光生阴极在腐蚀防护中的研究进展汇总.
阴极等离子体电解沉积技术研究进展
第52卷第6期表面技术2023年6月SURFACE TECHNOLOGY·13·阴极等离子体电解沉积技术研究进展张曙光，张津（北京科技大学 新材料技术研究院，北京 100083）摘要：阴极等离子体电解沉积（CPED）技术是一种新型材料表面改性技术，在腐蚀防护、高温抗氧化和催化等诸多领域具有潜在应用前景。
首先简要介绍了CPED技术的发展历程，包括推进该技术发展的一些重要事件。
概述了CPED放电机理的相关研究，包括在其不同发展阶段提出的单一气膜层击穿理论和气-固双电介质层理论模型。
在此基础上对CPED工艺及涂层制备的改性调控方法进行了系统性的总结，包括通用性的气膜层改性和特异性的涂层调控改性，并提出了其中的问题和不足。
重点综述了近年来CPED技术沉积涂层的研究进展，包括CPED技术制备金属涂层、合金涂层、合金基复合涂层、陶瓷涂层、改性陶瓷涂层和碳材料等方面的研究，着重总结了CPED制备金属和合金基涂层及改性陶瓷涂层的结构与性能。
最后，针对CPED技术的研究前景、发展方向和待解决问题进行了展望，包括其潜在的应用领域、工艺与机制研究、可制备涂层体系以及环境友好性的不足和相应的改进研究方向。
CPED技术应用潜力巨大，仍需开展更加系统、深入和全面的研究工作，以进一步拓展其可制备涂层体系和应用领域。
关键词：阴极等离子电解；发展历程；放电机理；调控改性；应用前景；改进拓展中图分类号：TG174.442 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)06-0013-11DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.06.002Research Progress of Cathode Plasma Electrolytic Deposition TechnologyZHANG Shu-guang, ZHANG Jin(Institute for Advance Materials and Technology, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)ABSTRACT: Cathode plasma electrolytic deposition (CPED) technology is a new type of surface modification technology developed in recent years. It has the advantages of low cost, high efficiency, highly adjustable coating composition and structure, etc. Various types of coatings such as metals, alloys, ceramics, carbon films, etc. can be fabricated through electrolyte configuration and regulation. It has good application prospects in corrosion protection, high-temperature oxidation resistance, thermal barrier, catalyst carrier, structured superhydrophobic surfaces and biocompatible coatings, etc.The development process of CPED technology was introduced and some important events promoting its development were elaborated, including the proposal of cathodic electrical breakdown mechanism and the modification treatment method to achieve preparation of uniform and controllable large-area coating. Based on the different stages of the development of CPED收稿日期：2023–03–19；修订日期：2023–05–18Received：2023-03-19；Revised：2023-05-18基金项目：国家自然科学基金（51271030）；中央高校基本科研基金（FRF-IC-17-006）Fund：Chinese National Natural Science Foundation (51271030); Fundamental Research Funds for the Central Universities (FRF-IC- 17-006)作者简介：张曙光（1987—），男，博士，主要研究方向为表面工程。
阴极保护_精品文档
阴极保护引言：阴极保护是一种常用的金属腐蚀防护方法，主要应用于金属设备、管道、船舶和建筑等领域。
通过采取适当的措施，将金属材料的电位移到更负的方向，从而减少金属材料的腐蚀速度。
本文将介绍阴极保护的原理、应用领域、常用方法以及一些优缺点。
一、阴极保护的原理阴极保护是基于金属腐蚀的电化学原理而实施的一种防护方法。
金属腐蚀是指金属在水、空气、土壤等介质中，受到氧化或其他化学物质作用而逐渐破坏的过程。
通过施加外加电源，将金属材料的电位移向更负的方向，实施阴极保护，可以有效地减缓金属的腐蚀过程。
具体而言，阴极保护主要包括两种方式：1) 通过阴极电流的施加，在结构表面形成一个足够厚度的电子屏蔽，从而降低腐蚀的速率；2) 通过阳极材料的提供，以消耗环境中的氧气而达到抑制腐蚀的效果。
二、阴极保护的应用领域阴极保护广泛应用于金属设备、管道、船舶和建筑等领域，并且有着重要的经济和社会效益。
以下是几个常见的应用领域：1. 管道防腐阴极保护在石油、天然气、水泥、化工等行业中广泛应用于管道防腐。
通过在管道表面施加电流，降低金属管道的腐蚀速率，延长其使用寿命。
这种方法具有效果明显、使用方便等优点，已被广泛采用。
2. 船舶防腐船舶在海域中长时间暴露于水中，容易受到海洋环境的腐蚀。
阴极保护在船舶上的应用可以有效地减缓腐蚀速度，延长船舶的使用寿命。
通过在船体附近安装阴极保护系统，将船体电位负化，以减少腐蚀。
3. 油罐防腐石油储罐是石油储存和运输的重要设施，经常接触到腐蚀性介质。
阴极保护可以在油罐内外表面施加电流，降低其腐蚀速率，保护油罐的安全运营。
三、阴极保护的常用方法阴极保护有多种常用的方法，具体选择方法应根据不同情况和需求作出。
以下是几种常见的阴极保护方法：1. 外加直流电源法该方法是最常见的阴极保护方法之一，通过外接直流电源，在金属结构和电源之间建立电路，施加足够的电流来实现保护。
通过控制电流大小和施加时间，可以有效地减缓金属的腐蚀速度。
阴极保护防腐
阴极保护防腐什么是阴极保护防腐？阴极保护防腐是一种常用的金属腐蚀防护方法，通过在金属结构表面引入一个电流，将金属结构作为阴极极化，使其成为电化学反应中的阴极，从而有效地减少或阻止金属腐蚀的发生。
阴极保护防腐的原理阴极保护防腐的原理基于电化学反应的基本规律，即金属在一定条件下的电极反应。
当金属结构暴露在外部环境中时，发生的腐蚀反应是金属离子释放到电解质溶液中，并与电解质中的阴离子结合形成盐类。
而阴极保护的目的就是通过施加一个外部电流，将金属结构极化为阴极，使其电位低于腐蚀电位，从而减缓或阻止腐蚀反应的发生。
阴极保护防腐的应用范围阴极保护防腐广泛应用于各种金属结构，包括钢铁、铜、铝和镍合金等。
其主要应用领域包括：1.石油和化工行业：阴极保护常用于石油储罐、石油管道、石油设备等的腐蚀保护。
2.水处理行业：阴极保护可应用于水质处理设备、给水管道等的腐蚀保护。
3.海洋工程：由于海洋环境的高盐度和潮湿程度，金属结构容易受到腐蚀，阴极保护可以有效延长金属结构的使用寿命。
4.铁路和桥梁工程：阴极保护广泛应用于铁路桥梁、隧道、障碍等的腐蚀保护，可以减少维修和更换的频率。
阴极保护防腐的实施方法阴极保护防腐的实施通常涉及以下几个关键步骤：1.设计阴极保护系统：在进行阴极保护防腐之前，需要进行相关的设计计算，包括金属结构的阳极和阴极位置的确定、电极材料的选择等。
2.安装阳极系统：阳极是阴极保护系统中负责释放电流的部分，常见的阳极材料包括铝、锌和镁等，通过将阳极安装在金属结构表面或周围的土壤中，以确保电流正常传输。
3.连接阳极与金属结构：阳极与金属结构之间需要建立电气连接，通常采用导线、连接件等进行连接，并确保连接牢固可靠。
4.监测阴极保护系统：为了确保阴极保护系统能够正常工作，需要进行定期的监测和测试，如测量金属结构的电位、电流和电阻等参数。
5.维护和维修：根据监测结果，及时对阴极保护系统进行维护和维修，包括更换阳极、修复连接等。
阴极保护技术的产生与发展
阴极保护技术的产生与发展混凝土钢筋的阴极保护由于水泥的水合作产生的高碱性，一般情况下阻止了埋置在硅酸盐水泥混凝土。
砂浆或类似材料中的钢筋的腐蚀。
但是氯化物的存在会破坏这种保护作用。
使用压实的比较好、仔细搅拌、低水/水泥比、粒径均匀、充分养护的混凝土完全包覆着的钢筋，将会使氯化物的侵入及由此造成的更负时延缓很多年。
一旦混凝土发生破坏，已经存在的大气中的水和氧将导致混凝土中钢筋的腐蚀。
交变电流和雷电的产生和影响交流电力系统的接地构筑物与其他的地下或侵入的构筑物共存于一个电解质环境中。
耦合作用可以交变电流或电位的形式将交流能量传送地中的金属构筑物上。
一个中点接地电系统的不平衡，电流变灰流入大地。
由于相对地的故障，会再地中造成相当大的电流。
一个地中的金属构筑物可能携带部分电流，并且，在地中带有覆盖层的金属构筑物会再涂敷层上形成一个交流电位。
阴极保护和阳极保护技术的任务目的腐蚀对经济建设和人民生活是一种极重要的破坏因素，它给人类和社会环境、自然环境带来巨大的经济损失和社会危害。
许多腐蚀失效案例表明，腐蚀过程和腐蚀破坏的结果，造成严重的直接经济损失，同时也对地球上有限资源和能源的极大浪费，对自然环境产生严实用文档重染污，有的还严重危及到人身安全。
腐蚀问题给国民经济造成的经济损失是巨大的。
根据一些国家的调查统计资料，每年因腐蚀造成的直接经济损失约占当年本国国民经济生产总值的1 5%N4.2%。
美国联邦公路管理局( FHWA)于2002年发表了历经两年调查研究而获得的直接腐蚀损失研究报告。
该报告名为“美国的腐蚀损失和预防对策”。
它涉及几乎所有美国各工业部门的金属腐蚀，从基础设施和运输到生产制造，共涉及5大类26个部门。
研究报告得出的结果是，美国1998年度直接金属腐蚀损失为2760亿美元；而美国1998年的国民经济生产总值(GDP)是87900亿美元，即腐蚀损失占当年国民经济生产总值的3 1%。
这一结果表明，腐蚀控制和腐蚀管理在过去几十年中已获得了很大成功。
国内外油气管道腐蚀及防护技术研究现状及进展_胡鹏飞
0 前言
随着石油天然气开采量的日益扩大 , 油气管道的腐蚀及防护也越来越受到重视。 CO2 作为石油、 天然 气或地层水的组分存在于油气层中, 采用 CO2 混相技术提高原油采收率时, 也会将 CO2 带入原油生产系 统。CO2 溶于水后, 在相同 PH 值时其总酸度比盐酸高, 故对井内管材的腐蚀比盐酸更严重
[ 10]
。
文献 [ 18] 报道了管道外防腐绝缘层与阴极保护的联合使用是最经济、 最合理的防腐措施 , 还报道了燕 山石化公司对埋地管道采用防腐涂层结合牺牲阳极的阴极保护法, 对管道的防腐起到了良好的效果。 3. 7 镀铝钢在管道防腐技术上的应用 早在 1893 年 , 德国人就发明了钢材热浸镀铝技术, 随后法国、 美国也公布了热浸镀铝的技术专利 , 20 世纪 50 年代到 60 年代 , 国外钢带热浸镀技术处于迅速发展时期 几个镀铝生产厂家
第 24 卷 第 2 期 2003 年 6月
河 南 科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Henan University of Science and T echnology ( Natural Science)
Vol. 24 No. 2 June 2003
文章编号: 1000- 5080( 2003) 02- 0100- 04
3 常用的腐蚀防护技术
3. 1 采用缓蚀剂 采用缓蚀剂防腐主要是利用缓蚀剂的防腐作用来达到减缓油管腐蚀的目的。其防腐效果主要与井 [ 12] 况、 缓蚀剂类型、 注入周期、 注入量等有关。该技术成本低, 初期投资少 , 但工艺复杂, 对生产影响较大 。 此外 , 不同井况要求缓蚀剂的类型也不尽相同 , 通常情况下 , 中性介质中多使用无机缓蚀剂, 以钝化型和沉 淀型为主 ; 酸性介质使用的缓蚀剂大多为有机物, 以吸附型为主。但现在的复配缓蚀剂根据需要在用于中 性介质的缓蚀剂中也使用有机物, 而在用于酸性水介质的缓蚀剂中也添加无机盐类。不同金属的原子外 层电子排布、 电位序列、 化学性质等有所不同 , 它们在不同介质中的吸附和成膜特性也不相同
铁质文物腐蚀防护技术研究进展
表面技术第52卷第6期铁质文物腐蚀防护技术研究进展王强1,2，张宏志3，钱润玲1，牛文娟1（1.西安建筑科技大学 冶金工程学院，西安 710055；2.陕西省冶金工程技术研究中心，西安 710055；3.陕西省文化遗产研究院，西安 710075）摘要：中国是有着五千年灿烂文化的文明古国和文化遗产大国。
文物保护是中华儿女传承古老文明的历史责任。
铁质文物在中国拥有漫长的历史，但由于铁作为金属的活泼性较强，易腐蚀，现存的铁质文物面临保存现状差且防护难度大的严峻挑战，因此如何对铁质文物进行系统性防护成为研究工作的重点。
鉴于目前铁质文物腐蚀防护技术受到国内学者和文物界越来越多的关注，基于大量的文献调研和长期对国内外腐蚀防护技术研究动态的跟踪，对铁质文物腐蚀防护技术的研究进展进行了总结。
首先，结合铁质文物具体保护实例简介了铁质文物的腐蚀机理。
其次，讨论了铁质文物传统的腐蚀防护技术，主要包括除锈技术、脱盐技术、缓蚀技术和封护技术。
除锈技术主要分为物理除锈技术和化学除锈技术，对比了两者的技术优势和劣势，重点阐述了激光清洗的作用机理以及除锈效果；脱盐技术的方法众多，主要通过实例介绍了索氏提取法和碱性溶液浸泡法的脱盐机理；缓蚀技术的核心为缓蚀剂，阐述了多种缓蚀剂对不同铁质文物的缓蚀效果；封护技术主要介绍了微晶石蜡、丙烯酸树脂和氟碳涂料3种材料在铁质文物上的应用。
随着材料科学的发展，在铁质文物表面制备防护性涂层可实现对基体的有效保护，但由于金属涂层制备技术多以激光束、等离子束、电子束等高能量密度束为热源，导致涂层制备过程热输入过大，对铁质文物基体的损伤较大。
根据铁质文物的防护性要求——“不改变文物原状”与“最小干预”原则，介绍了一种基于低温环境下将微米级金属粉末或复合粉末加速至超音速状态并沉积于基体材料表面形成涂层的新型表面防护技术——冷喷涂技术，重点介绍了几种不同金属基材料在铁碳合金表面形成涂层的实际性能，主要表现为显微组织均匀致密，且与基体之间形成了较好的界面结合，有望应用于铁质文物的修复与防护领域。
汽车腐蚀及其表面涂镀防护技术的现状与进展
汽车腐蚀及其表面涂镀防护技术的现状与进展汽车腐蚀及其表面涂镀防护技术的现状与进展为了提高汽车的耐蚀性能，延长汽车寿命，确保行驶安全，人们研究开发了许多汽车防护技术。
其中，表面涂镀技术是应用最广、效果最为显著的技术，并且随着汽车制造技术的进步，用于汽车制造业的表面涂镀防护技术也在不断发展和进步。
本文综述了汽车表面涂镀防护技术的现状与进展。
1汽车腐蚀1.1汽车腐蚀类型1.1.1斑状腐蚀斑状腐蚀是汽车车身通常发生的一种腐蚀，表现为面漆或涂层鼓泡和脱落、露出基体金属、出现均匀腐蚀或蚀坑。
腐蚀原因是多方面的，有的是因为基体金属阴极反应导致气体鼓泡剥离；有的是因基体金属的阳极溶解导致涂层脱落；有的是因为沙石飞溅使漆层分离；有时候是多种因素同时存在造成腐蚀。
1.1.2缝隙腐蚀汽车缝隙腐蚀有着许多特殊形式，如穿透腐蚀、丝状腐蚀、沉积（垢下）腐蚀等。
这些腐蚀的表现形式不同，但究其发生原因，都是由于存在缝隙，而缝隙内外氧含量、离子组成浓度以及pH值不同，均导致腐蚀发生。
缝隙腐蚀是汽车腐蚀最严重的腐蚀形态，也是造成汽车损坏的最重要原因。
1.1.3其他局部腐蚀汽车局部腐蚀还有点腐蚀、双金属腐蚀、晶间腐蚀。
点腐蚀常发生在不锈钢、铝及铝合金、锌合金构件以及镀锡、镀铜、镀铬镍零件表面。
特别是有氯离子的环境，即在有防冻盐的道路上和海洋大气中，汽车点腐蚀最为严重。
双金属腐蚀是发生在电位不同的异金属连接件中电位较负的金属，如与钢件连接的锌、铝及其镀层，由于电位差作用易发生腐蚀。
晶间腐蚀是不锈钢、铝合金等汽车零件常发生的腐蚀。
引起晶间腐蚀的原因是在制造中由于加热、焊接，从而引发晶粒与边界化学成分的变化。
1.1.4承载状态下的腐蚀汽车中的一些承载构件，在潮湿腐蚀环境下，若受静载则易发生应力腐蚀破裂；若受周期动载则易发生腐蚀疲劳；若受微小周期振动则发生微动腐蚀。
汽车构件受载下腐蚀的危险在于构件承受远低于材料的屈服极限的载荷下发生零件断裂。
Constr.Build.Mater.：现有钢筋混凝土结构腐蚀检测与防护研究进展
Constr.Build.Mater.：现有钢筋混凝土结构腐蚀检测与防护研究进展文献精读Constr. Build. Mater. :现有钢筋混凝土结构腐蚀检测与防护研究进展背景介绍钢筋混凝土是如今使用最广泛的基础设施建筑材料。
然而，混凝土内部钢筋易受碳化或氯化物侵蚀，引起腐蚀，从而降低钢筋的力学性能，缩短钢筋混凝土结构服役寿命。
为了评估腐蚀结构的剩余性能，在过去几十年中进行了广泛的研究，提出了腐蚀程度与各种性能指标（如腐蚀引起的裂缝宽度、粘结滑移关系、腐蚀钢筋的力学参数、腐蚀构件的承载能力等）之间的大量经验和理论关系。
然而，为了将这些相关性用于结构评估，必须首先准确确定腐蚀水平，这对于在役结构来说是困难的。
近年来，研究人员已开发出针对混凝土中钢筋腐蚀状况的多种检测方法，但仍需开发适用于现有结构的准确腐蚀检测方法。
研究出发点目前，仍缺乏对钢筋混凝土腐蚀检测方法及腐蚀防护方法最新进展的全面综述。
全文速览华中科技大学土木与水利工程学院张世顺课题组综述了基于与钢筋腐蚀过程相关的电化学和物理原理的直接检测方法和基于钢筋混凝土腐蚀损伤测量的间接检测方法，并总结了现有钢筋混凝土结构的防腐方法和相关机理，讨论了可以实现加固和保护双功能方法，最后指出了这些方法可能面临的挑战。
相关论文以“A review on corrosion detection and protection of existing reinforced concrete (RC) structures”为题，于2022年发表在Construction and Building Materials上。
图文解析（1）混凝土中钢筋的腐蚀机理健康的钢筋混凝土结构具有高碱性环境（pH≥13），钢筋在以氢氧化钙为主的孔隙中，表面可以形成一层钝化膜，保护钢筋免受腐蚀。
但决定腐蚀与否，除pH值外，还有电化学电位。
泡佩克斯图（也称电位-pH图）综合考虑两种影响因素，给出各种热力学稳定情况。