型的水成成因特征。与其他地区水成结核、结壳相比,样品具有较高的Ca含量,可能和其所在位置海脊部位水深较浅、位于碳酸盐补偿深度（CCD）以上有关。样品表现出Y负异常、Nd含量高等水成结核的特点,但微弱的Ce正异常特征与其他地区水成多金属结核/壳的强烈Ce正异常特征不同,这表明其生长于弱氧化环境。本区结核分布在CCD以上,最小溶氧层（OMZ）以下,是一种水成成因、贫氧生长的新型多金属结核,其物质来源、成矿模式将为揭示多金属结核的形成分布规律提供一条全新的认识途径。同时研究区结核、结壳Co及稀土元素含量较高,且分布位置较浅,易于开采,具有一定的资源潜力。