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材料保护
材料保护

徐军

月刊

1001-1560

bjb@mat-pro.com

027-83641679

430030

湖北省武汉宝丰二路126号

材料保护/Journal Materials ProtectionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1960年，是由武汉材料保护研究所、中国腐蚀与防护学会、中国表面工程协会，中国机械工程学会表面工程分会主办的全国性表面应用技术杂志，面向国内外公开发行，属中文核心期刊。曾荣获首届国家期刊奖，第二届中国期刊提名奖，入选中国期刊方阵双高期刊。
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    层状双氢氧化物基自修复涂层在海洋环境中的应用进展

    曹明媚刘书佩张育新
    1-13页
    查看更多>>摘要：恶劣的海洋环境使防腐成为海洋工程的技术难题,为延长海洋防腐涂层的使用寿命,开发具有"主动愈合"自修复功能的智能防腐涂层成为当前的研究热点.层状双氢氧化物(LDHs)因其独特的结构和阴离子交换性能,是理想的缓蚀剂纳米容器和氯离子固化剂,展现了优异的环境响应自修复防腐性能,加之成熟的施工技术,在海洋防腐工程中有广泛的应用.综述了LDHs材料的结构性质、合成方法以及LDHs基涂层的制备,总结了近年来LDHs作为有机涂层中的添加剂或预处理转化膜在海洋环境中针对金属(镁合金、铝合金和钢铁)防护和混凝土防护等领域的应用情况.鉴于涂层实际服役过程中遇到的复杂问题,提出LDHs材料研究中存在的不足和挑战,并展望了在海洋环境中LDHs材料未来的研究趋势.

    层状双氢氧化物基涂层海洋腐蚀自修复应用

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    水下无人潜航器结构材料腐蚀研究进展

    张琦超张宝龙蒋以山赵欣...
    14-22页
    查看更多>>摘要：无人潜航器是人们开发、利用、探索海洋必不可少的工具之一,并具有广泛的军事应用前景.随着科学技术的不断进步和发展,无人潜航器不断地突破自己的极限工作深度,由于海洋环境的特殊性和复杂性,对其结构材料要求越来越高.基于国内外最新研究进展,综合分析了无人潜航器结构材料在海洋环境中的腐蚀因素,包括海水温度、pH值、含盐量、氯离子浓度和溶氧量等.针对无人潜航器结构材料在海洋环境中的腐蚀类型,探究了在特殊工作环境中水下无人潜航器结构材料发生腐蚀的原因.阐述了无人潜航器结构材料在海洋环境下的防腐蚀方法并对其未来防腐蚀技术的发展进行了展望.

    无人潜航器结构材料腐蚀类型防腐涂层阴极保护

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    混凝土微生物腐蚀的防护方法研究进展

    王东升冯超万菲管方...
    23-31页
    查看更多>>摘要：混凝土是国家基础建设的重要工程材料,然而由于服役环境的复杂性,混凝土面临微生物腐蚀造成的劣化问题,给各行业发展和设施安全运行带来了安全隐患和经济损失,因此对混凝土的防护尤为重要.简要介绍了混凝土材料的应用现状和微生物腐蚀混凝土材料的机理,针对微生物腐蚀混凝土的方式,详细综述了目前保护混凝土免受微生物腐蚀的4种主要方法.重点讨论了微生物灭活、混凝土改性、涂层和生物矿化阻止微生物腐蚀的原理和研究进展,列举了不同方法抵抗微生物腐蚀的案例,总结了4种方法存在的优缺点;并且通过综述已有的混凝土防护方法,展望了未来微生物腐蚀混凝土的防护方法研究方向.

    微生物混凝土腐蚀防护方法

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    含油海洋环境下316L仪表管点蚀深度预测模型研究

    骆正山刘月骆济豪王小完...
    32-37,46页
    查看更多>>摘要：为了提升316L不锈钢仪表管在含油海洋大气环境下点蚀深度的预测精度,建立了基于改进粒子群算法优化的直接离散灰色点蚀深度预测模型[SCPSO-DDGM(1,1,λ)].首先以暴露实验点蚀数据为例,建立DDGM(1,1)模型,并利用新信息变权弱化缓冲算子、等维灰数递补对模型进行动态改进;后采用非线性变化惯性权重和正弦余弦学习因子提高粒子群算法(PSO)的寻优能力和收敛速度,引入高斯扰动策略增强PSO跳出局部最优的能力,进而用SCPSO对改进后的DDGM(1,1,λ)模型中的权重参数λ进行寻优;最终在MATLAB中进行仿真计算,分析对比SCPSO-DDGM(1,1,λ)模型与GM(1,1)、DDGM(1,1)、PSO-DDGM(1,1,λ)模型的预测结果.结果表明:在研究的时间区间内,经优化的新模型预测深度与实际深度高度吻合,较于对比模型性能更优.证明SCPSO-DDGM(1,1,λ)模型能够有效预测仪表管点蚀深度,为仪表管的腐蚀研究提供了新的思路与方法.

    含油海洋大气环境316L不锈钢仪表管点蚀深度改进粒子群优化算法(SCPSO)DDGM(1,1,λ)模型

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    石油对杀菌剂THPS耐受条件下微生物腐蚀的影响

    石鑫郭定张一梦张瑞永...
    38-46页
    查看更多>>摘要：杀菌剂是海洋油气开采行业防治微生物腐蚀(Microbiologically influenced corrosion,MIC)的常用方法.然而,杀菌剂可能导致微生物腐蚀行为发生改变,同时石油的存在也会对杀菌剂的使用效果造成一定的影响.通过细胞计数、腐蚀失重、表面分析和电化学分析等方法,研究了石油存在下杀菌剂四羟甲基硫酸磷(Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium sulfate,THPS)对硫酸盐还原菌Desulfobaculum bizertense(简称D.bizertensis)腐蚀行为的影响.结果表明,THPS虽然可以抑制D.bizertensis的生长,但会加剧D.bizertensis对X70管线钢的腐蚀.同时石油的加入,使腐蚀电位进一步升高,表明即便添加了杀菌剂,石油仍会促进D.bizertensis对X70的腐蚀.该结果为海洋含油环境中杀菌剂的合理使用提供了参考.

    微生物腐蚀THPSX70管线钢硫酸盐还原菌石油

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    稀土Y对低合金钢耐蚀性的影响研究

    孟祥超刘香军祝英杰富晓阳...
    47-57,167页
    查看更多>>摘要：为了研究稀土Y对低合金钢耐腐蚀性能的影响,通过向DH36低合金钢中添加稀土Y,得到不同稀土含量的低合金钢,采用3.5％NaCl溶液作为腐蚀介质,模拟海洋环境对DH36船板钢耐腐蚀性能的影响.采用浸泡实验、激光共聚焦显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、电化学测试等方法来考察稀土Y对DH36船板钢耐腐蚀性能的影响,并采用电子背向散射衍射(EBSD)来探究未被稀土改性的夹杂物和稀土夹杂与钢基体之间的残余应力大小,进而判断夹杂物对低合金钢耐蚀性能的影响.结果表明:稀土可以细化晶粒、改性夹杂物,减少稀土夹杂物的周边应力,减少微裂纹与微孔洞的发生,进而降低低合金钢在模拟海洋环境中的腐蚀敏感性;Y的加入可以使腐蚀电位正移,减小腐蚀电流密度,减少腐蚀初期试验钢表面点蚀坑的出现,进而减小腐蚀发生的活性区;此外,稀土Y的添加使腐蚀产物中γ-FeOOH的含量显著减少,Fe3O4和α-FeOOH的含量增加,锈层的稳定性与致密性增强;Y的添加还使锈层厚度变大,更有效地阻碍Cl-的进入.稀土Y的添加可以有效提高低合金钢的耐蚀性能,当稀土质量分数为0.0043％时,试验钢的耐蚀性最好.

    稀土Y夹杂物DH36低合金钢耐蚀性电化学腐蚀产物

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    SiCf/SiC复合材料表面Si/Yb2Si2O7涂层1350℃抗热冲击和抗热冲刷性能研究

    陈易诚邓杨芳张乐韦林...
    58-64,104页
    查看更多>>摘要：为了研究Si/Yb2Si2O7涂层在1350℃条件下的抗热冲击和抗热冲刷性能,首先在SiCf/SiC复合材料上采用真空等离子喷涂技术制备了Si/Yb2Si2O7涂层,并采用金相、物相、SEM、EDS、燃气热冲击设备和燃气热冲刷设备对试样进行了结构及性能表征.结果表明:涂层与SiCf/SiC复合材料的结合强度为25.01 MPa.经过1350℃燃气热冲击1000次,1350℃、550 m/s燃气热冲刷1 h后,Yb2Si2O7涂层的表面物相均主要为Yb2Si2O7、Yb2 SiO5、Yb2 O3和SiO2,抗热冲击和抗热冲刷2项性能测试结果均达设计要求.涂层结合强度很高,复合材料、Si层和Yb2Si2O7层耐高温且热匹配性能较好,且面层的抗燃气腐蚀能力很强,是涂层热冲击、热冲刷性能良好的主要原因.燃气热冲刷的燃气燃烧时间比燃气热冲击的总时间短,且热冲刷为恒温连续冲刷,无冷热的剧烈交替变化,故燃气冲刷后涂层边缘处靠近工装装卡的地方未见明显开裂,且连续冲刷后的黑色烧蚀区域较燃气热冲击的面积小.

    SiCf/SiC复合材料Si/Yb2Si2O7涂层真空等离子喷涂抗热冲击抗热冲刷

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    油气田酸化压裂环境下碳钢油套管材的腐蚀行为研究

    李国平刘君林张福林车瑾...
    65-71,114页
    查看更多>>摘要：为了明确某油田在酸化压裂环境下鲜酸、残酸对油套管材料腐蚀性能的影响规律及材料的适应性,采用腐蚀失重法、三维体视光学显微镜观察等方法分析了P110、C110油管材料在酸化全过程的腐蚀损伤发展趋势、点蚀敏感性和不同条件下的腐蚀形貌特征,并优化了酸化缓蚀剂.结果表明:随着鲜酸酸化温度的逐渐升高,材料腐蚀程度均呈增大趋势,当温度≥180℃时,C110的平均腐蚀速率vcorr=127.7 g/(m2·h),P110的平均腐蚀速率vcorr=407.0 g/(m2·h),均远高于指标要求;在模拟鲜酸温度为100℃时材料表面已出现点蚀形核现象,随着温度的升高,点蚀敏感性逐渐增大.在超高温180℃的残酸环境下,C110和P110材料均发生极严重腐蚀.酸化液组分中缓蚀剂在高温条件下明显失效,导致残酸返排环境下管材遭受严重腐蚀损伤.优化后的改性曼烯碱酸化缓蚀剂通过多层吸附膜的形成明显减缓了材料的腐蚀速率,在180℃高温鲜酸环境下缓蚀率为89.4％.

    酸化压裂P110、C110油管材料腐蚀损伤点蚀酸化缓蚀剂高温高压

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    L360钢在模拟地层水中的流动腐蚀行为研究

    叶男廖俊鲜俊文烁博...
    72-79页
    查看更多>>摘要：为研究含水集输管道真实管流状态下L360钢管壁处的腐蚀行为,利用自制循环流动腐蚀试验装置,通过电化学阻抗和动电位扫描方法考察了L360钢的腐蚀电化学特征,采用扫描电镜和三维光学显微镜对腐蚀微观形貌进行了分析.结果表明:试片的平均腐蚀速率随流速的提高而增大,局部腐蚀速率呈现先减小后增大的趋势;适当提高流速能减缓局部腐蚀速率;环路运行4 h后试样表面开始形成较完整的腐蚀产物膜;当流速达到0.5 m/s时,管壁处腐蚀产物膜开始脱落;对于干净光滑的试样,在腐蚀初期属于极严重腐蚀.

    流动管壁L360钢腐蚀行为腐蚀产物膜局部腐蚀

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    Cr30钢表面镍包WC增强铁基合金涂层的微观组织和耐磨耐蚀性能研究

    汤联生连应华林星郭岩...
    80-87页
    查看更多>>摘要：为改善Cr30钢表面的耐冲蚀磨损性能以及耐硫酸、盐酸腐蚀性能,以铁合金粉和镍包WC颗粒的混合物为原料,采用激光熔覆技术在Cr30钢表面制备含镍包WC铁基合金涂层,研究了原料中镍包WC质量分数(10％～30％)对铁基合金涂层的显微组织、物相组成、显微硬度、耐冲蚀磨损性能、耐硫酸和盐酸腐蚀性能的影响.结果表明:不含镍包WC的铁基合金涂层物相为FeCr固溶体和Cr23C6;含10％和20％镍包WC的铁基合金涂层物相为FeCr固溶体、Cr23C6和Fe3W3C;随着镍包WC含量增至30％,铁基合金涂层中析出了新的碳化物Fe6W6C,含30％镍包WC的铁基合金涂层物相为FeCr固溶体、Cr23C6、Fe3W3C和Fe6W6C.随着镍包WC含量的增加,铁基合金涂层的显微硬度、耐冲蚀磨损和耐硫酸、盐酸腐蚀性能提高,当镍包WC质量分数为30％时,铁基合金涂层的组织致密、细化效果最明显,涂层的硬度最高,达到786 HV0.5;30％镍包WC的铁基合金涂层的耐冲蚀磨损、耐硫酸和盐酸腐蚀性能最佳.

    激光熔覆镍包WC铁基合金涂层冲蚀磨损酸性介质腐蚀

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