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微区电化学测量技术进展及在腐蚀领域的应用

王力伟 , 李晓刚 , 杜翠薇 , 曾笑笑

中国腐蚀与防护学报

综述了近年来微区电化学测试系统的各项技术设备原理及应用的发展概况，分别探讨了扫描振动参比电极技术（SVET）、扫描开尔文探针（SKP）、局部电化学交流阻抗谱（LEIS）和扫描电化学显微镜（SECM）等微区电化学测量系统在腐蚀理论研究与防护技术领域的应用；并指出在发展更加精密、可靠和满足快速的SVET、SKP、LEIS和SECM等微区电化学测量系统的同时，将以上技术用于金属各种局部腐蚀的机理和相组织腐蚀电化学的研究中，不但可以积累以上技术关于腐蚀电化学研究中的基础数据与规律，还可以加快这些技术的发展。

关键词: 扫描振动参比电极 , scanning Kelvin probe (SKP) , localized electrochemical impedance spectroscopy (LEIS) , scanning electrochemical microscopy (SECM) , local electronchemical

基于分形的管线钢直流杂散电流腐蚀行为

王力伟 , 唐兴华 , 王新华 , 刘菊银 , 王翠 , 何仁洋

腐蚀与防护

基于非线性科学中的分形理论,研究了Q235管线钢直流杂散电流的腐蚀行为.采用腐蚀挂片失重法和计盒维数法研究了杂散电流密度、土壤电导率和土壤酸碱度对腐蚀速率和分形维数的影响,并重点研究了腐蚀形貌的分形特征及腐蚀速率与分形维数的相互关系.结果表明,Q235管线钢杂散电流腐蚀形貌具有分形特征,分形维数与腐蚀速率成近似指数关系,据此可对Q235管线钢腐蚀程度作出定量评价;杂散电流密度对分形维数和腐蚀速率影响最大,分形维数随着杂散电流密度增加呈指数增大,随着土壤电导率增大和pH降低呈现出微小增加趋势.

关键词: Q235管线钢 , 直流杂散电流 , 分形维数 , 腐蚀速率

X70钢焊接接头在酸性溶液中的局部腐蚀SVET研究

王力伟 , 杜翠薇 , 刘智勇 , 李晓刚

腐蚀与防护

采用SEM分析了符合焊接工艺规范的X70管线钢焊接接头部位的组织，并采用扫描振动参比电极技术（SVET）研究了X70钢焊接接头在鹰潭酸性土壤模拟溶液中的局部腐蚀行为。结果表明，X70钢焊接接头热影响区在鹰潭酸性土壤模拟溶液中的腐蚀电流密度最大，焊缝和母材靠近热影响区的区域电流密度次之，母材的腐蚀电流密度随着与热影响区距离的增大而降低。

关键词: X70钢焊接接头 , 酸性溶液 , 局部腐蚀 , 扫描振动参比电极技术(SVET)

成膜电位对X70管线钢在NaHCO₃溶液中钝化膜电化学性能的影响

贾志军 , 李晓刚 , 梁平 , 王力伟

中国腐蚀与防护学报

采用动电位极化、电化学阻抗和电容测量等方法研究了X70管线钢在 0.5 mol?L^-1 NaHCO₃溶液中的电化学行为及生成钝化膜的电化学性能。极化曲线结果表明，X70钢在该溶液中有着明显的钝化行为；电化学阻抗表明，随着成膜电位正移，X70钢表面形成的钝化膜更加致密，均匀性更好；电容测量表明，X70钢在不同成膜电位下形成的钝化膜在 -0.20~0.80 V扫描范围内为n型半导体，并且随着成膜电位的正移，空间电荷层更厚，施主密度逐渐减小，耐蚀性更好。

关键词: X70管线钢 , passive film , EIS , Mott-Schottky plot , corrosion resistance

有机涂层剥离的微区电化学研究进展

王力伟 , 王新华 , 卢琳 , 李晓刚

腐蚀与防护

介绍了有机涂层剥离的关键影响因素,并阐述了先进的微区电化学测试技术,包括扫描参比电极技术(SRET)、扫描振动参比电极技术(SVET)、扫描开尔文探针(SKP)、局部电化学阻抗谱(LEIS)等在有机涂层剥离研究中的应用进展.将近年来逐渐成熟的具有高空间分辨率的微区电化学理论和研究方法应用于有机涂层剥离的研究,对于探索剥离的扩展规律和机制,从本质上认识涂层/金属界面过程具有重要意义.

关键词: 有机涂层 , 剥离影响因素 , 微区电化学测试技术

埋地Q235钢管3LPE防蚀层耐阴极剥离及保护性能

王力伟 , 王翠 , 王新华 , 黄海 , 唐兴华

材料保护

通过室内模拟试验,分析了阴极电位对Q235埋地钢管3LPE防蚀层耐阴极剥离性能的影响;研究了土壤静载正压力对防蚀层结合强度的影响;利用电化学阻抗谱(EIS)技术,分析了管道缺陷对防蚀层保护效果的影响.结果表明:在25℃下,当阴极保护电位高于-1.28 V(vs SCE)时,3LPE防蚀层破损孔处不存在明显的阴极剥离,当阴极保护电位低于-1.28 V时出现剥离;3LPE防蚀层最佳保护电位为-0.85～-1.35 V(vs CSE);未受到压力时,防蚀层从环氧底漆与中间胶层之间剥离;当加上正压力后,剥离发生在胶层内部;在试验周期内,缺陷孔径小于4 mm时,防蚀层阻抗Rc无明显变化,保护性能良好,随着缺陷孔径的增大,Rc减小,保护性能降低,同时剥离可能性增加.

关键词: 3LPE防蚀层 , 阴极剥离 , 管道缺陷 , EIS , Q235埋地钢管

扫描Kelvin探针的电化学原理分析

王力伟 , 杜翠薇 , 刘智勇 , 李晓刚

腐蚀学报（英文）

关键词:

Fe3C和珠光体对低碳铁素体钢腐蚀电化学行为的影响

王力伟 , 杜翠薇 , 刘智勇 , 曾笑笑 , 李晓刚

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00198

通过对X80管线钢进行固体渗碳模拟焊接接头区域的Fe3C和退化珠光体组织,采用扫描Kelvin探针(SKP)、扫描振动参比电极(SVP)和局部电化学交流阻抗谱(LEIS)结合浸泡实验分析了Fe3C和珠光体对铁素体钢表面电化学性能以及在鹰潭土壤模拟溶液中的局部腐蚀发生规律的影响.结果表明,退化珠光体组织在空气(湿度为40％,温度为22℃)中的腐蚀电位低于贝氏体铁素体,并且随着Fe3C含量的增加,腐蚀电位降低；渗碳试样在鹰潭模拟溶液中发生局部腐蚀,中心铁素体区为整个材料电偶腐蚀的阴极,退化珠光体和退化珠光体/贝氏体铁素体区为阳极,随着Fe3C含量的增加,阳极溶解电流密度增大；模拟溶液各离子含量成倍增加后,退化珠光体的阳极电流密度升高,电化学交流阻抗值降低,局部腐蚀效应增大.

关键词: 铁素体钢 , 固体渗碳 , 显微组织 , 微区电化学