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海水pH值对铝-空气-海水电池阳极性能的影响

范汇吉 , 孙虎元 , 王巍 , 臧贝妮 , 孙丽娟

材料保护

为研究海水pH值升高对铝-空气-海水电池的铝阳极的腐蚀性能和放电性能的影响，以不同pH值的海水作为介质，采用极化曲线、交流阻抗、恒电流极化曲线和扫描电镜研究了铝合金在不同pH值海水中的腐蚀行为和放电行为。结果表明：随着pH值的升高，铝合金的自腐蚀电位逐渐降低，腐蚀速度加快；海水pH值的升高使铝合金的钝化区间变宽，当pH=9．10时，出现了二次钝化现象；海水pH值的升高导致铝合金阳极懂流放电极化增大，电极电位显著正移，影响电池的放电性能。

关键词: 电池 , 铝合金 , 阳极 , 海水pH值 , 腐蚀性能 , 放电性能

海洋环境下碳钢腐蚀规律的数学模拟

孙虎元 , 马士德 , 侯保荣 , 张经磊

中国腐蚀与防护学报 doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2000.03.009

关键词:

海洋污损生物对碳钢腐蚀的影响

马士德 , 孙虎元 , 黄桂桥 , 朱相荣

中国腐蚀与防护学报 doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2000.03.008

关键词:

纳米TiO2改性的环氧树脂涂层的防腐蚀性能

刘栓 , 赵霞 , 孙虎元 , 孙立娟 , 曹琨

材料保护

目前,对纳米TiO2改性环氧树脂涂层在海水中失效特性的报道较少.采用低温水热法制备了纳米TiO2,采用共混法用纳米TiO2对环氧树脂进行改性,并将改性环氧树脂涂覆于Q235碳钢表面.采用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对纳米TiO2的晶型和形貌进行了表征;用交流阻抗技术(EIS)研究了改性环氧树脂涂层/碳钢体系在海水中不同浸泡时期的电化学行为.结果表明:纳米TiO2为锐钛矿型,且呈球状,直径约为20 nm,有效地增加了其与环氧树脂的接触面积,纳米TiO2可以抑制海水在环氧树脂涂层内部的扩散,增大了环氧涂层的电阻,提高了其防腐蚀性能.

关键词: 改性环氧树脂涂层 , 纳米TiO2 , 防腐蚀性能 , Q235钢

Galvalume镀层钢在青岛海域海水中的耐蚀性能

刘栓 , 孙虎元 , 孙立娟 , 张宁 , 陈建敏

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.03.008

采用极化曲线测试和交流阻抗技术研究了Galvalume镀层钢在青岛海域海水中的耐蚀性能,利用电子扫描电镜对镀层表面的腐蚀产物形貌进行了分析,详细探讨了海水温度和溶解氧浓度对Galvalume镀层钢电化学腐蚀行为的影响.结果表明:温度升高,破坏了保护性腐蚀产物膜在镀层表面的吸附,促进了阳极活化反应过程.低浓度的溶解氧抑制了阴极反应,镀层的耐蚀性能提高.

关键词: Galvalume镀层钢 , 耐蚀性能 , 海水 , 温度 , 溶解氧

恒电流充电曲线的一种计算机解析方法

孙虎元 , 魏绪钧

中国腐蚀与防护学报

在恒电流光电曲线上选取等时间间隔数列ｔ（ｉ）对应的过电位为Ｅ（ｉ）．任取可能的稳态过电位Ｅ；令Ｙ（ｉ）＝Ｅ—Ｅ（ｉ）再今Ｗ（ｉ）＝Ｉｎ［Ｙ（ｉ＋１）·Ｙ（ｉ—１）－Ｙ２（ｉ）］．得数列Ｗ（ｉ）。可以证明，Ｗ（ｉ）与ｔ（ｉ）呈线性关系．根据其斜率Ｋ和截距Ｂ可求得稳态过电位Ｅ∞，再利用Ｉｎ［Ｅ∞－Ｅ（ｉ）］对ｔ（ｉ）的线性关系，求得斜率Ｋ’和截距Ｂ’，井据此求得极化阻力Ｒｐ，界面电容Ｃｄ，及溶液电阻Ｒ１。

关键词: 恒电流充电曲线法 , Computer analysis , Electrochemical parameter

海水中Zn(OH)2对镀锌钢腐蚀行为的影响

刘栓 , 孙虎元 , 孙立娟 , 范汇吉 , 刘增文

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.08.010

将镀锌钢试样浸入饱和Zn(OH)2海水溶液中以模拟腐蚀环境,采用失重法、扫描电镜(SEM)、极化曲线和交流阻抗谱研究了海水中Zn(OH)2对镀锌钢腐蚀行为的影响.结果表明:电极表面上由于腐蚀产物Zn(OH)2的吸附,镀锌层的膜结构遭到破坏,随着浸泡时间的延长,镀锌钢表面发生腐蚀反应时的电荷转移电阻逐渐减小,自腐蚀电流密度逐渐增大,腐蚀产物Zn(OH)2的吸附诱导了镀锌层表面点蚀的发生.

关键词: 腐蚀产物 , 氢氧化锌 , 镀锌钢 , 海水 , 腐蚀行为

纳米二氧化钛改性环氧涂层的交流阻抗谱研究

刘栓 , 赵霞 , 孙虎元 , 孙立娟 , 曹琨

电镀与涂饰

通过低温水热法制备了纳米TiO2,并采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其进行了表征.采用共混法以TiO2对环氧树脂进行改性,在碳钢基体上制备了TiO2改性环氧树脂涂层.利用交流阻抗技术(EIS)研究了纳米TiO2改性环氧树脂涂层/碳钢体系在海水中的电化学行为.结果表明,浸泡2-7 d,涂层电阻Rc变化不大;浸泡7-14d,Rc从586.3 MΩ/cm2逐渐减至426.6 MΩ/cm2;在浸泡中期(17-28 d),Rc从18.2 MΩ/cm2减小到10.2 MΩ/cm2,碳钢腐蚀反应的电荷转移电阻Rct从81.9 MΩ/cm2逐渐降低到57.2 MΩ/cm2,说明涂层的物理防护性能逐渐减弱,碳钢基体的耐蚀性能在海水侵蚀下逐渐降低;在浸泡后期(42-60 d),Rct从22.9 MΩ/cm2降低到2.84 MΩ/cm2,涂层基本失效.

关键词: 环氧涂层 , 二氧化钛 , 改性 , 海水腐蚀 , 交流阻抗谱

海水中阴极保护35钢有限元模拟研究

王巍 , 孙虎元 , 孙立娟 , 王顺 , 李红玲

腐蚀与防护

设计了海水中铝基牺牲阳极阴极保护35钢的电极电位分别处于保护范围内、过保护、欠保护状态下的物理模型,推导Laplace方程的弱形式,方便了有限元程序设计.利用Kriging网格化插值法比较了有限元计算和实验数据.结果表明,有限元法模拟计算三种保护状态下的电位分布接近测量值.

关键词: 有限元 , 阴极保护 , 35钢 , 牺牲阳极 , 过保护 , 欠保护

Al（OH）3和Cl一对稀土铝热浸镀层腐蚀行为的影响

臧贝妮 , 孙虎元 , 王巍 , 孙立娟 , 范汇吉

材料保护

以自制热浸镀稀土铝为研究对象，采用失重法、极化曲线、SEM和电化学阻抗测试研究了淡水中存在的A1（OH）3对镀层腐蚀行为的影响；同时，通过极化曲线考察了饱和A1（oH）3溶液中C1一浓度对镀层腐蚀的影响。结果表明：A1（OH）3能够抑制镀层破损钝化膜的修复，促进阳极活化，诱导镀层点蚀反应的发生，使腐蚀加剧；随Cl一浓度增加，镀层自腐蚀电流密度先增加后减小，Cl一浓度为4％时，电流密度最大，镀层耐蚀性能最差。

关键词: 腐蚀行为 , 稀土铝热浸镀层 , A1(OH)3 , C1^- , 失重法 , 电化学性能