新型铜镍合金海水微生物腐蚀的电化学研究

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1、哈尔滨理T大学T学硕十学位论文新型铜镍合金海水微生物腐蚀的电化学研究摘要海水微生物引起的腐蚀对海洋结构物造成了日益严重的危害，其特征是微生物附着于金属表面并形成生物膜，该生物膜改变了膜内的环境条件(如溶解氧，pH值、各种离子含量等)，并伴有微生物对电化学反应的催化过程，因此加速了金属的腐蚀。铜镍合金是优良的抗海水腐蚀材料，应用广泛，但具有微生物腐蚀的敏感性，微生物在其腐蚀过程中起了主导作用。本文采用电化学方法，如监测腐蚀电位、电化学阻抗谱、极化曲线、电化学表面成像等，研究了海水微生物对一种新型铜镍合金的腐蚀影响，并采

2、用扫描电镜和能谱分析手段定性分析了微生物对合金的腐蚀影响和腐蚀机理。在实验室微生物培养基介质中，考察了有微生物和无微生物两种情况下铜镍合金的开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗谱等电化学特征，研究了在海洋微生物作用下铜镍合金的腐蚀行为和腐蚀机制的变化。在浸泡初期，在有菌介质中的开路电位高于无菌介质，但是在短暂延滞期结束后电位快速负移；在有菌培养基中，随着浸泡时间的延长，SRB(SulfateReducingBacteria)的阴极极化作用和氧元素的扩散同时使铜镍合金的阴极极化过程加快，电流密度增加，腐蚀电位严重负移；同

3、时由于钝化膜孔蚀及破裂，使得阳极极化曲线出现明显电流峰：无菌环境的极化电流较小，腐蚀电位稍负，钝化区正移。实验结果表明，微生物在铜镍合金表面的生长繁殖加快了合金的腐蚀速度，并能够影响电化学反应的机理，但微生物的附着和腐蚀并没有改变金属电化学腐蚀的本质。本文根据实验结果也提出了一些微生物腐蚀的防护方法。关键词微生物腐蚀；电化学方法：铜镍合金哈尔滨理丁大学T学硕十学位论文ElectrochemicalStudyofMicrobiologicallyInfluencedCorrosiononCopper-NickelAll

4、oyinMarineEnvironmentAbstractMicrobiologicallyinfluencedcorrosion(MIC)isaseriousproblemformarineengineeringstructures．MICischaracterizedbythatmicroorganismsattachtothesurfacesofmetaloralloy,andformbiofilmswhichchangecorrosiveconditionssuchasdissolvedoxygen，pHan

5、dchemicalspeciescontentswithinthebiofilm，thenacceleratecorrosion．Copper—basedalloysareamongthemostimportantcommercialmetalsinthemarineenvironmentduetotheirexcellentelectricalandthermalconductivities，goodcorrosionresistanceandeaseofmanufacture．However,Cu-Nialloy

6、arefoundtobesusceptibletoMIC．TheMICofcopper-nickelalloyhasreceivedconsiderableattentionintheliteratureduetoitswidespreaduseinseawaterandsalineenvironments．TostudytheeffectsandcorrosionmechanismsonCu-Nialloy,variouselectrochemicalmethodsforMICstudyarecarriedouti

7、nthispaper，includingcorrosionpotential，electrochemicalimpedancespectroscopy(ElS)，polarizationcurve，electrochemicalsurfaceimagingandSOon．Scanningelectronmicroscopy(SEM)andenergydispersivespectrometer(EDS)arealsousedtoobservethecorrosionmorphology．Opencircuitpote

8、ntial，plarizationCUWCSandimpedancespectracurvesofCu—Nialloyinculturemediumwithandwithoutmicrobewerestudiedinlab，andthecorrosionbehaviorandmechanismofCu—Nialloyinfluencedbyoc