一、钢的大气腐蚀防护的研究进展（论文文献综述）
余迪[1]（2021）在《碳钢气相缓蚀剂配方设计及性能研究》文中研究表明
王一品[2]（2021）在《大气腐蚀监测技术在武汉大气环境下腐蚀监测分析研究》文中指出传统的腐蚀监测腐蚀评估方法已经满足不了实践中对数据量、数据可靠性以及数据连续性的需求。目前大气腐蚀在线监测技术飞速发展,但是使用过程中数据的准确性、适用性问题亟待解决。本文据此针对电偶型ACM仪与电阻型ACM仪在武汉大气环境下监测数据的准确性和适用性展开了研究。（1）在武汉大气环境材料腐蚀国家野外科学观测站投试一年周期试样,并同时原址布置两种大气腐蚀在线监测仪,回收试样和数据分析发现,在武汉大气环境下,电阻型ACM仪的腐蚀速率是挂片法腐蚀速率的1.3倍,腐蚀挂片法腐蚀速率是电偶型ACM仪腐蚀速率的1.8倍;回收试样的锈层经EDS能谱分析和X射线衍射技术分析发现锈层中没有S和Cl元素,锈层主要成分是α-Fe OOH,Q235碳钢发生均匀腐蚀。在武汉大气环境下,电阻型ACM仪比电偶型ACM仪的适用性更好。同时根据腐蚀监测数据建立了各自的响应面模型,室内验证试验结果显示电阻型ACM的响应面模型和电偶型ACM的响应面模型都显着可行。（2）室内模拟海洋工业环境下,电偶型ACM仪得到的平均腐蚀速率与腐蚀挂片法测算的腐蚀速率几乎相等。而电阻型ACM仪监测得到的平均腐蚀速率是腐蚀挂片法的1.5倍。即在海洋工业环境下电偶型ACM腐蚀监测仪比电阻型ACM腐蚀监测仪适用性更好,Cl-使得锈层出现裂纹及分层现象,产生许多腐蚀坑,点蚀系数变大,导致了电阻型ACM仪腐蚀监测数据偏高。（3）通过探究不同比例SO2和Cl-对两种腐蚀监测技术相关性系数的影响试验结果,发现随着SO2比例浓度的升高,会使得腐蚀朝着均匀腐蚀方向发展,同时电阻型ACM仪的相关性系数下降,在SO2污染严重的工业大气环境下电阻型ACM仪可以很好的适用。
陈昊[3]（2021）在《不锈钢在海洋大气环境中的腐蚀行为研究》文中研究指明不锈钢材料在一般大气环境中具有优异的耐蚀性,但在海洋大气环境中却易发生腐蚀;如今的工程建设过程中使用了大量的不锈钢材料,通过腐蚀调查可知沿海的海洋大气环境中不锈钢构建腐蚀现象严重,而在内陆城市大气环境中不锈钢未发现明显腐蚀。因此,为了更好的选用不锈钢材料,亟需开展不锈钢材料在海洋大气环境中的腐蚀行为研究。本文选用6种不锈钢材料,包括不同的表面（2B和BA）状况,在文昌、青岛、武汉试验站进行大气腐蚀试验。通过宏观和微观形貌分析,电化学测试,采用XPS、XRD检测分析表面钝化膜成分结合分子动力学模拟试验,研究了不锈钢材料在海洋大气环境中的腐蚀行为;研究了多浓度腐蚀离子电解液对不锈钢的电化学腐蚀行为。主要研究成果如下:（1）不锈钢材料在不同地区的大气试验站中的腐蚀行为呈现显着的差异性。其中,文昌站试样腐蚀最为严重、青岛站次之,武汉站试样腐蚀最轻。且在相同试验站中,试样表现出的耐蚀性也有所差异。在文昌站中,316（2B）不锈钢呈现的腐蚀现象最轻,而430（2B）不锈钢表现出严重的腐蚀;在青岛站中,439（2B）不锈钢腐蚀状况最小,430（2B）不锈钢腐蚀最重;武汉站试样表面基本无腐蚀产物存在,材料均无明显腐蚀。同一试验站中,对比304（2B）、304（BA）两种表面不锈钢,304（BA）腐蚀程度明显小于304（2B）,表明BA表面处理提升了不锈钢材料耐蚀性。（2）带锈试样电化学试验结果基本与形貌分析结果基本一致。其中,文昌站中带锈的316（2B）不锈钢腐蚀速率最小;青岛站中,带锈的439（2B）不锈钢腐蚀速率最小;武汉站中,316（2B）不锈钢腐蚀速率最小。综合分析曝晒后试样的性能建议,文昌地区使用不锈钢材料应优先选择316（2B）不锈钢,并对其进行光亮表面处理获得BA面,提高耐蚀性;青岛地区可以使用439（2B）不锈钢材料替代316（2B）不锈钢,降低成本;武汉地区6种不锈钢材料表现良好。（3）不同浓度腐蚀离子溶液电化学试验结果表明,Cl-和HSO3-浓度的变化严重影响不锈钢材料的腐蚀速率,其中Cl-影响程度更高;对比单一腐蚀溶液和混合腐蚀溶液可知,Cl-、HSO3-存在协同作用会加速不锈钢材料的腐蚀。（4）不锈钢钝化膜的XPS、XRD检测分析可知,其主要成分为Fe2O3、Cr2O3、Mn O2、MoO3、MoO2、Fe O等;分子动力学模拟试验结果表明,不锈钢材料表面钝化膜中Cr2O3抑制Cl-的扩散、MoO3和MoO2抑制HSO3-扩散,使不锈钢具有良好的耐蚀性。
胡聪[4]（2021）在《复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究》文中提出钢结构因具备诸多优点而被广泛使用于桥梁建设中。但由于长期服役于交变荷载下,钢结构易发生疲劳破坏,严重影响桥梁结构安全。对于存在腐蚀介质、火灾高温等的复杂环境中,理论上就更加难以准确预估钢桥的剩余疲劳寿命。焊接接头作为钢桥最主要的连接方式之一,在实际工程中多处于复杂环境和交变荷载的耦合作用中,因而开展复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能的研究就很有必要。本文以母材为Q420q D高强钢的两种不同连接形式的焊接接头为研究对象,基于有限元与试验相结合的方法分析了腐蚀介质和火灾高温对焊接接头疲劳性能的影响。参照设计尺寸建立两种焊接接头的有限元模型,针对无处理、仅腐蚀处理和腐蚀与火灾处理三种工况,基于S-N曲线法对两种焊接接头疲劳寿命进行估算,并进行了两种焊接接头三种工况下的6组×10根试件的疲劳试验,研究了三种工况下两种焊接接头的疲劳性能变化规律,为既有钢桥的剩余疲劳寿命评估和待建钢桥的抗疲劳、抗火设计提供理论基础和参考依据。主要完成的研究内容及成果如下:（1）对钢桥焊接接头疲劳问题的研究现状进行了介绍,总结了钢桥焊接结构疲劳寿命评估方法,介绍了钢桥的腐蚀类型、影响因素、预测模型和腐蚀试验,概述了钢桥腐蚀疲劳破坏机理和影响因素,阐述了火灾高温对焊接接头残余应力分布和大小的影响,并对现有的焊接过程有限元分析方法和理论进行了简要的概括介绍。（2）参照国内外文献和实际试验条件设计两种焊接接头:十字接头和搭接接头。基于ANSYS有限元软件平台建立了两种焊接接头的三维几何模型,采用热-应力耦合场分析顺序法,应用组合热源,结合生死单元技术,焊后按火灾标准升温曲线对焊接接头施加火灾温度荷载,获得了焊接过程和火灾高温处理过程中的焊接接头瞬态温度场、空间残余应力的大小和分布规律。结果表明,焊接过程中,十字接头焊缝熔池最高温度接近2500℃,搭接接头焊缝熔池最高温度超过2700℃,均超过了Q420q D钢室温时的熔点,且节点温度离热源越近,温度越高。火灾高温处理后,两种焊接接头的残余应力呈现不同程度的下降,且残余应力大体按位置呈对称分布。（3）建立了单个角焊缝含不等数量腐蚀坑的两种焊接接头静力分析模型,获得了单个角焊缝中腐蚀坑数量与应力集中系数、疲劳寿命之间的变化关系,并基于FE-SAFE软件预测了三种工况模型的疲劳寿命。结果表明,搭接接头的应力集中系数要大于十字接头的应力集中系数,两种焊接接头在相同应力荷载下,无处理模型、腐蚀与火灾模型和仅腐蚀模型的疲劳寿命依次递减,且十字接头的疲劳寿命始终高于搭接接头的疲劳寿命。（4）进行了两种焊接接头三种工况下的疲劳试验,获得了相应的S-N曲线,分析了疲劳断口宏观结构、微观结构和疲劳损伤。基于数值模拟结果和各国规范设计曲线对两种焊接接头的疲劳特性和疲劳寿命给予评价。结果表明,腐蚀介质和火灾高温的确会对焊接接头的疲劳性能产生影响。三种工况下,十字接头的疲劳强度均大于搭接接头的疲劳强度,且两种焊接接头实际疲劳寿命较好的吻合了数值模拟结果。仅腐蚀处理的两种焊接接头受腐蚀时间和腐蚀程度等影响与各国船级社规范设计曲线公式计算值相差较大;GB规范设计曲线能够较好地评估无处理和腐蚀与火灾处理这两种焊接接头的疲劳寿命。
蔡双雨[5]（2021）在《电化学暂态测试技术对比研究、优化及应用》文中指出金属腐蚀表征方法,从宏观到微观都得到了长足的发展。但对于高阻抗的材料体系,其低频区阻抗难以表征的问题仍然是金属腐蚀表征研究领域亟待解决的问题。本论文工作先从常用腐蚀电化学表征技术比较研究入手,深入分析各种腐蚀电化学表征方法的优缺点,提出现有常用稳态测试方法存在的不足,为暂态测试方法的进一步优化、开发奠定基础。比较研究结果显示:（1）采用0.001 Hz的电化学频率调制法（EFM）和Tafel曲线四参数拟合方法得到的腐蚀电化学参数相对最准确且丰富,但0.001 Hz的EFM耗时很长,而Tafel实验的极化电位较大,破坏试样表面的稳定状态。（2）大部分常用的腐蚀电化学表征方法是基于稳态测量,如果体系未达稳态,将会产生很大的测量误差。对于线性极化电阻法（LPR）和Tafel极化曲线测量法,当体系的扫描速率过大,将导致体系未达到稳态,产生较大的容性电流,从而造成较大的测量误差。电化学阻抗谱法（EIS）及电化学频率调制法存在类似的问题,为了提高测试精度,往往需要采用很低的测试频率,这大大增加测试时长,增大界面溶液、试样表面状态发生改变的风险,从而引起测量误差,这些也侧面证明了发展暂态测试技术的必要性。在电化学暂态测试方法的优化设计过程中,通过电化学RC回路理论频谱分析验证电化学时域数据经傅里叶时频转换的可行性,建立电化学双电层界面电位脉冲模型,深入论证分析了该暂态测试方法脉冲时间的合理性,提出了脉冲时间的控制原则及其适用体系,最终优化发展了一套基于恒电量法的优化电化学暂态测试方法,并提出了相应的实验参数体系及相关的实验流程。随着电化学腐蚀研究领域的不断拓宽和深化,微区电化学腐蚀体系,尤其高阻抗体系的微区电化学表征,其低频阻抗数据的获取更是一个日益突出、亟需解决的难点。本论文将上述暂态测试方法应用于微区高阻抗体系,开展2205双相不锈钢材料体系在3.5wt%NaCl溶液中的微区电化学特性的表征研究,获得了一系列腐蚀动力学参数,解决了其微区低频阻抗难以表征的问题,实验结果表明:（1）随着Φ10 μm孔径微孔中奥氏体相含量（γ%）的增加,微区体系的极化电阻Rp逐渐增大,二者近似呈“Rp（in Ω·cm2）=36001.9+739910.0×γ%（austenite phase proportion）”的线性关系。利用该电化学暂态测试方法,定量化表征了 2205双相不锈钢微区不同奥氏体相含量对DSS 2205在Φ10 μm孔径微孔中微区电化学腐蚀行为的影响。（2）与传统的EIS测量方法相比,该暂态测试方法的信号激励时长缩短5个数量级,大大降低了大时长信号扰动导致的微区界面破坏、界面溶液成分改变、自腐蚀电位漂移等一系列问题。另一方面,在数据处理中,通过快速傅里叶变换（FFT）将时域曲线转换成频域曲线,其界面阻抗信息比传统的EIS更准确、纯粹和丰富,且可以直接利用现有EIS数据分析的商业软件对FFT后所获得的Nyquist图进行拟合分析。该基于恒电量法的电化学暂态测试方法在测试过程中先充电后断电进行电极电位弛豫,断电后整个回路体系没有电流流经溶液,因此可以实现几乎不受溶液电阻影响的测试。借助于该暂态测试方法,几种贮箱用结构材料在溶液电阻极高的N2O4溶液中无法采用传统电化学手段表征的问题得以解决,它们在N2O4溶液中的相关电化学动力学参数获得了准确求解,为后续的科学研究及应用提供了可贵的测试数据和试验方法的借鉴。
马圆圆[6]（2021）在《环境因素对青铜质文物腐蚀行为的影响及关联性分析》文中进行了进一步梳理时代赋予青铜器的价值在艺术领域和科学领域都是无可比拟的,而青铜器的腐蚀会受到环境温度、相对湿度以及各种污染物等多种环境因素的影响,尤其是多因素联合作用,会极大地加速其腐蚀过程,造成严重的危害。为了探明影响青铜文物的主要环境因素,揭示青铜腐蚀速率与各环境因素的关联性,本文开展了环境因素对青铜材料腐蚀行为的影响及关联性分析研究。首先采用石英晶体微天平（QCM）反应性监测方法研究了在臭氧、二氧化硫及其复合环境中镀铜锡合金石英晶振片的腐蚀动力学行为,考察了温度和污染物浓度变化对腐蚀行为的影响,建立了单因素与青铜腐蚀速率之间的剂量-响应函数;其次,采用熵权法和灰色关联分析法,计算得到青铜大气腐蚀环境影响因素的关联度,选择关联度大的因素进行正交实验,依据实验结果建立青铜腐蚀速率预测模型;最后,结合扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）以及X射线衍射仪（XRD）等分析了不同暴露条件下青铜试样表面的腐蚀形貌和腐蚀产物。研究结果表明,青铜材料的腐蚀速率随着臭氧、二氧化硫浓度的升高而增大,且升高环境温度也会加速青铜的腐蚀,青铜材料在臭氧环境中的腐蚀速率比在二氧化硫环境中更大。臭氧与青铜腐蚀速率间的关联度最大,二氧化硫和甲酸次之,乙酸和二氧化氮的关联度最小。青铜的腐蚀速率和臭氧、二氧化硫之间呈幂函数关系,与温度之间呈指数函数关系,所得青铜腐蚀速率预测模型具有较高的准确度。青铜在臭氧、甲酸和二氧化硫复合污染环境中的腐蚀产物主要为氧化亚铜、氧化铜、甲酸铜和碱式硫酸铜,同时存在由于背景空气腐蚀而生成的碱式碳酸铜和碱式氯化铜。
杨颖[7]（2021）在《锡和锑对污染海洋大气中420MPa低合金钢腐蚀的影响机理研究》文中研究表明基于低合金钢微合金化提升其耐蚀性的经济性和可行性需求,本文通过向低合金钢中添加微量Sn和Sb两种元素,研究Sn与Sb在污染海洋大气环境下对420MPa低合金钢腐蚀行为的作用和影响机制。通过真空冶炼技术,制备了不同Sn和Sb元素含量的微合金化低合金钢,利用电化学技术及周浸加速实验,研究了自主冶炼的原型新钢种在模拟污染海洋大气环境中的腐蚀行为以及Sn与Sb的协同作用;采用电化学技术和浸泡实验,研究了 Sb对低合金钢在酸性溶液中电化学过程的影响机制;通过对工业大气环境下的户外暴露试样分析,研究了 Sn与Sb对低合金钢锈层的影响及其腐蚀机理;最后通过新型的大数据腐蚀监测技术,结合机器学习手段,表征了 Sn与Sb合金成分的微量变化,对低合金钢耐蚀性的影响。结果表明:添加Sn对420MPa低合金钢的腐蚀性能产生了较大的影响,尤其是对Sn含量为0.05%的低合金钢。添加Sn造成了低合金钢局部环境的酸化,并加速蚀坑的纵向发展,提升了早期腐蚀速度。随着腐蚀的进行,Sn同时消耗Cl-,提升锈层中[SO42-]/[Cl-]的比例,会促进低合金钢锈层中γ-FeOOH向α-FeOOH的转化,提升锈层的致密度与保护性。Sn还可以生成稳定的SnO2,与α-FeOOH共同作用,提升锈层的稳定性与致密度,减缓含Sn钢在污染海洋大气环境中的腐蚀速率。Sb微合金化处理减缓了低合金钢在污染海洋大气环境中的腐蚀速率。添加Sb可以抑制低合金钢的析氢反应,减缓低合金钢表面反应活性,降低低合金钢的阴极电流密度,抑制低合金钢的阳极溶解过程,减缓整个腐蚀过程的腐蚀速率,提升低合金钢的耐蚀性。另一方面,添加Sb可以消耗H+,减轻局部环境的酸度,促进低合金钢锈层中γ-FeOOH向Fe3O4的转化,阻挡Cl-。同时,Sb可以生成稳定的产物Sb2O3,二者共同沉淀在锈层中,作为阳极抑制剂帮助锈层抵抗腐蚀离子进入基体,降低含Sb钢的腐蚀速率,提升含Sb钢的耐蚀性。Sb与Cu微合金化协同提升了低合金钢在污染海洋大气中的耐蚀性,而Sn与Cu没有明显的协同作用。Sb促进了 Cu在锈层中富集,增强锈层的致密性,降低腐蚀速率。Sb与Sn共同添加到低合金钢中,可以有效阻止低合金钢在腐蚀早期的蚀坑发展,提升含Sn钢的早期耐蚀性能。有Cu存在时,在含Sn钢中添加Sb,对低合金钢锈层的相组成影响不明显,且Sn会对Sb与Cu的协同作用产生负面影响,导致同时添加Sn与Sb低合金钢的耐蚀性能不如仅含Sb低合金钢的耐蚀性能。利用新建立的腐蚀大数据技术,获得了青岛地区实海环境实验中的实时在线数据,与机器学习手段相配合,研究了环境参数与Sn、Sb微合金化对低合金钢腐蚀行为的影响机理。通过机器学习分析了训练值和预测值的线性关系,精确定量表征了 Sn与Sb的微量变化,对低合金钢在污染海洋大气中的腐蚀行为的抑制作用主要集中在腐蚀最早的两个月内,以及腐蚀的第三个月到第五个月。五个月后,随着稳定锈层的产生,Sn与Sb对腐蚀的影响开始表现的不明显。另外,实验表明,添加Sn与Sb可以提高低合金钢在热带海洋气候中的耐蚀性,其中含0.10%Sb的低合金钢,其耐蚀性最好。
路肖[8]（2021）在《铜在南沙海洋大气环境中的腐蚀行为与机理研究》文中提出为实施海洋强国战略,我国需加快南沙岛礁建设和海洋工程装备发展。而南沙的气候环境对该海域的基础设施材料及设备等造成的腐蚀破坏要远高于其他海洋地区,严重影响了海洋工程设施的可靠性和安全性。铜及其合金是电子电气、国防工业等领域广泛应用的功能材料,其在南沙大气环境下的腐蚀数据还尚未见报道。为了能够针对南沙地区采取有效的腐蚀措施或开发新型的防腐技术,有必要对铜在南沙大气环境下的腐蚀机理进行研究。南沙是一个高温、高湿、高盐、高辐照的严酷海洋大气环境,气候特点极具有代表性。在目前已有的研究中,还未有与之相关的室内模拟加速腐蚀实验,对铜在南沙大气环境中的长期安全应用缺乏参考依据。有研究表明,紫外辐照可以加速铜的腐蚀,然而针对紫外对铜表面生成的大气腐蚀产物的影响研究还较少。此外,对金属大气腐蚀的研究通常集中于一段时间内的平均参数,很少有关于材料初始腐蚀行为的报道,尤其是铜在气溶胶下的腐蚀。最常见的海洋气溶胶粒径范围为1μm～100 μm,而一些实验中关注的大液滴直径为数百微米到毫米,比普通海洋气溶胶大一到三个数量级,因此金属在海洋气溶胶下可能会发生不同的腐蚀机理。本论文利用失重法、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、体视显微镜和电化学等分析手段,研究了纯铜T2和黄铜H62在南沙海洋大气环境和模拟环境中的腐蚀规律,以及紫外辐照和海洋气溶胶液滴对纯铜T2大气腐蚀的影响机制。结果表明:现场暴露过程中,纯铜T2的腐蚀深度在暴露21个月内呈线性增加,而黄铜H62遵循幂函数规律,腐蚀为减速模式。纯铜表面的腐蚀产物主要为Cu2O和Cu2Cl（OH）3。黄铜H62的腐蚀过程涉及Zn优先溶解的脱锌机制,腐蚀产物主要为含锌化合物Zn5（OH）8Cl2.H2O和NaZn4（SO4）Cl（OH）6·6H2O,正面还检测到了含铜化合物。纯铜和黄铜表面的腐蚀产物层都具有双层结构,正面的腐蚀产物层外层非常薄,而反面的外腐蚀产物层较厚。纯铜正面腐蚀产物层的保护性逐渐增强,而反面逐渐减弱。黄铜两面的腐蚀产物层的保护性都逐渐增强,但在相同暴露时间下,反面的保护性更强。根据ISO9223可判定,南沙大气环境属于最高的CX腐蚀性等级,是一个极其恶劣的海洋大气环境。在干湿循环模拟南沙海洋大气环境中暴露32 d内,纯铜T2的腐蚀速率先减小,然后增大,最后再减小;而黄铜H62的腐蚀速率先急剧减小后趋于稳定。纯铜的腐蚀产物主要为Cu2O和Cu2Cl（OH）3。黄铜具有明显的脱锌腐蚀现象,腐蚀产物主要为含锌化合物。暴露32 d后,纯铜表面的腐蚀产物层与基体的附着力较差,未观察到明显的Cu2O层,去除腐蚀产物后的表面形貌呈凹凸不平的丘陵状。黄铜由于脱锌过程,在腐蚀产物层下留有大量的富Cu孔洞,脱锌深度可达20 μm～50 μm。在35℃和80%RH的恒温恒湿条件下,纯铜T2表面可观察到明显的Cu2O层。与干湿循环实验中未观察到明显的Cu2O层相比,说明了纯铜表面长时间的润湿更有利于Cu2O的形成。紫外辐照会加速纯铜的腐蚀,尤其是促进Cu2O的形成。紫外辐照对纯铜暴露初期的大气腐蚀过程影响最大;随着暴露时间的延长,紫外辐照对纯铜大气腐蚀的影响作用减弱。综合结果,紫外辐照结合NaCl沉积的恒温恒湿大气腐蚀实验可以很好地模拟纯铜T2在南沙海洋大气环境中的腐蚀行为。纯铜表面在户外海洋气溶胶和NaCl气溶胶液滴下的腐蚀行为相似,都发生了二次扩展现象。气溶胶液滴腐蚀形貌可分为原始液滴覆盖区（区域Ⅰ）、发生腐蚀的扩展区（区域Ⅱ）和无明显腐蚀现象的扩展区（区域Ⅲ）三个区域。区域Ⅰ的腐蚀产物沉积量最多,主要由Cu2O和Cu2Cl（OH）3组成;区域Ⅱ的腐蚀产物主要为Cu2O。环境相对湿度越高,纯铜在NaCl气溶胶液滴下的腐蚀就越严重,薄液膜向外扩展的距离也越大。NaCl液滴浓度越大,扩散到二次扩展区的NaCl越多,腐蚀也越严重。
裴梓博[9]（2021）在《碳钢大气环境腐蚀大数据研究及主要影响因素作用规律》文中研究表明由于大气环境的多样性,影响大气腐蚀的主要环境因子如温度、湿度、辐照度、氯离子浓度、盐度、污染物等在宏微观环境下的分布与作用显着不同,在不同腐蚀时段的影响强弱也不尽相同。认识碳钢大气腐蚀的规律必须考虑到环境的多样性,以及腐蚀行为随时间推移的动态变化规律。基于对大气腐蚀行为的动态认识,本研究建立了一种新的大气腐蚀大数据系统,实现了碳钢腐蚀电流、环境温度和相对湿度的连续监测,数据采集频率为1分钟/次,对任意监测点的收集数据总量达50万条/年;并利用该系统开展了碳钢大气腐蚀大数据研究。根据实时采集到的碳钢腐蚀数据,探究了影响大气腐蚀的主要环境因素,揭示了锈层在户外环境下对腐蚀临界湿度的作用规律;同时,针对具有动态特性的大气腐蚀数据集,采用不同数据挖掘方法进行碳钢大气腐蚀的预测,筛选出了最佳腐蚀预测模型。研究表明,表面腐蚀产物与电偶加速效应不会对传感器的性能产生实质影响,同时段下传感器表面碳钢的腐蚀状态与腐蚀挂片结果一致。腐蚀传感器的实时输出电流、累计输出电量和腐蚀挂片质量损失存在一个经验公式转换关系,该公式不仅适用于碳钢,还适用于快速评估耐候钢在C2级别及以上大气环境的耐蚀性,说明本研究提出的腐蚀连续监测技术有潜力替代腐蚀挂片方法,进行低合金钢的大气腐蚀研究。户外的环境腐蚀性具有高度动态变化的特点,在1年的监测周期内,环境腐蚀性遍布C1级至CX级。碳钢处于大气腐蚀初期时,除了干旱地区,降雨是促进腐蚀最明显的环境因素;相对湿度的影响小于降雨,且作用时段主要集中在夜间;温度的加速反应效应和大气环境污染物在城市环境的作用影响不大,是影响大气腐蚀的次要因素。大气腐蚀过程中锈层的生长对腐蚀影响极大,其吸湿效应进一步加速腐蚀反应。经过1年的长期大气腐蚀后,城市海洋环境下对影响大气腐蚀的前5位腐蚀因子排序分别是锈层、风速、降雨率、相对湿度和氯离子,其中风速的重要性逐渐减弱,锈层和氯化物的作用越来越凸显。在分析多维碳钢腐蚀大数据时,随机森林算法能够正确解析出各种腐蚀因子对碳钢的量化影响,并建立碳钢大气腐蚀的高精度预测模型;随机森林模型的预测效果明显优于反向传播神经网络和支持向量回归模型。在随机森林算法的基础上,考虑到锈蚀不断增长的动态影响,建立了囊括锈层生长过程的随机森林迭代模型,提高了碳钢大气腐蚀的预测精度。碳钢大气腐蚀临界湿度是指发生大气腐蚀时的相对湿度,锈层的厚度和物相结构对其影响十分明显。锈层结构不变时,腐蚀临界湿度在统计的范围内均随着厚度的增加而降低,对非降雨状态下的大气腐蚀均起到了的促进作用。统计的四种锈层结构中,外层、中层、内层均以γ-FeOOH为主相的结构对非降雨状态下的大气腐蚀促进作用最强,外层以γ-FeOOH为主相,同时中层、内层以α-FeOOH为主相的锈层结构促进作用最弱。最后,分析了锈层物相结构的转变对提升耐候钢耐蚀性能的关键作用,锈层内α-FeOOH含量上升可以有效地将氯离子屏蔽在外锈层,防止腐蚀临界湿度的下降。通过与腐蚀挂片方法进行比较,证明了该大气腐蚀大数据系统可以有效缩短耐蚀材料的评估周期。
杨小佳[10]（2021）在《基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究》文中研究表明影响低合金钢开发的一大技术难题是对其耐蚀机理的认识及耐蚀性能的评价,传统低合金钢研发中,其耐蚀性能评价需要大量的长周期室外暴晒腐蚀试验数据做支撑,费时费力,有时长达数年才能得到一个腐蚀数据。数据量的稀缺对耐蚀低合金结构钢品质的影响极大。本文利用材料腐蚀大数据理论的最新研究成果,结合室内外腐蚀试验及评价方法,首先以Cr元素调控低合金结构钢为对象,验证了腐蚀大数据技术用于评价成分因素对耐蚀性影响的可靠性;随后,通过Mo及Sn元素添加调控了含Cr低合金结构钢的耐蚀性能;之后,进一步通过热处理技术调控了钢中微观组织结构,阐述了晶粒度、阴极相比例对低合金钢耐蚀性能的影响机理;最后通过人工神经网络、支持向量机、随机森林等数据挖掘方法系统阐述了数据挖掘技术在处理材料跨尺度微宏观腐蚀数据中的重要作用。结果表明,腐蚀大数据技术适用于甄别微合金元素,如Cr、Sn及Mo对低合金结构钢耐蚀性影响的微小差异,经过Cr微合金化的低合金钢耐蚀性明显提升;另外,经过0.1%Mo改性的含Cr钢,其耐蚀性提升与钢中Cr含量有关,Cr含量较高时,可提升低合金钢腐蚀中后阶段的耐蚀性;0.2%Sn的添加可以较为明显的促进低合金结构钢的耐蚀性,而0.1%Sn的添加,对其耐蚀性反而有一定的恶化作用。Cr、Sn与Mo元素对低合金结构钢耐蚀性的影响主要表现为对均匀腐蚀或点蚀行为的加速或抑制。Cr元素会在内锈层富集,促进锈层中氧化物与氢氧化物的比例,进而促进低合金钢耐均匀腐蚀性能;而与此同时,Cr3+的水解反应和较高电势下Cr2O3的分解会产生酸化作用,促进了低合金钢的点蚀行为。Mo的作用表现在对点蚀行为的抑制,另外其腐蚀产物MoO3不稳定,在锈层中易水解产生的酸化作用,会加速均匀腐蚀过程;Sn的作用主要表现在形成稳定的SnO2氧化物掺杂在锈层中,增加锈层稳定性,从而减缓钢的均匀腐蚀过程,然而只有当Sn的含量超过一定值时,其对锈层的稳定性影响才较为明显。低合金结构钢的耐蚀性与原奥氏体晶粒度及亚晶晶粒度有一定的关系,腐蚀大数据技术评价结果表明,随着原奥氏体晶粒度增大,其耐蚀性逐渐变差;随着贝氏体板条逐渐细化,其耐蚀性逐渐变好。原奥氏体晶粒度及贝氏体板条厚度对耐蚀性的影响可归结为材料中阴阳极相比例对耐蚀性的影响,SKPFM证明,组织中晶界一般为阴极相,而贝氏体铁素体基体为阳极相。晶粒较细或者板条间距较小时,表明晶粒内阴极相分布越弥散,因此耐蚀性就越好;反而,当晶粒较大,或贝氏体板条较粗时,阴极相分布不规则,因此就更容易降低材料耐蚀性。低合金结构钢中马氏体-奥氏体组元及其比例对其耐蚀性有一定的影响,其影响可以用大数据技术快速的甄别出来。具体表现为,钢中马氏体-奥氏体组元含量越高,钢的耐蚀性越差。马氏体-奥氏体组元在腐蚀过程中由于电位较高作为钢中的阴极相存在,而贝氏体铁素体基体由于电位较低作为阳极相存在,由此形成腐蚀微电偶;腐蚀过程中,在微电偶作用下,贝氏体铁素体基体会优先发生溶解,马氏体-奥氏体组元越多,耐蚀性越差。人工神经网络模型、支持向量机模型、随机森林模型及深度学习模型等机器学习方法适用于挖掘宏观腐蚀大数据如大气环境因素及微观腐蚀大数据如材料成分、组织结构因素对耐蚀性的影响,并可建立基于宏观-微观大数据技术的跨尺度影响机制研究。同时,深度学习模型可以用于对低合金结构钢组织结构因素对其内在腐蚀规律进行挖掘分析,并可以动态预测组织结构及温湿度参量变化等对低合金钢腐蚀影响过程。
二、钢的大气腐蚀防护的研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢的大气腐蚀防护的研究进展（论文提纲范文）
（2）大气腐蚀监测技术在武汉大气环境下腐蚀监测分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 大气腐蚀 |
| 1.2.1 大气腐蚀概述 |
| 1.2.2 大气腐蚀影响因素 |
| 1.2.3 大气腐蚀监测方法 |
| 1.3 大气腐蚀监测技术国内外研究进展 |
| 1.4 响应面方法及原理 |
| 1.5 研究意义和内容 |
| 第二章 试验设计和研究方法 |
| 2.1 试验材料和试验仪器 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验设备和仪器 |
| 2.2 试验材料制备 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.3.1 户外试验 |
| 2.3.2 温湿度耦合试验 |
| 2.3.3 干湿交替室内模拟试验 |
| 第三章 室外监测数据分析及响应面模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电阻型ACM仪室外腐蚀监测数据分析 |
| 3.3 电偶型ACM仪室外腐蚀监测数据分析 |
| 3.4 室外腐蚀挂片处理 |
| 3.4.1 室外腐蚀挂片形貌图及腐蚀数据 |
| 3.4.2 电化学试验 |
| 3.5 响应面模拟 |
| 3.5.1 电阻型ACM仪监测数据响应面模拟 |
| 3.5.2 电偶型ACM仪监测数据响应面模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 室外响应面模型检验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验结果与分析 |
| 4.2.1 温湿度耦合试验验证 |
| 4.2.2 室内试验试样分析 |
| 4.2.3 Cl~-及SO_2对武汉大气环境下相关性系数影响分析 |
| 4.2.4 不同比例的SO_2和Cl~-腐蚀介质对相关性系数的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Cl~-与 SO_2共同参与腐蚀情况下表面锈层分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锈层的宏微观腐蚀形貌 |
| 5.3 Q235 碳钢在有Cl~-和SO_2参与腐蚀情况下表面锈层分析 |
| 5.3.1 Q235在Cl~-和SO_2环境下初期腐蚀规律 |
| 5.3.2 电化学分析 |
| 5.4 不同比例SO_2和Cl~-对初期腐蚀的影响 |
| 5.4.1 腐蚀产物形貌分析 |
| 5.4.2 电化学分析 |
| 5.4.3 SO_2和Cl~-参与反应机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（3）不锈钢在海洋大气环境中的腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 本文的研究背景 |
| 1.2 不锈钢的大气腐蚀研究 |
| 1.2.1 不锈钢材料的分类 |
| 1.2.2 不锈钢材料的大气腐蚀过程 |
| 1.2.3 影响不锈钢大气腐蚀的环境因素 |
| 1.2.4 表面处理对不锈钢大气腐蚀的影响 |
| 1.3 大气腐蚀的研究方法 |
| 1.3.1 室外曝晒试验 |
| 1.3.2 室内加速模拟试验 |
| 1.3.3 电化学研究方法 |
| 1.3.4 分子动力学模拟试验 |
| 1.3.5 大气腐蚀的其他研究方法 |
| 1.4 研究内容与意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第二章 试验材料及试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 测试及表征方法 |
| 2.3.1 大气腐蚀试验 |
| 2.3.2 腐蚀形貌表征 |
| 2.3.3 电化学测试 |
| 2.3.4 分子动力学模拟试验 |
| 2.4 试验路线图 |
| 第三章 海南文昌海洋大气环境中的不锈钢腐蚀行为 |
| 3.1 大气曝晒试验分析 |
| 3.1.1 文昌不锈钢试样宏观腐蚀形貌 |
| 3.1.2 文昌不锈钢试样微观腐蚀形貌 |
| 3.1.3 文昌不锈钢试样表面腐蚀产物分析 |
| 3.2 带锈试样的电化学试验分析 |
| 3.2.1 文昌带锈试样的电化学交流阻抗分析 |
| 3.2.2 文昌带锈试样的动电位极化曲线分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 青岛地区海洋大气环境中的腐蚀研究 |
| 4.1 大气曝晒试验分析 |
| 4.1.1 青岛不锈钢试样宏观腐蚀形貌 |
| 4.1.2 青岛不锈钢试样微观腐蚀形貌 |
| 4.1.3 青岛不锈钢试样表面腐蚀产物分析 |
| 4.2 带锈试样的电化学试验分析 |
| 4.2.1 青岛带锈试样的电化学交流阻抗分析 |
| 4.2.2 青岛带锈试样的动电位极化曲线分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 武汉地区城市大气环境中的腐蚀研究 |
| 5.1 大气曝晒试验分析 |
| 5.1.1 武汉不锈钢试样宏观腐蚀形貌 |
| 5.1.2 武汉不锈钢试样微观腐蚀形貌 |
| 5.1.3 武汉不锈钢试样表面腐蚀产物分析 |
| 5.2 带锈试样的电化学试验分析 |
| 5.2.1 武汉带锈试样的电化学交流阻抗分析 |
| 5.2.2 武汉带锈试样的动电位极化曲线分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 腐蚀粒子对不锈钢腐蚀的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 氯离子浓度对不锈钢腐蚀的影响 |
| 6.2.1 不同Cl~-浓度下的电化学交流阻抗 |
| 6.2.2 不同Cl~-浓度下的动电位极化曲线 |
| 6.3 SO_2对不锈钢腐蚀的影响 |
| 6.3.1 电化学交流阻抗 |
| 6.3.2 循环动电位极化曲线 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 分子动力学模拟研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 不锈钢表面钝化膜成分 |
| 7.3 腐蚀体系构建 |
| 7.4 分子试验平衡判据 |
| 7.5 分子动力学模拟试验结果与分析 |
| 7.5.1 腐蚀离子与金属氧化物表面相互作用能 |
| 7.5.2 腐蚀离子在金属氧化物中的扩散系数 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文和参加会议情况 |
（4）复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 钢桥疲劳研究现状 |
| 1.2.1 钢桥疲劳研究进展 |
| 1.2.2 疲劳寿命评估方法 |
| 1.3 钢桥腐蚀研究现状 |
| 1.3.1 腐蚀破坏类型 |
| 1.3.2 腐蚀影响因素 |
| 1.3.3 腐蚀预测模型 |
| 1.3.4 腐蚀试验研究 |
| 1.4 钢桥腐蚀疲劳研究现状 |
| 1.4.1 腐蚀疲劳定义 |
| 1.4.2 腐蚀疲劳破坏机理 |
| 1.4.3 腐蚀疲劳影响因素 |
| 1.5 火灾高温后残余应力研究现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 焊接过程有限元分析理论 |
| 2.1 焊接过程有限元分析的特点 |
| 2.2 焊接有限元模型的简化 |
| 2.3 焊接温度场分析计算的基本理论 |
| 2.3.1 传热学经典理论 |
| 2.3.2 焊接温度场的基本方程 |
| 2.3.3 非线性瞬态温度场热传导的有限元求解 |
| 2.4 焊接应力与变形场分析的基本理论 |
| 2.4.1 屈服准则 |
| 2.4.2 流动准则 |
| 2.4.3 强化准则 |
| 2.4.4 热弹塑性理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 焊接接头温度场与应力场数值分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试件设计 |
| 3.3 有限元模型建立 |
| 3.3.1 建立三维几何模型 |
| 3.3.2 给定材料性能参数 |
| 3.3.3 单元选择与网格划分 |
| 3.3.4 移动热源选取与施加 |
| 3.3.5 采用生死单元技术 |
| 3.4 焊接热-应力耦合场有限元分析 |
| 3.4.1 瞬态温度场分析 |
| 3.4.2 焊接应力场分析 |
| 3.5 焊后火灾高温处理对焊接热-应力耦合场的影响 |
| 3.5.1 焊后火灾高温荷载施加 |
| 3.5.2 焊后火灾高温处理对温度场的影响 |
| 3.5.3 焊后火灾高温处理对应力场的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 焊接接头疲劳寿命有限元分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 腐蚀坑模型静力有限元分析 |
| 4.2.1 腐蚀坑的形成机理及其形貌探究 |
| 4.2.2 腐蚀坑有限元模型建立 |
| 4.2.3 有限元计算结果分析 |
| 4.3 FE-SAFE疲劳寿命分析 |
| 4.3.1 FE-SAFE软件介绍 |
| 4.3.2 FE-SAFE疲劳分析过程 |
| 4.3.3 不同工况下的疲劳寿命结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复杂环境与应力场作用下焊接接头疲劳试验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 试验概况 |
| 5.2.1 材性拉伸试验 |
| 5.2.2 加速腐蚀试验 |
| 5.2.3 火灾高温试验 |
| 5.3 疲劳试验 |
| 5.3.1 试验设备及加载方案 |
| 5.3.2 试验现象及结果 |
| 5.4 试验结果分析与讨论 |
| 5.4.1 S-N曲线拟合 |
| 5.4.2 疲劳断口分析 |
| 5.4.3 疲劳损伤分析 |
| 5.4.4 对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）电化学暂态测试技术对比研究、优化及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 金属腐蚀行为表征研究现状及进展 |
| 2.1.1 腐蚀的分类 |
| 2.1.2 常见腐蚀表征方法 |
| 2.1.3 暂态电化学表征技术 |
| 2.1.4 微区电化学腐蚀表征研究 |
| 2.1.5 基于光刻掩膜技术的微区电化学高通量表征平台研究 |
| 2.2 目前研究中存在的问题 |
| 2.2.1 传统稳态测试技术存在的不足 |
| 2.2.2 微区腐蚀体系表征存在的问题 |
| 2.2.3 典型材料腐蚀表征存在的问题 |
| 2.3 研究内容及技术路线 |
| 2.3.1 研究内容 |
| 2.3.2 研究技术路线 |
| 3 常用腐蚀电化学表征技术比较研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.2.1 实验材料和仪器 |
| 3.2.2 失重法 |
| 3.2.3 线性极化电阻法 |
| 3.2.4 电化学交流阻抗谱法 |
| 3.2.5 Tafel极化曲线多参数拟合法 |
| 3.2.6 电化学频率调制法 |
| 3.3 常用腐蚀电化学表征技术比较研究结果与讨论 |
| 3.3.1 失重结果分析 |
| 3.3.2 LPR结果分析 |
| 3.3.3 EIS分析 |
| 3.3.4 Tafel极化曲线拟合及分析 |
| 3.3.5 EFM结果分析 |
| 3.3.6 综合对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于恒电量法的电化学暂态测试方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 恒电量法暂态技术方法与原理 |
| 4.2.1 恒电量法基本原理 |
| 4.2.2 恒电量曲线线性拟合原理 |
| 4.2.3 时域数据傅里叶时频转换的数学原理 |
| 4.3 暂态测试方法优化设计及合理性分析 |
| 4.3.1 基于恒电量法的电化学暂态测试方法优化设计 |
| 4.3.2 RC回路时域数据时频转换的可行性分析 |
| 4.3.3 脉冲时间的合理性论证 |
| 4.3.4 脉冲时间的控制原则及其适用体系 |
| 4.3.5 测试总耗时的理论评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 暂态测试方法在微区高阻抗体系的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.2.1 掩膜尺寸优化 |
| 5.2.2 微区实验材料及试样制备 |
| 5.2.3 SKPFM测试 |
| 5.2.4 SEM及EDS测试 |
| 5.2.5 微区电化学测试 |
| 5.3 DSS 2205微区非暂态测试结果与讨论 |
| 5.3.1 SKPFM及EDS分析 |
| 5.3.2 不同孔径微区EIS及PDP测试 |
| 5.4 DSS 2205微区恒电量暂态测试结果与讨论 |
| 5.4.1 DSS 2205微区纯铁素体暂态测试 |
| 5.4.2 DSS 2205微区混合相及纯奥氏体暂态测试 |
| 5.4.3 DSS 2205微区电化学特性成系列定量化表征 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 暂态测试方法在高溶液电阻体系的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料及实验方法 |
| 6.2.1 N_2O_4溶液介质的特点 |
| 6.2.2 实验材料、装置及测试方法 |
| 6.3 非暂态技术在N_2O_4体系应用研究 |
| 6.3.1 EIS结果分析 |
| 6.3.2 PDP结果分析 |
| 6.4 暂态技术在N_2O_4体系应用研究 |
| 6.4.1 5A06/N_2O_4溶液体系暂态测试 |
| 6.4.2 5052/N_2O_4溶液体系暂态测试 |
| 6.4.3 JH2219/N_2O_4溶液体系暂态测试 |
| 6.5 暂态技术在模拟溶液应用研究 |
| 6.5.1 5A06/模拟溶液体系暂态测试 |
| 6.5.2 JH2219/模拟溶液体系暂态测试 |
| 6.5.3 两种材料/模拟溶液体系汇总对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 8 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）环境因素对青铜质文物腐蚀行为的影响及关联性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 金属大气腐蚀的影响因素 |
| 1.2.2 大气腐蚀的研究分析方法 |
| 1.3 论文的主要内容、目的和意义 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 青铜试样的制备 |
| 2.2.2 镀铜锡合金石英晶振片 |
| 2.2.3 腐蚀气体的制备 |
| 2.3 QCM反应性监测 |
| 2.3.1 臭氧浓度变化对青铜腐蚀的影响 |
| 2.3.2 二氧化硫浓度变化对青铜腐蚀的影响 |
| 2.3.3 臭氧和二氧化硫复合环境对青铜腐蚀的影响 |
| 2.4 大气暴露实验以及表面分析 |
| 2.5 环境因素与青铜腐蚀的关联性分析 |
| 第3章 环境因素对青铜材料的腐蚀影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 QCM反应性监测结果与讨论 |
| 3.2.1 温度及臭氧浓度变化对青铜腐蚀行为影响的研究 |
| 3.2.2 温度及二氧化硫浓度变化对青铜腐蚀行为影响的研究 |
| 3.2.3 臭氧和二氧化硫复合环境对青铜腐蚀行为影响的研究 |
| 3.3 剂量-响应函数拟合 |
| 3.3.1 青铜腐蚀速率随臭氧浓度变化拟合曲线 |
| 3.3.2 青铜腐蚀速率随二氧化硫浓度变化拟合曲线 |
| 3.3.3 青铜腐蚀速率随温度变化拟合曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 环境因素与青铜材料腐蚀速率的关联性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 影响青铜材料腐蚀的主要环境因素的筛选 |
| 4.2.1 熵权法 |
| 4.2.2 灰色关联分析 |
| 4.2.3 青铜腐蚀影响因素的关联度计算 |
| 4.3 正交实验结果与分析 |
| 4.4 腐蚀速率模型的建立 |
| 4.4.1 分析腐蚀机理 |
| 4.4.2 确定待定系数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 腐蚀产物分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 扫描电子显微镜和能谱分析 |
| 5.3 X射线衍射分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读硕士期间发表与接收的论文、专利 |
（7）锡和锑对污染海洋大气中420MPa低合金钢腐蚀的影响机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Absract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 低合金钢微合金化发展现状 |
| 2.2 低合金耐蚀钢的典型服役环境研究 |
| 2.2.1 海洋大气环境因素对低合金钢腐蚀的影响 |
| 2.2.2 海洋大气环境因素对低合金钢锈层形成的影响 |
| 2.3 耐蚀低合金钢性能的优化设计 |
| 2.3.1 耐蚀低合金钢的成分调控 |
| 2.3.2 低合金钢的组织调控 |
| 2.4 低合金钢性能的微观研究方法 |
| 3 Sb与Sn微合金化低合金钢的组织结构与腐蚀行为表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 材料冶炼 |
| 3.2.2 微观组织表征 |
| 3.2.3 电化学测试 |
| 3.2.4 周浸实验 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 材料成分及力学性能 |
| 3.3.2 材料微观组织结构 |
| 3.3.3 电化学行为 |
| 3.3.4 模拟污染海洋大气腐蚀行为 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.4.1 低合金钢在模拟污染海洋大气环境中的腐蚀电化学过程 |
| 3.4.2 Sb对低合金钢在模拟污染海洋大气环境中的影响 |
| 3.4.3 Sn对低合金钢在模拟污染海洋大气环境中的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Cu-Sn-Sb系低合金钢在模拟污染海洋大气中腐蚀行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 材料冶炼 |
| 4.2.2 微观组织表征 |
| 4.2.3 电化学测试 |
| 4.2.4 周浸实验 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 材料成分及微观组织结构 |
| 4.3.2 Sn和Sb对低合金钢电化学行为的影响 |
| 4.3.3 Cu-Sn-Sb系低合金钢在模拟污染海洋大气下的腐蚀行为 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.4.1 Cu与Sb在模拟污染海洋大气环境中的协同作用 |
| 4.4.2 Sn与Sb在模拟污染海洋大气环境中的协同作用 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Sb对低合金钢在酸性溶液中电化学过程的影响机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 实验材料与实验溶液 |
| 5.2.2 浸泡实验 |
| 5.2.3 动电位极化曲线测试 |
| 5.2.4 扫描电子显微镜(SECM)测试 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 不同溶解氧浓度的酸性溶液中的腐蚀速率 |
| 5.3.2 Sb对低合金钢腐蚀产物的影响 |
| 5.3.3 Sb对低合金钢腐蚀形貌的影响 |
| 5.4 分析与讨论 |
| 5.4.1 含Sb低合金钢的阴极过程分析 |
| 5.4.2 低合金钢表面的氧还原反应 |
| 5.4.3 Sb对低合金钢电化学过程的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 Sb与Sn对低合金钢在青岛污染海洋大气中锈层演变的机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 失重分析 |
| 6.3.2 Sn与Sb低合金钢的腐蚀形貌观察 |
| 6.3.3 Sn与Sb对低合金钢锈层演变的影响 |
| 6.4 分析与讨论 |
| 6.4.1 局部微环境酸化分析 |
| 6.4.2 Sb对低合金钢锈层的影响 |
| 6.4.3 Sn对低合金钢锈层的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 基于大数据技术的Sn和Sb低合金钢腐蚀行为演变研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.2.1 材料冶炼 |
| 7.2.2 实验环境与分析方法 |
| 7.3 实验结果 |
| 7.3.1 青岛腐蚀数据分析 |
| 7.3.2 室内实验可行性分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）铜在南沙海洋大气环境中的腐蚀行为与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 铜的大气腐蚀影响因素 |
| 1.2.1 相对湿度 |
| 1.2.2 温度 |
| 1.2.3 光照 |
| 1.2.4 降雨量 |
| 1.2.5 污染物因子 |
| 1.2.6 海盐气溶胶 |
| 1.3 铜在大气环境中的腐蚀机理 |
| 1.3.1 乡村大气环境 |
| 1.3.2 城市大气环境 |
| 1.3.3 工业大气环境 |
| 1.3.4 海洋大气环境 |
| 1.4 大气腐蚀研究方法 |
| 1.4.1 户外自然环境暴露实验 |
| 1.4.2 室内模拟加速实验 |
| 1.5 铜腐蚀产物的表征与鉴定 |
| 1.5.1 物理表征方法 |
| 1.5.2 电化学方法 |
| 1.6 本论文研究内容及意义 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 试验材料及制备 |
| 2.2 腐蚀试验方法 |
| 2.2.1 纯铜T2和黄铜H62的户外暴露实验 |
| 2.2.2 纯铜T2和黄铜H62的室内干/湿循环加速腐蚀实验 |
| 2.2.3 紫外辐照对纯铜大气腐蚀行为影响实验 |
| 2.2.4 纯铜表面海洋气溶胶腐蚀实验 |
| 2.3 腐蚀试样分析 |
| 2.3.1 腐蚀失重 |
| 2.3.2 腐蚀形貌观察及成分分析 |
| 2.3.3 电化学测试 |
| 第3章 纯铜T2和黄铜H62在南沙海洋大气环境中的腐蚀行为 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 腐蚀动力学分析 |
| 3.2.2 腐蚀产物宏观形貌 |
| 3.2.3 腐蚀产物成分分析 |
| 3.2.4 腐蚀产物微观形貌 |
| 3.2.5 电化学分析 |
| 3.2.6 腐蚀机理分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 纯铜T2和黄铜H62在模拟南沙海洋大气中的腐蚀行为 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 腐蚀失重分析 |
| 4.2.2 腐蚀产物成分分析 |
| 4.2.3 腐蚀产物形貌分析 |
| 4.2.4 电化学分析 |
| 4.2.5 腐蚀机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 紫外辐照对纯铜大气腐蚀行为的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 腐蚀失重分析 |
| 5.2.2 腐蚀产物成分分析 |
| 5.2.3 腐蚀产物形貌分析 |
| 5.2.4 库仑还原测试分析 |
| 5.2.5 分析讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 纯铜在海洋气溶胶液滴下的腐蚀行为 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验结果与讨论 |
| 6.2.1 户外海洋气溶胶腐蚀 |
| 6.2.2 室内模拟海洋气溶胶腐蚀 |
| 6.2.3 环境相对湿度对气溶胶腐蚀的影响 |
| 6.2.4 初始NaCl浓度对气溶胶腐蚀的影响 |
| 6.2.5 不同溶液对气溶胶腐蚀的影响 |
| 6.2.6 分析讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）碳钢大气环境腐蚀大数据研究及主要影响因素作用规律（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 大气腐蚀概述 |
| 2.2 碳钢的大气腐蚀研究方法 |
| 2.2.1 碳钢的大气腐蚀试验方法 |
| 2.2.2 碳钢的腐蚀试验分析方法 |
| 2.2.3 大气腐蚀监测的研究进展 |
| 2.3 腐蚀研究中当前应用的数据挖掘方法 |
| 2.3.1 多元线性回归 |
| 2.3.2 人工神经网络 |
| 2.3.3 支持向量机和支持向量回归 |
| 2.3.4 马尔科夫链 |
| 2.3.5 宏观尺度的蒙特卡洛模拟 |
| 2.3.6 灰色关联性分析与灰色预测 |
| 2.3.7 贝叶斯信念网络 |
| 2.3.8 随机森林 |
| 2.4 碳钢锈层在大气环境中的演化 |
| 2.4.1 锈层形成的电化学机理 |
| 2.4.2 锈层的保护性能 |
| 2.5 研究路线 |
| 3 大气腐蚀大数据系统的设计和研制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型腐蚀连续监测传感器 |
| 3.2.1 传感器的结构设计 |
| 3.2.2 电偶面积比对传感器电流的影响 |
| 3.2.3 电偶间距对传感器电流的影响 |
| 3.2.4 实验室环境下的性能测试 |
| 3.2.5 户外环境下的性能测试 |
| 3.3 大气腐蚀大数据系统硬件技术 |
| 3.3.1 腐蚀微电流监测仪器的研制 |
| 3.3.2 腐蚀监测与环境监测技术的集成 |
| 3.4 大气腐蚀大数据系统软件技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 室内模拟环境因素对传感器的腐蚀行为影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 腐蚀连续监测技术 |
| 4.2.3 喷雾试验 |
| 4.2.4 分析方法 |
| 4.3 试验结果与讨论 |
| 4.3.1 温度的影响 |
| 4.3.2 氯离子的影响 |
| 4.3.3 亚硫酸氢根离子的影响 |
| 4.3.4 复合离子污染物的影响 |
| 4.3.5 表面腐蚀产物的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 户外监测腐蚀因子对碳钢大气腐蚀的初期影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 试验材料 |
| 5.2.2 腐蚀连续监测技术 |
| 5.2.3 暴露测试 |
| 5.2.4 机器学习模型 |
| 5.3 试验结果与讨论 |
| 5.3.1 各地点的腐蚀初期连续监测结果 |
| 5.3.2 统计分析温度和相对湿度的影响 |
| 5.3.3 统计分析降雨的影响 |
| 5.3.4 机器学习分析大气污染物的影响 |
| 5.3.5 机器学习分析锈层生长的影响 |
| 5.3.6 室内外腐蚀因子作用规律的相关性讨论 |
| 5.3.7 碳钢户外腐蚀初期预测模型的建立 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 户外监测腐蚀因子对碳钢大气腐蚀的长期影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验方法 |
| 6.2.1 试验材料 |
| 6.2.2 腐蚀连续监测技术 |
| 6.2.3 暴露测试 |
| 6.2.4 电化学试验 |
| 6.2.5 随机森林模型 |
| 6.3 试验结果和讨论 |
| 6.3.1 各地点的腐蚀长期连续监测结果 |
| 6.3.2 腐蚀连续监测数据的解析 |
| 6.3.3 机器学习分析不同腐蚀因子的静态影响 |
| 6.3.4 机器学习分析不同腐蚀因子的动态影响 |
| 6.3.5 碳钢户外腐蚀长期预测模型的建立 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 碳钢与耐候钢锈层对户外腐蚀临界湿度的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 试验方法 |
| 7.2.1 试验材料 |
| 7.2.2 腐蚀连续监测技术 |
| 7.2.3 暴露测试 |
| 7.2.4 分析方法 |
| 7.3 试验结果和讨论 |
| 7.3.1 各地点大气腐蚀临界湿度的变化 |
| 7.3.2 锈层厚度与物相结构对腐蚀临界湿度的影响 |
| 7.3.3 基于大气腐蚀大数据系统的耐候钢耐蚀性能快速评估 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 材料基因工程模式下先进耐蚀材料研发 |
| 2.1.1 高通量材料计算方法研究进展 |
| 2.1.2 高通量材料制备与表征技术研究 |
| 2.1.3 材料服役行为高效评价与预测技术 |
| 2.2 材料腐蚀大数据理论基础及其技术体系 |
| 2.2.1 材料腐蚀大数据理论基础 |
| 2.2.2 材料腐蚀大数据关键技术体系 |
| 2.2.3 机器学习技术在腐蚀学科中的应用 |
| 2.3 高品质低合金结构钢耐蚀性能调控研究 |
| 2.3.1 高品质低合金结构钢耐蚀性能调控原则 |
| 2.3.2 Cr、Sn及Mo合金化对低合金钢耐蚀性能的影响 |
| 2.3.3 晶粒细化对低合金结构钢耐蚀性能的影响 |
| 2.3.4 阴极相对低合金结构钢耐蚀性的影响 |
| 2.4 本文研究思路 |
| 3 Cr元素调控低合金钢腐蚀数据积累及腐蚀机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 材料及试样 |
| 3.2.2 户外暴晒试验 |
| 3.2.3 表面表征 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.3.1 不同Cr元素含量的腐蚀传感器相对电流强度分析 |
| 3.3.2 不同Cr元素含量低合金钢腐蚀形貌及点蚀行为分析 |
| 3.3.3 不同Cr元素含量低合金钢锈层成分及物相分析 |
| 3.4 分析讨论 |
| 3.4.1 Cr对耐蚀低合金钢锈层演变机制的影响 |
| 3.4.2 Cr元素对耐蚀低合金钢腐蚀行为的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Sn、Mo调控含Cr低合金钢腐蚀数据积累及腐蚀机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 材料及试样 |
| 4.2.2 户外暴晒试验 |
| 4.2.3 表面表征 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢腐蚀大数据影响分析 |
| 4.3.2 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢点蚀行为影响分析 |
| 4.3.3 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢锈层的行为影响分析 |
| 4.4 分析讨论 |
| 4.4.1 Mo元素及Sn元素的影响机理分析 |
| 4.4.2 耐蚀性演变及大数据评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 晶粒度调控对含Cr低合金钢耐蚀性影响及腐蚀机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 材料制备及表征 |
| 5.2.2 周期浸泡试验 |
| 5.2.3 形貌表征 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 材料组织结构分析 |
| 5.3.2 腐蚀大数据采集结果 |
| 5.3.3 腐蚀形貌及锈层分析 |
| 5.4 分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 M-A组元调控对含Cr低合金钢耐蚀性的影响及腐蚀机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 材料制备 |
| 6.2.2 浸泡试验 |
| 6.2.3 大数据采集试验 |
| 6.2.4 形貌表征及分析 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 不同等温时间下试验钢组织及结构表征 |
| 6.3.2 不同等温时间下试验钢早期腐蚀形貌 |
| 6.3.3 不同等温时间下试验钢大数据采集试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 基于机器学习的耐蚀低合金钢跨尺度数据挖掘研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型及方法 |
| 7.2.1 人工神经网络模型 |
| 7.2.2 支持向量机模型 |
| 7.2.3 随机森林模型 |
| 7.2.4 深度学习模型 |
| 7.2.5 皮尔逊相关系数 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 基于机器学习的环境腐蚀起源关系挖掘 |
| 7.3.2 基于机器学习的微合金成分因素与腐蚀速率关系挖掘 |
| 7.3.3 基于机器学习的微观结构因素与腐蚀速率关系挖掘 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、钢的大气腐蚀防护的研究进展（论文参考文献）
- [1]碳钢气相缓蚀剂配方设计及性能研究[D]. 余迪. 北京化工大学, 2021
- [2]大气腐蚀监测技术在武汉大气环境下腐蚀监测分析研究[D]. 王一品. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [3]不锈钢在海洋大气环境中的腐蚀行为研究[D]. 陈昊. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [4]复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究[D]. 胡聪. 华东交通大学, 2021(01)
- [5]电化学暂态测试技术对比研究、优化及应用[D]. 蔡双雨. 北京科技大学, 2021(08)
- [6]环境因素对青铜质文物腐蚀行为的影响及关联性分析[D]. 马圆圆. 华东理工大学, 2021(08)
- [7]锡和锑对污染海洋大气中420MPa低合金钢腐蚀的影响机理研究[D]. 杨颖. 北京科技大学, 2021
- [8]铜在南沙海洋大气环境中的腐蚀行为与机理研究[D]. 路肖. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [9]碳钢大气环境腐蚀大数据研究及主要影响因素作用规律[D]. 裴梓博. 北京科技大学, 2021(08)
- [10]基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究[D]. 杨小佳. 北京科技大学, 2021(08)