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中南大学学报（英文版）
中南大学学报（英文版）

黄伯云

月刊

2095-2899

zngdxb@mail.csu.edu.cn

0731-88879765

410083

湖南省长沙市中南大学内

中南大学学报（英文版）/Journal Journal of Central South UniversityCSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>《Journal Central South University of Technology》（即《中南大学学报（英文版）》ISSN 1005-9784,CN43-1231/TD）是国家教育部主管、中南大学主办的以材料、选矿、冶金、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期,1994年创刊,双月刊。自2007年第1期起与世界著名德国科技出版集团施普林格(Springer-Verlag)联合出版。本刊已被《科学引文索引》（SCI-E）；《EI Compendex》(即EI核心版)；《化学文摘》；《金属文摘》；《铝工业文摘》等知名检索刊物收录：
正式出版
收录年代

    Preface:Corrosion and protection in marine environment

    张斌斌张瑞永王毅王巍...
    3349-3351页
      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    电子受体对Pseudodesulfovibrio cashew作用下Q235钢腐蚀的影响

    高耀华吴佳佳张盾王鹏...
    3352-3368页
    查看更多>>摘要：微生物腐蚀(MIC)是指微生物的自身生命活动及其代谢产物直接或间接地加速金属材料腐蚀过程。硫酸盐还原菌和硝酸盐还原菌是导致MIC的重要腐蚀性微生物，其分别使用硫酸盐和硝酸盐作为电子受体。硫酸根和硝酸根不同的标准电极电位有可能导致腐蚀的差异，但它们对同一细菌腐蚀的影响尚未报道。为此，本文研究了在碳饥饿条件下，Pseudodesulfovibrio cashew(P。cashew)在硫酸盐和硝酸盐介质中对Q235钢腐蚀的影响。研究发现，在非生物条件下，硫酸盐和硝酸盐不会导致明显的腐蚀差异。然而，P。cashew在这两种介质中都促进了Q235钢的腐蚀，其中P。cashew对H2的消耗是促进腐蚀的主要机制。此外，在硫酸盐介质中，P cashew作用下Q235钢的腐蚀更为严重，这与生物膜中更多的固着细胞数量、更强的细菌运动性、更多的产氢途径以及与能量合成相关的酶的基因表达增加密切相关。

    Q235钢电子受体微生物腐蚀P.cashew

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    • 万方数据

    有机碳源含量对硫酸盐还原原核生物引起AZ31B镁阳极腐蚀行为的影响

    李金融张杰KRISHNAMURTHY Mathivanan朱庆军...
    3369-3381页
    查看更多>>摘要：滩涂环境是一个泥水气混合的相对封闭的独特环境，硫酸盐还原原核生物(SRP)引起的腐蚀是滩涂环境石油管道中管线破坏失效的重要原因。目前，国内外关于滩涂环境中埋地油气管线腐蚀的研究通常侧重于管线钢本身的腐蚀情况，对于为管线钢提供阴极保护的镁阳极的研究涉及不多。但在实际工况下镁阳极的异常腐蚀失效严重威胁着输油管线的安全运行。此外，滩涂环境中物质交换的困难和镁阳极周围化学填充物的包裹而导致SRP缺乏充足的碳源供应。在碳源饥饿条件下SRP是否会导致镁阳极腐蚀以及如何影响镁阳极腐蚀尚不清楚。因此，本研究通过失重测试、表面分析和电化学分析等方法，研究了菌株Desulfovibrio sp。HQM3在模拟滩涂环境下不同含量的有机碳源(柠檬酸三钠和乳酸钠)对埋地油气管线中AZ31B镁阳极腐蚀行为的影响。失重结果表明，在Postgate C(PGC)培养基中添加低含量有机碳源(0％，1％，10％)时合金试样的失重率高于添加100％碳源时的。电化学分析表明，合金试样在低有机碳源含量时的腐蚀电流密度(Jcorr)比100％有机碳源情况下的Jcorr大，电荷转移电阻(Ret)小，腐蚀速率快。扫描电子显微镜(SEM)和激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)观察也表明，在缺乏有机碳源时，Desulfovibrio sp。HQM3引起的合金表面的点蚀更严重。此外，利用SEM在镁阳极试样表面细菌之间观察到大量的纳米线，结合热力学计算证明了缺乏有机碳源时菌株Desulfovibrio sp。HQM3对AZ31B镁阳极的腐蚀是通过胞外电子转移而实现的。

    AZ31B镁阳极有机碳源微生物影响腐蚀硫酸盐还原原核生物

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    • 万方数据

    海洋环境中沉积物下硫酸盐还原菌有机碳源饥饿条件下引起的B10铜镍合金腐蚀行为

    金正宇王智范玉荇柳海宪...
    3382-3393页
    查看更多>>摘要：海洋环境中微生物对金属材料的破坏性极强，是导致装备材料腐蚀失效的重要原因之一。海洋环境中耐蚀性较好的铜镍合金在硫酸盐还原菌作用条件下常常发生严重的局部腐蚀，导致铜镍合金设备穿孔失效。沉积物也是造成金属材料局部腐蚀的主要原因之一，然而关于硫酸盐还原菌对铜镍合金沉积物下的腐蚀行为影响缺乏相关研究。本文采用电化学测试方法结合表面分析手段，研究了海洋环境中硫酸盐还原菌在有机碳源饥饿条件下引起的B10铜镍合金沉积物腐蚀行为和机制，为海洋环境中沉积物下的铜镍合金微生物腐蚀控制提供理论指导。研究结果表明，在有机碳源饥饿条件下大部分硫酸盐还原菌都已经死亡，但是部分幸存的硫酸盐还原菌依旧可以在裸的和沉积物覆盖下的B10铜镍合金表面附着和形成生物膜，从而加速B10铜镍合金的腐蚀。受到有机碳源的限制，硫酸盐还原菌导致的点蚀较为轻微。但是无论是在有无细菌存在的条件下，沉积物下的B10铜镍合金都遭受了较为严重的点蚀，而且在硫酸盐还原菌存在条件下点蚀更为严重。在含有硫酸盐还原菌的生物体系中，裸的和沉积物覆盖下的B10铜镍合金在早期有一个明显的电偶效应，但是在5 d之后，由于较小的开路电位差而导致的电偶效应几乎可以忽略。因此，沉积物下硫酸盐还原菌导致的铜镍合金腐蚀必须引起关注。

    硫酸盐还原菌铜镍合金微生物腐蚀沉积物下腐蚀点蚀有机碳源饥饿

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    • 万方数据

    船舶工业中新型多功能环氧基石墨氮化碳/硅化二氧化钛纳米复合材料作为钢的抗腐蚀和阻燃保护涂层

    XAVIER Joseph Raj
    3394-3422页
    查看更多>>摘要：用化合物3-(N-乙氨基)三甲氧基硅烷(EAMS)改性二氧化钛，得到EAMS/TiO2，然后将其用石墨氮化碳(GCN)包裹再集成到环氧树脂(EP)中得到纳米复合材料，将其作为钢的保护涂层。用电化学技术评价了纳米复合材料对低碳钢在海洋环境中的保护性能。热重分析(TGA)和Cone量热试验表明，与纯环氧树脂相比，GCN/EAMS-TiO2显著增强了环氧树脂涂层的阻燃性，使峰值热释放率(pHRR)和总的热释放(THR)值分别降低了 88％和70％。盐雾试验表明，其吸水率降低，耐腐蚀性能增强。最佳浓度的0。6 wt％GCN/EAMS-TiO2产生的涂层阻抗最强，纳米复合材料在海水中浸泡28 d后产生的涂层阻抗为7。50×10 10Ω·cm2。EP-GCN/EAMS-TiO2在海水中浸泡1 h后的表面阻抗是纯EP的99。9倍。SECM分析结果表明，有EP-GCN/EAMS-TiO2涂层的钢的亚铁离子耗散量(1。0nA)最低。FE-SEM和EDX分析显示了改善的受损产物和耐用的惰性纳米层覆盖。该纳米复合材料具有良好的耐水性(水接触角为167°)和较强的力学性能，在海水中浸泡28 d后，黏附强度提高到18。3 MPa。EP-GCN/EAMS-TiO2显示出作为航运工业涂层材料的潜力。

    石墨氮化碳纳米复合材料阻燃剂涂层腐蚀功能材料

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    • 万方数据

    嗜酸硫氧化菌A.thiooxidans对砂浆的腐蚀影响

    王东升冯超管方SAND Wolfgang...
    3423-3434页
    查看更多>>摘要：混凝土砂浆是海洋及城市基础设施中的重要基础材料，然而腐蚀环境中酸性微生物引起的腐蚀影响混凝土结构的安全运行。嗜酸硫氧化菌A。thiooxidans是造成混凝土砂浆腐蚀破坏的重要原因。为了弄清A。thiooxidans对混凝土砂浆的破坏机制，本文通过检测溶液环境中钙离子和硫酸根离子的浓度变化以及砂浆的表面pH、失重、微观形貌的变化，研究A。thiooxidans对砂浆的腐蚀影响。经过A。thiooxidans 56 d的腐蚀，砂浆的失重达到了(15。1±2。2)％，而无菌对照组的砂浆失重为(10。2±0。9)％，实验组是对照组的1。5倍。SEM结果显示砂浆样品表面有大量结构较弱的纤维状腐蚀产物附着，经XRD和EDS分析其成分主要为硫酸钙。砂浆表面pH和培养液pH的变化均表明A。thiooxidans通过新陈代谢产生生物硫酸腐蚀砂浆，导致砂浆表面沉积大量腐蚀产物。该结果表明嗜酸硫氧化菌A。thiooxidans加速了混凝土的腐蚀。本文创新性地结合溶液环境中钙离子和硫酸根离子的浓度变化，在热力学基础上分析了嗜酸硫氧化菌A。thiooxidans腐蚀砂浆的机理，为发展混凝土砂浆防护技术提供了科学参考。

    硫氧化细菌Acidithiobacillusthiooxidans砂浆腐蚀生物硫酸质量损失

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    • 万方数据

    环境温度对改性Fe3O4/EP复合涂层的固化过程及防护性能的影响

    陈晓华孙议祥满成崔洪芝...
    3435-3446页
    查看更多>>摘要：采用非等温DSC技术分析了环氧树脂的固化过程，测定了环氧涂层的最佳固化工艺。按照此固化工艺制备的HOT#EP涂层和HOT#G-Fe3O4/EP涂层的防腐性能和附着力均优于-10 ℃固化的LT#EP涂层和LT#G-Fe3O4/EP涂层。电化学结果表明，HOT#G-Fe3O4/EP涂层具有最大的低频阻抗模(|Z|0。01Hz)、涂层孔隙电阻和相位角。盐雾试验结果表明，在环氧树脂中添加G-Fe3O4填料可以增强涂层的防腐性能和附着力，高温固化的复合环氧涂层具有更优异的性能。通过对涂层进行固化动力学分析，发现G-Fe3O4/EP固化体系具有更低的活化能(Ea=53。29 kJ/mol)，这表明G-Fe3O4的加入可以加速环氧树脂的固化过程。涂层的固化指数分析结果表明，在固化反应中，G-Fe3O4表面的环氧基团优先参与固化反应，消耗了固化环氧树脂所需的部分胺基，这一反应大大增强了 G-Fe3O4填料在环氧涂层中的相容性、稳定性和分散性，从而使环氧涂层具备更优异的防腐性能和机械性能。

    低温固化环氧树脂固化动力学防腐性能

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    • 万方数据

    海水中基于中空纳米填料的光热自修复聚氨酯涂层

    康倩倩毛智鹏彭黎明MYRONYUK Oleksiy...
    3447-3462页
    查看更多>>摘要：本文开发了一种由光热响应型中空核-壳纳米填料激活的具有优异自修复和耐腐蚀性能的新型复合涂层。首先，合成具有中空核-壳结构的光热纳米填料Co9S8@Bi2S3，然后，将其添加到聚氨酯(PU)中制备PU-Co9S8@Bi2S3复合涂层。在808 nm近红外光照射下，Co9S8@Bi2S3的光热效应可以触发可逆氢键的重建来修复涂层划痕。通过划痕试验和分子动力学模拟证明了 PU-Co9S8@Bi2S3涂层优异的光热自修复性能。电化学阻抗谱测试结果表明，PU-Co9S8@Bi2S3涂层具有良好的自修复和防腐性能。经历3次自修复后的涂层，在海水中浸泡30 d后的低频阻抗模量仍然接近109 Ω·cm2。该研究为开发由光热效应触发的多重循环自修复涂层提供了一种新的策略。

    聚氨酯涂层光热效应自修复腐蚀防护

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    • 万方数据

    碱性响应型纳米静电纺丝的制备及自修复涂层的防腐性能研究

    纪文会曹琳纪小红彭黎明...
    3463-3481页
    查看更多>>摘要：本文以聚丙烯腈(PAN)负载缓蚀剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM)]BF4)，利用静电纺丝技术合成PAN/[BMIM]BF4纳米纤维。将醇酸清漆涂覆在纤维膜上制备复合涂层，并对复合涂层的自愈性能和防腐性能进行研究。通过扫描电镜观察到纤维形态稳定，不存在珠状结构。利用傅里叶红外光谱分析了复合纤维的组成，证实了复合纳米纤维的成功制备。利用三维激光共聚焦扫描显微镜观察碳钢的腐蚀形态和腐蚀剖面，复合涂层具有良好的自修复性能。[BMIM]BF4可在碱性环境下通过物理吸附或化学吸附在裸碳钢基材表面形成保护膜。利用电化学阻抗谱分析和测试得知，在3。5 wt。％的碱性NaCl溶液中，涂层的最大缓蚀效率为88。5％。与不含纳米纤维的涂层相比，复合纤维清漆复合涂层具有良好的自修复和抗腐蚀性能。

    静电纺丝自修复涂层碱性响应腐蚀防护

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    • 万方数据

    Ti-6Al-4V合金的TiO2/Cu2O和TiO2/Cu2O@CeO2微弧氧化涂层在天然海水中的耐蚀性能和抗菌性能

    唐恒蒋全通谢睿吴思伟...
    3482-3501页
    查看更多>>摘要：微弧氧化是一种有效的表面处理方法，可改善金属及其合金的某些性能。本文通过微弧氧化法在Ti-6Al-4V上制备了含TiO2/Cu2O和TiO2/Cu2O@CeO2的涂层。该涂层具有良好的耐腐蚀性和抗菌性。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和3D激光共聚焦技术对涂层进行了表征。分析了TiO2/Cu2O和TiO2/Cu2O@CeO2涂层的特性，包括微观结构、表面粗糙度、耐腐蚀性能和抗菌性能。电化学结果表明，与基体相比，微弧氧化法制备的涂层具有更强的耐腐蚀性。采用荧光显微镜和平板计数法评估了 TiO2/Cu2O和TiO2/Cu2O@CeO2涂层对铜绿假单胞菌的抗菌性能，发现TiO2/Cu2O@CeO2涂层的抗菌率高达99。70％。综上所述，微弧氧化法制备的TiO2/Cu2O和TiO2/Cu2O@CeO2涂层在海洋防腐和生物污损领域具有潜在的应用前景。

    抗菌性能微弧氧化涂层Ti-6Al-4V合金耐蚀性能

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