分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 在常压、80℃条件下采用阳极电解NaHCO3溶液制备FeCO3膜,利用Na2S在高温下水解生成H2S及H2S与碳钢反应生成FeS的方法制备FeS膜。采用静态失重、电化学阻抗谱、动电位极化和环境扫描电镜等技术研究膜的耐蚀性能及沉积硫下膜的破坏规律。结果表明,pH值为7和3的模拟溶液中,无硫粉存在时FeCO3和FeS膜均具有较好的耐蚀性,且FeCO3膜的耐蚀性最好;与中性条件相比,膜在酸性溶液中耐蚀性较差。沉积硫下膜的耐蚀性基本失效,且在pH值为7时预膜试片均发生局部腐蚀,其中FeCO3膜下的局部腐蚀最严重且从边缘扩展,FeS膜下腐蚀则较均匀,而在pH值为3时试样均属于均匀腐蚀。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 综述了近年来有关SRB引起的钢铁腐蚀研究进展,分析了SRB生物膜的形成机制,介绍了传统SRB腐蚀机理、生物催化硫酸盐还原阴极反应腐蚀机理,以及SRB诱导生物矿化作用形成的沉淀垢膜下的碳钢腐蚀研究现状,着重介绍了生物能量学和生物电化学在推动SRB导致的微生物腐蚀机理研究中的重要作用,并在此基础上介绍了目前最新的对生物膜下SRB的控制技术和方法,为SRB腐蚀及控制提供参考。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 通过电化学方法、腐蚀失重法、超景深三维立体显微镜和菌量测定等方法,研究了常用缓蚀剂(月桂酸、硫脲)在含有硫酸盐还原菌(SRB)的饱和CO2产出水中的缓蚀行为。结果表明:在无菌饱和CO2介质中,月桂酸、硫脲对碳钢的最大缓蚀率分别为:98.6%和94.6%,且二者均是主要控制阴极抑制型缓蚀剂。在含SRB饱和CO2介质中,月桂酸和硫脲的缓蚀性能下降,缓蚀率分别只有62.9%和53.5%,且碳钢试片表面出现大量腐蚀坑。菌量测定结果表明,月桂酸和硫脲能够促进SRB生长,且SRB代谢产物阻碍月桂酸和硫脲在碳钢金属表面吸附,因此,这两种缓蚀剂均不适用于含有SRB的工况环境中。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 利用扫描电镜(SEM)、能谱、X射线衍射仪(XRD)和超景深三维立体显微镜等表面分析手段,调查研究油田污水集输管线材料的腐蚀和结垢行为。实验结果表明,暴露在没有添加杀菌剂的污水中30d的试样表面形成了大量的垢状沉淀物,局部放大可以发现以胞外聚合物为主的生物膜覆盖在试样表面,此时生物膜的厚度高达169.6μm,生物膜中含碳酸盐垢和细菌代谢产物硫铁化合物,且膜下基体材料局部腐蚀孔深度达到23.96μm。在连续添加100mg/L有机胍类杀菌剂1个月后,试样表面覆盖物中以无机矿物为主,且膜层厚度较未添加的薄,厚度为48.6μm,膜下腐蚀较均匀,局部腐蚀轻微。硫酸盐还原菌参与的生物作用是管线局部腐蚀穿孔的主要原因之一。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 人类认知由微生物导致的金属腐蚀现象距今已有一个多世纪的历史。最近20年,微生物腐蚀(Microbiologicallyinfluencedcorrosion,MIC)已成为金属腐蚀的一个研究热点。因为缺乏对MIC机理的深入了解和认识,人们甚至认为MIC是腐蚀领域中的一个“谜”。因此,迫切需要了解MIC的发生机理。最新的研究结果表明,金属的微生物腐蚀在本质上是一个生物电化学过程。在微生物与金属并存的环境中,当电子供体(如碳源)不存在或消耗掉之后,微生物用金属代替碳源获取电子,导致金属发生微生物腐蚀。另外一种腐蚀机理是,微生物的代谢产物(比如有机酸)导致金属腐蚀。腐蚀是一个能量释放的反应过程,微生物通过腐蚀金属得到维持其生命所必需的能量。目前,电化学方法已应用于微生物金属腐蚀研究,学者们提出了诸如“阴极去极化”等经典理论。但单纯从电化学角度研究微生物腐蚀金属可能得到一些片面的结论。随着对这一领域研究的不断深入人们认识到必须结合生物能量学以及生物电化学方面的知识,以更好地理解微生物影响金属腐蚀的进程。本文总结这方面的最新研究进展,并着重介绍“生物催化阴极还原”理论(Biocatalyticcathodicsulfatereduction,BCSR)和“电化学微生物腐蚀”理论(Electricalmicrobialinfluencedcorrosion,EMIC)等最新的金属微生物腐蚀机理。本文主要从生物能量学和生物电化学方面介绍金属微生物腐蚀机理研究,这是目前国际上一种新的研究方法和思路。BCSR就是依据这一思路解释了微生物为什么和怎样腐蚀金属这一MIC研究领域中的这一难题。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 采用电化学方法、腐蚀失重法及表面分析手段研究了X80钢在含有铁细菌(IOB)的油田产出水中的腐蚀行为研究。结果表明,IOB明显的促进了X80钢的均匀腐蚀及局部腐蚀。在空白的油田产出水中,X80钢腐蚀速率随时间延长先减小后增大。含有菌的油田产出水介质中,X80碳钢腐蚀速率先快速减小后又快速增大。含有铁细菌(IOB)的体系形成的生物膜较为疏松,同时可以看到大量的腐蚀产物及IOB细胞。而且通过3D三维立体显微镜可以看出含有IOB体系表面腐蚀较为严重且具有点蚀坑产生。极化曲线分析和失重分析都表明IOB的存在促进了X80碳钢的腐蚀。铁氧化菌可以加速X80管线碳钢的腐蚀。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-14 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 采用腐蚀失重法、电化学测量技术和表面分析技术研究了硫酸盐还原菌(SRB)在外加磁场下对Q235钢的腐蚀行为。研究结果表明: 磁场下SRB对Q235钢的腐蚀作用较空白组减轻,其阻抗值先减小后增大,而空白组的阻抗值先增大后减小,说明磁场下试样表面的生物膜形成滞后。扫描电子显微镜(SEM)的分析结果显示,磁场下Q235钢表面的生物膜均匀致密,并且紧密的黏附在金属表面,腐蚀产物主要以铁的氧化物为主,而空白组的腐蚀产物则以铁的硫化物为主,清除腐蚀产物后,表面呈现均匀腐蚀状态,实验组相对平整,有效地抑制了腐蚀过程。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-11 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 采用失重法、电化学测量和表面分析技术研究了有无静磁场环境下在含有硫酸盐还原菌(SRB)的培养基中铜合金的腐蚀行为。结果表明:SRB条件下,铜合金腐蚀失重最大,无磁场下的腐蚀电流密度远大于有磁场存在下,磁场的加入可以有效地减缓铜合金的腐蚀。SEM及能谱分析表明:静磁场下铜合金表面腐蚀产物膜均匀致密,腐蚀产物为金属硫化物,XPS进一步分析表明,铜的化合价以一价化合物为主;而无磁场时腐蚀产物疏松,腐蚀产物硫化物中,主要为二价铜。静磁场条件下所形成的致密的硫化亚铜腐蚀产物层阻碍腐蚀的发生,有效地减小了铜合金的腐蚀。