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  • 金屬腐蝕是指金屬材料受周圍介質的作用而損壞。金屬的腐蝕在生活中非常普遍,鋼鐵生銹、銅器表面生成的銅綠、鋁制品表面出現白斑、銀器表面變黑等都屬于金屬腐蝕。金屬的腐蝕問題遍及各行各業,不僅造成了資源的嚴重浪費,阻礙經濟增長,而且在工業生產過程中易導致較大的安全隱患,對人身和財產安全造成巨大威脅。據估算,全世界每年因金屬發生腐蝕造成的直接經濟損失大約占國民生產總值的 2%—4%,損耗的鋼材約為年產量的 1/3,每年因金屬腐蝕造成的經濟損失比水災、火災、風暴和地震等自然災害的損失的總和還大。其中,電化學腐蝕是最為普遍的腐蝕現象,電化學腐蝕是指金屬與電解質發生電化學反應而引起的金屬損耗,其本質是電化學傳荷過程。例如金屬在海水、土壤和潮濕空氣中的腐蝕情況。電化學保護技術也是材料防腐蝕方法中最常用的技術。腐蝕電化學的研究目的就是運用防腐技術防腐或緩蝕,達到防護的作用。

    因此,研究電化學腐蝕機理,發展電化學保護技術,對于防止和減少金屬腐蝕破壞國民經濟和國防建設,提高我們的生活水平有著重要的意義!

    電化學腐蝕研究發展之面面觀

    專題 | 腐蝕電化學技術應用研究進展

    金屬的腐蝕問題遍及各行各業,不僅造成了資源的嚴重浪費,阻礙經濟增長,而且在工業生產過程中易導致較大的安全隱患,對人身和財產安全造成巨大威脅。因此為了提高金屬的耐腐蝕性,世界范圍內的學者掀起了一股研究金屬及合金在各種環境中的腐蝕行為以及最大限度提升材料耐腐蝕性的熱潮。在腐蝕研究過程中,為了研究腐蝕過程的原理,揭示過程中具體的腐蝕行為特征,各種分析檢測方法必不可少。

    專題 | 國內外陰極保護技術的發展和進展

    陰極保護技術是電化學保護技術的一種,其原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流,被保護結構物成為陰極,從而使得金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制,避免或減弱腐蝕的發生。

    專題 | 微生物對飛機油箱腐蝕的電化學研究

    微生物是一切肉眼看不見或看得見的微小生物,它們都是一些個體微小構造簡單(大部分是單細胞)的低等生物。微生物種類繁多,在自然界無處不在,很難避免其進入供油系統及飛機燃油系統并在其中繁殖生長,造成污染。因此對微生物污染問題展開研究,分析微生物污染對飛機油箱腐蝕的影響具有重要意義。

    專題 | 艦船的電化學腐蝕及其外加電流陰極保護法應用狀況

    艦船在海上航行時,艦船殼體、推進器、內艙、冷凝器和海水管路系統等部位都會發生腐蝕。艦船腐蝕的原因比較復雜,是多種不同腐蝕形態共存的。其中最主要的原因是由于海水的含鹽度高(一般在 33% ~ 37%),艦船的金屬材料與海水接觸時,會形成無數個微小原電池而引起艦船的金屬腐蝕。腐蝕的后果是嚴重的,受到海水及海面鹽霧的侵蝕后,艦艇的甲板及艦體,每年需涂幾次涂料進行防護。

    專題 | 掃描隧道顯微鏡在腐蝕電化學研究中的應用

    掃描隧道顯微鏡在腐蝕電化學研究中的應用 文 | 李瑛 曹楚南 林海潮 中國科學院金屬腐蝕與防護研究所 金屬腐蝕與防護國家重點實驗室 掃描隧道顯微鏡(STM)的問世將人類帶入知之

    專題 | 腐蝕電化學檢測技術在接地網上的應用前景

    發電廠及變電站的接地網是電力系統安全可靠運行、保障電氣設備和運行人員安全的重要設施。目前在以美國為代表的許多發達國家銅為接地網的主要材料,在我國由于資源、經濟等原因,接地網所用材料主要為普通碳鋼。

    專題 | 潛艇電化學腐蝕電場特性研究

    海水中含有大量可溶性鹽,具有強烈的腐蝕性。而潛艇的結構部件主要是金屬材料,不同材料的金屬在海水中產生不同的腐蝕電位,不同電位的金屬發生電連接將會產生電流,從而產生電化學腐蝕電場。腐蝕電流是艇殼鋼板腐蝕的主要原因,也是艦艇電場的主要來源。潛艇腐蝕不僅使潛艇結構強度下降,縮短潛艇使用壽命,其產生的腐蝕電場在海水中傳播還會增加潛艇被探測、發現的可能性,成為水中兵器的信號源,嚴重影響潛艇隱身性能。

    專題 | 新型腐蝕電化學傳感器在金屬材料大氣腐蝕現場檢測中的應用

    大氣腐蝕是金屬材料最常見的腐蝕形式,全球每年由于大氣腐蝕造成的經濟損失高達 10000 萬美元。金屬材料大氣腐蝕的在線監檢測對壽命評估以及采取必要的腐蝕防護措施有著重要的指導意義。腐蝕失重法是最常用的金屬材料大氣腐蝕評價方法,但耗時較長,且無法實現在線監檢測。由于金屬材料大氣腐蝕本質上是薄液膜下的電化學腐蝕,因此理論上采用電化學方法可以實現在線腐蝕監檢測。

    專題 | 金屬管道的電化學腐蝕與防護

    當金屬與電解質溶液接觸時形成與原電池原理相同的腐蝕電池,自發發生電化學反應而使金屬變質損壞受到腐蝕,這種腐蝕即稱為電化學腐蝕。地下金屬管道的電化學腐蝕可分為析氫腐蝕與吸氧腐蝕兩種情況。

    專題 | 電化學阻抗技術在金屬腐蝕及涂層防護中的研究進展

    電化學阻抗技術也稱交流阻抗法,是通過控制電化學系統的電流(或電壓),隨時間按小振幅正弦規律變化,測量電化學系統隨時間相應的電壓(或電流)的變化,或者測量電化學體系的阻抗,進而測量體系(介質/涂膜/金屬)的反應機理、分析擬合測量體系的電化學參數。電化學阻抗方法在平衡電位條件下,施加很小的擾動信號,相當于原位測量,對電極反應過程的影響非常小,并且能夠分辨電化學腐蝕過程的控制步驟,研究金屬腐蝕過程的作用機理及腐蝕規律。

    業界視點

    專題 | 多反應耦合的腐蝕電化學動力學研究探討

    腐蝕電化學研究近些年進展相對較為緩慢。現有研究更多的是把腐蝕電化學作為腐蝕金屬或涂層在典型環境中腐蝕失效過程的評價工具,關注一些唯象參數,如自腐蝕電流、極化電阻、電荷轉移電阻和噪聲電阻等,鮮有從電化學反應本身出發,深入研究腐蝕金屬電極電化學反應動力學的報道,導致的后果是對腐蝕電化學反應難以深入認識,對電化學測試結果的分析容易流于形式。

    專題 | HP-13Cr不銹鋼在高溫、高壓、高礦化度環境下電化學腐蝕機理研究

    本文從腐蝕熱力學和腐蝕動力學角度,系統的研究了 HP-13Cr 不銹鋼在油氣開采過程中的極端環境下的腐蝕機理。

    專題 | 電化學-電感耦合等離子體原子發射光譜/質譜 聯用技術在金屬腐蝕研究中的應用

    本文綜述了電化學 - 電感耦合等離子體原子發射光譜 / 質譜 EC-ICP-AES/MS 的最新進展,介紹了 EC-ICP-AES/MS 的技術特點及其發展歷程,同時對其在金屬腐蝕研究中的應用進行了分析總結,并指出了現存的主要問題和解決方案以及對未來的展望和總結。

    專題 | 典型物理氣相沉積涂層海洋環境中的力學與電化學交互作用

    進入本世紀以來,陸地資源開發殆盡且伴生環境問題日益嚴重,太空資源雖是向往卻難以在短時間內被轉化利用,富饒海洋資源成為全人類的希望所在。基于此,世界各國紛紛制定海洋戰略,海洋經濟已經成為當前國際競爭的焦點領域,海洋國防也已成為世界主流國家安全力量的重要體現。工欲善其事,必先利其器。先進的海洋裝備既是發展海洋藍色經濟的必要支撐,也是加強海洋國防力量的重要保障。

    未來展望
    feature

    腐蝕電化學是一門應用性很強的交叉學科,在科學研究和生產生活中扮演越來越重要的角色。腐蝕科學的研究進展與國民生產的諸多行業息息相關。若要減輕或避免腐蝕的發生,就要對腐蝕過程的具體行為和機理進行剖析,對癥下藥。電化學腐蝕測試技術在腐蝕研究領域中有著無可替代的地位,電化學腐蝕測試技術的迅速發展對于開發研制高性能的耐腐蝕性能材料具有極大地指導意義。電化學保護是減緩或抑制金屬制品的腐蝕的有效技術,廣泛用于地下管道、港灣碼頭設施和海上平臺等金屬構件的防護。

    未來的腐蝕電化學研究方向應該致力于更加精準的解析金屬腐蝕過程中每一步驟及相應的原理,并提出應對方法以應用到實際的金屬防腐中。

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