氢对奥氏体不锈钢在酸性氯离子溶液中SCC作用初探

关于奧氏体不锈钢在氯化物溶液中的应力腐蚀开裂(SCC),有人认为受阳极溶解控制,有人认为受氢脆控制。Jani等(1991)通过透射电子显微技术研究了奥氏体不锈钢在沸腾MgCl2溶液中的SCC,结果表明,氢能进入金属诱发马氏体相变,使不锈钢发生脆性断裂,提出了奥氏体不锈钢SCC的氢脆机理。乔利杰等(1987,1988)对304,321,310不锈钢在沸腾MgCl2溶液中的SCC的研究表明,在SCC过程中氢确实能进入金属,但其浓度不足以引发氢脆,发生SCC的门槛应力强度因子KISCC低于发生氢脆时的应力强度因子KIHC,虽然氢在SCC过程中不起控制作用,但却能加速不锈钢的阳极溶解过程,应力和氢对不锈钢的阳极溶解过程存在协同效应。奥氏体不锈钢在酸性氯离子溶液中发生SCC时,氢的产生是必然的,因而有必要研究氢在SCC过程中所起的作用。同时我们注意到Jani等(1991)所做的研究是在断裂后的试样断口上进行的,他们得出的实验结果是否能反映裂尖的情况,马氏体相变是否是在裂尖前沿首先发生等问题,我们认为是值得进一步深入探讨的。只有对裂尖和已经形成的裂纹表面同时进行观察研究,才能反映真实的SCC过程。本文通过氢对不锈钢阳极溶解的影响,透射电镜观察,X射线衍射等实验初步探讨了氢对奥氏体不锈钢于酸性氯离子溶液中SCC的作用,以便为应力腐蚀开裂机理研究提供证据。     

酸性介质中溴离子对铁阳极溶解行为的影响

海水中的氯离子(Cl-)及溴离子(Br-)是造成金属孔蚀或缝隙腐蚀的主要元素,因而这些离子对金属阳极极化行为的影响受到有关领域的普遍重视,国内、外许多专家对此进行了大量研究,然而,这些研究关于Cl-的较多,对Br-的研究则相当少。Br-介于Cl-和I-之间,在许多性质方面与这两种离子存在相似性,它们在对铁阳极溶解的作用机理方面也应存在一定的内在联系,因此对Br-的研究有可能会揭示卤素离子之间的这种关系,并能加深对Cl-作用机理的认识。基于以上,作者利用动电位扫描方法对工业纯铁在酸性介质中存在Br-条件下的阳极极化行为进行了研究,结果表明Br-在铁电极表面上存在吸附和脱附的过程,Br-的阳极脱附是产生铁阳极极化曲线中电流剧增平阶区的本质原因。由于Br-存在与缓蚀剂的协同效应,这一研究将对高效缓蚀剂的开发具有一定的指导意义,同时也为金属防蚀技术在生产中的应用提供了理论依据。     

410不锈钢在海水中阴极极化行为的研究

本文采用动电位极化曲线法和恒电位极化法研究410不锈钢在天然海水和模拟闭塞液中的阴极极化行为。采用失重法研究在模拟闭塞液中、不同阴极电位下的保护效果。体式显微镜(SM)、扫描电镜(SEM)和能谱X-射线分析(EDX)用于分析阴极保护7 d后410不锈钢表面的产物。结果表明:在保护电位为-0.70~-0.90V(vs.SCE)之间,410不锈钢在海水中的腐蚀得到有效的保护,在模拟闭塞液中的保护度80%。当阴极保护电位正于-0.70 V(vs.SCE)时,局部腐蚀得不到有效的防护;负于-0.90 V(vs.SCE)就会有氢脆的危险。当保护电位为-0.90 V(vs.SCE)时,天然海水中产生的垢层主要成分是CaCO3,在模拟闭塞液中表面产生明显的锈、垢混合物,垢层的主要成分是Mg(OH)2。     

南海北部海水中氨基酸的分布及其对溶解有机物降解行为的指示研究

于2015年6月对南海北部海区5个断面共26个站位海水中溶解态氨基酸（THAA）、溶解有机碳（DOC）和叶绿素a（Chl a）的浓度进行了科学调查。结果表明:夏季南海北部海水中THAA的浓度范围为0.40~1.95 μmol/L,平均值为（0.80±0.40） μmol/L,THAA的水平分布总体上体现出近岸高、远海低的特点,表明陆源输入对南海北部海域表层THAA分布有重要影响。THAA在断面上的垂直分布呈现出由近岸至远岸、由表层至底层逐渐降低的趋势。THAA浓度与两种D型氨基酸（D-谷氨酸:D-Glu和D-丙氨酸:D-Ala）含量之间存在显著负相关性,与天门冬氨酸/β-丙氨酸（Asp/β-Ala）和谷氨酸/γ-氨基丁酸（Glu/γ-Aba）比值之间存在显著正相关性,表明细菌的消耗是影响南海海水中THAA浓度的重要因素。D-Ala作为细菌肽聚糖中相对稳定的氨基酸,根据其占DOC的含量估算南海海水中的细菌源有机碳对DOC的贡献率为（29.32±14.32）%,其水平分布显示出近岸低、远岸高的特点;而其垂直分布则呈现出从表层至底层逐渐增加的趋势。THAA占DOC百分比（THAA-C%）的变化范围为1.02%~5.49%,平均值为（2.97±1.38）%。THAA-C%、活性因子和降解因子的高值均出现在珠江口外围区域。随着海水深度增加3种降解因子的数值均显著降低,这表明底层海水中有机物比表层海水中的有机物降解程度更大。     

温度与溶解态有机磷源对中肋骨条藻生长的影响

为探讨温度与溶解态有机磷(Dissolved organic phosphorus,DOP)对浮游植物生长的共同影响,本文以中肋骨条藻为研究对象,选取含有C-O-P键的三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)、甘油磷酸钠(Sodium glycerophosphate,SG-P)、6-磷酸葡萄糖(Glucose 6-phosphate,G-6-P)和含有C-P键的草甘膦(Glyphosate,G-P)为不同类型的DOP,检测了4种温度条件下(20、23、26、29℃)藻细胞的生长状况以及培养液中总溶解态磷(Total dissolved phosphorus,TDP)、溶解态无机磷(Dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度与藻细胞内碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)的变化。研究结果表明:含有C-O-P键的ATP、SG-P和G-6-P均能较好地维持中肋骨条藻的生长,并且升温可进一步促进各组藻细胞的生长,最大藻细胞密度分别达到176.7×10⁴、218.8×10⁴     

春季水华对南黄海总溶解态无机砷生物地球化学行为的影响

利用氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)对2007年3月30日至4月23日南黄海海域总溶解态无机砷(TDIAs,[TDIAs]=[As5+]+[As3+])的含量进行了测定,其中针对水华中心区域(BM1站)进行了25h的连续观测,以探讨春季水华对有毒类金属元素砷的生物地球化学行为的影响。结果表明,TDIAs的浓度范围为7.9~22.3nmol/L,平均值为(17.8±1.9)nmol/L。TDIAs在南黄海的分布主要表现为由近岸向外海逐渐升高的趋势,最大值出现在南部海域底层海水中。近岸海域表、底层TDIAs的含量相当,而中、南部海域由于存在明显的密度跃层,表、底层TDIAs的浓度具有显著性差异。2007年3月31日至4月1日研究区域西南部受到沙尘天气和降雨的影响,表层海水中TDIAs的含量显著升高。研究区域中、南部海域在观测期间暴发了典型的黄海春季水华,通过大面观测和对重点区域的连续观测可以发现,水华期间TDIAs的分布和磷酸盐类似,与Chl a呈现出较好的负相关关系(r=0.51,P0.05,n=39)。经初步计算,浮游植物水华对10m以上表层水体中TDIAs的清除量约为2.4nmol/L,占表层保有量的15%左右。通过箱式模型计算得出黄海TDIAs的停留时间约为(18.2±8.5)a,远远低于大洋。通过对该海域砷、磷摩尔比值的计算可以发现,南黄海砷、磷摩尔比值约为大洋中的20倍左右,这可能会引起浮游生物对砷酸盐的大量吸收和转化,从而带来潜在的生态危机,需要引起足够的重视。     

胶州湾海水中悬浮颗粒对溶解态微量元素的影响

运用离子色谱离线螯合结合ICP-MS的方法,对胶州湾海水中的微量元素(V,Co,Ni,Cu,Mo,Cd,Pb,U,REEs)进行了精确的定量分析。在测试前对在同一站位不同层位采集的平行海水样品进行了两种不同的酸化处理:一份采取先过滤后酸化的方式,以获得海水中溶解态微量元素的含量;另一份采取直接酸化后分析的方式,以评估悬浮颗粒中的可交换态微量元素对溶解态微量元素测定结果可能造成的影响。通过对比研究发现,不同处理方法得到的V、Ni、Cu、Co、Pb以及稀土元素(REEs)的质量浓度存在很大差异,说明悬浮颗粒物质可能对海水中相应元素的测定产生较大的影响。各种微量元素之间的差异和相应离子或离子团的电荷性质、在海水中的配位作用以及悬浮颗粒物质的表面电荷性质有关。初步研究结果表明,在类似于胶州湾这样的近海海域,悬浮颗粒物质是控制微量元素分布特征的一个重要因素。     

泥质沉积物中甲烷渗漏对氧气和溶解硫化物空间分布的影响

泥质沉积物中甲烷渗漏对氧气和溶解硫化物空间分布的影响ＳｔｅｆａｎＺｉｍｍｅｒｍａｎｎ等控制沉积物—水界面以及沉积物中氧气和其他一些溶解物的通量和分布可有几种途径。包括沿浓度梯度的分子扩散作用（Ｒａｓｍｕｓｓａｎ和ＪΦｒｇｅｎｓｅｎ，１９９２），生物扰...     

海水中腐殖质对溶解态铁的络合及其影响因素

腐殖质(humic substances,简称HS)是地表普遍存在的天然有机物,对海洋中重要的微量营养元素-铁(Fe)的分布及生物地球化学循环具有重要的影响作用。本文对腐殖质的来源、分布及对海水中溶解态铁的迁移转化的影响做了总结,特别论述了其在河口及沿岸水域的行为。大量研究表明河口、沿岸及开放海水中溶解态铁分布的变化可以用腐殖质的浓度及其铁结合能力的变化来解释。腐殖质的络合作用不仅能够阻止溶解态铁(DFe)在河口、沿岸等水域被去除,而且能够通过洋流将DFe迁移至外海及大洋区域,此外还能增加铁的溶解度及对海水中浮游植物的生物可利用性,并且促进铁的氧化还原循环。研究还发现两者之间的络合强度受到盐度、pH等理化因素的影响。盐度是影响HS与DFe配合能力的重要影响因素,盐度增加,导致HS中可以与Fe配合的位点数量降低,配合总量呈现指数降低,而pH的增加可以增加HS与DFe的配合量。另外HS还能影响海水中DFe的氧化还原,并以此影响浮游植物对DFe的吸收利用。因此腐殖质对溶解态铁的有机络合作用是影响其海洋生物地球化学循环的一个重要参数,对进一步研究海水中腐殖质的浓度和分布具有重要的意义。     

胶州湾海水中溶解有色物质的光脱色对光致生成一氧化碳速率的影响

利用在胶州湾中不同位置取得的3个水样,对溶解有色物质进行了不同时间的光脱色,探讨了有机物含量随脱色时间的变化趋势,得出有机物吸光系数和溶解有机碳随脱色时间的增长而呈指数减小,说明光脱色可以明显降低溶解有机物的含量。对不同光脱色程度的水样进行了光化学降解,测定了其主要产物一氧化碳的光致生成速率,发现在8个不同波段下一氧化碳光致生成速率与350 nm的吸光系数和溶解有机碳之间均有良好的线性关系。350 nm的吸光系数和溶解有机碳含量在一定程度上均可较好地表示海水中CDOM的含量。     

青岛中港海水全浸初期不锈钢表面生物膜的细菌多样性分析

为了研究全浸15天不锈钢表面生物膜的形成情况,首先采用SEM及荧光显微镜进行观察,显示全浸15天不锈钢表面已有大量微生物及其腐蚀产物附着,表明其表面生物膜已经形成;进一步通过EDS对不锈钢表面进行元素分析,发现实海全浸15天的316L不锈钢表面出现了大量组成生物体的C、P等基本元素,并且还出现了不锈钢基体中所不存在而存在于生物膜及其代谢产物中O等元素,进一步证明了不锈钢表面生物膜的形成。采用16S rRNA基因结合PCR-RFLP技术分析手段对实海全浸15天的316L不锈钢表面生物膜细菌群落的多样性进行了研究,发现316L不锈钢表面附着细菌的OTU数为24,分别属于变形菌门和拟杆菌门,其中α-变形菌的OTU数是18,占总克隆数的72.3%,为绝对优势种群。     

钢材在海水—海气变换界面区的腐蚀行为

于1993年9月通过对241A，24KU，SS41三个不同钢种极化曲线的测定，对镜层本身的氧化还原电流的测定及X线分析，研究在海水一海气交换界面区锈层在腐蚀中所起的作用。结果表明，海一气交换界面区的钢由于锈层本身的氧化还原反应，其阴极电流均较裸钢为大，这说明锈层的还原反应起着重要作用．根据锈层本身的还原时间和还原电位，可以在某种程度上评价钢材本身耐腐蚀性能的好坏。     

海水海泥跃变区钢铁电化学腐蚀行为研究

于１９９３年１－７月，在室内模拟条件下研究钢铁试样在海泥－海水跃变区的电化学腐蚀特征。发现钢试样在该跃区产生了电偶腐蚀，电偶极性在实验期间内发生逆转，试验前后电偶试样的稳定自由腐蚀电位都发生正移，且水中试样电位正移植大于泥中试样的正移植，还发现温度以电化学参数无明显影响。     

渤海结冰海区溢油行为数值模拟

基于溢与海冰,水,大气的相互作用原理,建立了渤海结冰海区溢油行为数据模式,该模式模拟子结冰海区中油的输运过程,与国外有关模式相比更加重视冰场和冰速场的作用。海冰及潮流模式及采被实况检验过的渤海海冰数值预报模式。     

水溶液中二甲基硫的化学氧化过程研究

实验研究水溶液中二甲基硫（ＤＭＳ）和Ｈ２Ｏ２进行氧化反应的动力学。结果表明ＤＭＳ被Ｈ２Ｏ２氧化的速率会受到介质、ｐＨ以及重金属离子的影响。其二级反应速率常数为２．２１×１０－２～４．９０×１０－２Ｌ·ｍｏｌ－１·Ｓ－１．Ｈｇ２＋的存在会加快反应速率，特别在人工海水条件下十分明显。ＤＭＳ易被Ｈ２Ｏ２氧化的事实说明，在海水中化学氧化过程会对ＤＭＳ的浓度和分布产生重要影响     

柠檬酸钠-重碳酸钠-连二亚硫酸钠对粗粒级铁氧化物的溶解作用

柠檬酸钠-重碳酸钠-连二亚硫酸钠(CBD)是否可以区分土壤和沉积物中碎屑成因和成土成因铁氧化物,是否可以溶解粗粒级的铁氧化物矿物存在诸多争议。为此,研究了各种粗粒级(>63μm)铁氧化物在室温和加热条件下CBD处理铁溶出量随时间的变化。结果表明,即使在室温条件下,CBD也能够溶解粗颗粒(>63μm)的铁氧化物,在CBD中溶解速度最大的是赤铁矿,铁的溶出量较多的是针铁矿,溶解速度较慢的是磁铁矿;在加热条件下,各种铁氧化物溶出量都整体升高。黄铁矿高温煅烧转化形成的赤铁矿,在常温和加热条件下溶出量相对较多,说明粒径越小,溶出量越大。     

超声波对对虾无节幼体变态的影响

近年来,研究水生生物在外界物理因子的影响下产生相应的变化,以寻求对水生生物生长、繁殖的有利条件已取得很多有价值的成果［１］。研究表明,超声波对生物体活组织具有相当强的穿透能力,生物活组织能吸收透入到它内部的高频机械振动能量而产生各种生物效应［２］。作者以一定频率和强度的超声波对日本对虾（Ｐｅｎａｅｕｓｊａｐｏｎｉｃｕｓ）和斑节对虾（Ｐ．ｍｏｎｏｄｏｎ）无节幼体进行辐照,探讨超声波对对虾无节幼体发育变态的影响,旨在寻求有利于促进对虾幼体生长发育的物理因子。１材料与方法１．１实验装置实验装置如图１所…     

液体中声吸收对光声信号波形的影响

研究液体中声吸收对三种具有不同波形的脉冲光声信号的影响，把吸声介质视为一个线性、时空不变的低通滤波器，得到了考虑声吸收后光声脉冲的幅值和波形随传播距离变化的表达式。