闫莹
,
张婷
,
周浩
,
吴来明
,
鲁丹丹
,
邓丽娟
,
蔡兰坤
腐蚀与防护
采用石英晶体微天平（QCM）反应性监测方法研究了铜在臭氧环境中的腐蚀初期行为及机理。通过监测不同臭氧浓度、不同温度下表面镀铜石英晶振片的频率变化，得到铜在臭氧环境中的腐蚀动力学曲线，并据此计算了腐蚀速度等参数，进一步推测铜在臭氧中的腐蚀机理。结果表明，在特定腐蚀条件下，镀铜石英晶振片的频率随时间变化呈下降趋势，说明晶振片表面的铜与腐蚀介质发生反应生成腐蚀产物，导致镀铜石英晶振片表面质量增加，引起频率下降。臭氧浓度和温度对铜的腐蚀行为有着不同程度的影响，随着臭氧浓度的增大和反应温度的升高，铜的腐蚀速率不断增大。
关键词:
臭氧
,
大气腐蚀
,
铜
,
石英晶体微天平(QCM)
林颖
,
闫莹
,
吴雪威
,
伍思敏
,
周浩
,
吴来明
,
蔡兰坤
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.007
目的 研究3种带锈青铜及裸青铜文物材料在3种环境模拟液中的腐蚀发展行为.方法 采用动电位扫描和SEM-EDS等方法研究试样的腐蚀特征和现象.结果 在模拟大气环境介质中,电位在50~160 mV阳极极化范围内,与其他三种青铜材料相比,带CuCl锈青铜的阳极腐蚀电流密度最小;在模拟海水介质中,锈蚀青铜的腐蚀电流密度略大于裸青铜的;在模拟SO2环境介质中,4种青铜试样的Rp值均大于大气环境介质中的.结论 在模拟大气环境介质中,且阳极极化电位接近自腐蚀电位时,CuCl锈对青铜基体具有一定的保护性;在模拟海水环境介质中,带锈青铜的表面锈对基体没有保护作用;在模拟SO2环境介质中,与在模拟大气环境介质中相比,SO32-的引入会抑制青铜的腐蚀.表面形貌和能谱分析结果 表明,裸青铜、CuCl锈青铜和混合锈青铜在模拟SO2环境介质中,有点蚀现象发生,对粉状锈的生成有抑制作用.
关键词:
带锈青铜
,
粉状锈
,
动电位扫描法
伍思敏
,
闫莹
,
白钟庆
,
周浩
,
吴来明
,
林颖
,
蔡兰坤
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.006
目的 粉状锈会严重危害青铜文物,研究青铜文物粉状锈表面性质对建立合理有效的防护方法 具有重要的意义.方法 通过自组装技术,在染有粉状锈的青铜试片表面制备3-巯基丙基三甲氧基硅烷和正辛基三乙氧基硅烷复合膜.采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和接触角测量仪,对复合膜表面的形貌特征和结构特点进行了表征和分析,利用电化学测试研究试片的耐腐蚀性能.结果 红外光谱及扫描电镜显示,在试片的粉状锈表面形成了良好的硅烷复合膜.经自组装后的试片表面具有超疏水性,接触角从86.3°提高到155.2°.水滴与试片表面的接触面中约91.3%是液/气界面,只有较少一部分液体与试片接触.自组装后,试片的耐腐蚀性显著提升,试片的自腐蚀电流密度Jcorr由2.58×10–2 mA/cm2降低到1.081×10–2 mA/cm2,缓蚀效率为95.81%.结论 硅烷复合膜可以在试片的粉状锈表面形成一层保护膜,有效地隔绝试片与液体的接触,使其具有超疏水性,同时提高其耐腐蚀性.
关键词:
粉状锈
,
青铜
,
超疏水
,
自组装
,
硅烷
,
耐蚀性
朱以亮
,
闫莹
,
周浩
,
吴来明
,
吴雪威
,
史笔函
,
蔡兰坤
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.032
目的 研究臭氧与LED灯光共同作用于银质文物模拟材料的腐蚀行为和规律.方法 采用石英晶体微天平(QCM)反应性监测及SEM-EDS等方法,研究了暴露于臭氧和LED灯下的银质文物模拟材料的腐蚀行为及其表面特征.结果 暴露于LED灯或臭氧条件下的石英晶振片频率均有所下降,而暴露于LED灯加臭氧复合条件下的石英晶振片频率下降速率更快且最终下降值更多.此外,升高LED灯色温、增大臭氧浓度或提高环境温度,均会使石英晶振片频率下降速率更快且最终下降值更大.在臭氧质量浓度为5 μg/L环境中,与无光照条件相比,LED光照下的银片表面的腐蚀产物及氧元素含量较多,并且LED灯的色温越高,其光照下的银片表面生成的腐蚀产物越多,但不同品牌的LED灯下的银片表面腐蚀产物生成量及氧元素含量均相近.结论 臭氧与LED灯光均会加速银的腐蚀,两者共同作用时,会使银腐蚀更严重.升高LED灯色温、增加臭氧浓度或提升环境温度也同样会加速银的腐蚀,但不同品牌LED灯对银腐蚀的影响却相差无几.
关键词:
银
,
文物
,
LED灯光
,
臭氧
,
腐蚀
,
石英晶体微天平
张瑛
,
蔡兰坤
,
顾小兰
,
祝鸿范
,
周浩
腐蚀科学与防护技术
采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线电子能谱(EDAX)和金相显微镜(OM)等方法，分析比较了染有“粉状锈”与未染粉状锈的青铜残片的矿物组成、腐蚀层分层结构及金相组织.结果发现，染有“粉状锈”的青铜样品含有未染粉状锈的样品所没有的副氯铜矿；其断面腐蚀层分若干层，且每层锈体的结构和元素组成各不相同，金相分析表明了粉状锈生成属点蚀或晶间腐蚀.
关键词:
青铜文物
,
null
,
null
国瑞峰
,
葛红花
,
尹然
,
蔡兰坤
,
周浩
腐蚀与防护
利用三电极电化学电池研究了大气环境中的SO2对金属银的腐蚀行为.通过电化学阻抗谱和极化曲线分析了金属银在不同厚度液膜、不同湿度、不同SO2气体浓度及不同暴露时间下的初期腐蚀行为.结果显示:电极表面液膜越薄,金属银的腐蚀电流密度越大;采用镜头纸控制银电极表面液膜厚度,随着大气环境湿度的增加,银的腐蚀速度减小;在自然大气环境中,随着大气中SO2浓度的增加,暴露时间的延长,银电极的阻抗值增大,这可能是由于银电极表面Ag2O、AgOH和亚硫酸银等反应产物膜的形成的原因.
关键词:
SO2
,
银
,
大气腐蚀
张东曙
,
蔡兰坤
,
祝鸿范
,
周浩
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2002.02.011
采用极化曲线测量和交流阻抗法对1-苯基-5-巯基四氮唑(PMTA)、2-巯基苯并恶唑(MBO)和2-巯基苯并咪唑(MBI)以及复配缓蚀剂(PMM)在HSCH2COOH溶液中对银的缓蚀性能进行了比较.结果显示,PMM对银具有更好的缓蚀效果,表现出协同效应.AES和XPS研究结果表明,PMM在银表面上所形成的防变色膜比单组分缓蚀剂防变色膜致密且稳定,从而能够更有效地防银变色.
关键词:
银
,
防变色
,
协同效应
,
复配缓蚀剂
宋强
,
蔡兰坤
,
范光杰
,
戴明山
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.10.015
高速镀锡电解槽液表面常会出现"油污"现象,严重影响了镀锡件的产品质量,增加了原料消耗和镀液排放量.采用高效液相色谱(HPLC)和电子轰击质谱(EI-MS)对高速镀锡电解液中出现的油污染物进行了组分分离和结构剖析,提出了镀液中的油污染物的形成机理.结合油污染物模拟试验和混浊度试验,研究了原料和添加剂中杂质含量、镀液浓度等影响因素对油污形成的影响.试验结果表明,油污染物的形成与原料和添加剂的成分有关,主要是由疏水性杂质在镀液中聚集而成;通过原料的萃取提纯、镀液循环方式的改善、控制镀液温度和添加剂EN-10浓度等方法,可以明显减少油污染物的产生量.研究结果对高速镀锡生产线进一步推行清洁生产工艺有着积极的指导意义.
关键词:
连续镀锡
,
油污
,
电解液
,
添加剂
武琼
,
闫莹
,
周浩
,
吴来明
,
郭宇平
,
蔡兰坤
腐蚀与防护
大气中的臭氧氧化性强,对金属材料的破坏作用非常大.以碳钢为基体,测试其在臭氧存在条件下的腐蚀行为,并进行了自然空气条件下的对比试验;采用扫描电镜、能谱分析和激光拉曼等技术分析了不同条件下碳钢的腐蚀形貌及腐蚀产物,初步探讨了碳钢在臭氧气氛中的腐蚀机理.结果表明,与在自然空气中相比,碳钢在臭氧中的腐蚀更为严重,并且随时间延长腐蚀加重.腐蚀初期产物的主要成分为γ-FeOOH和γ-Fe2O3,随着腐蚀时间的延长,γ-FeOOH会逐步脱水形成γ-Fe2O3和α-Fe2O3.
关键词:
碳钢
,
O3
,
初期腐蚀
,
腐蚀机理
