一、金属材料腐蚀形貌图像与实海挂片数据的相关性研究(论文文献综述)
南翠红[1](2021)在《基于图像识别的海洋工程材料腐蚀机理及损伤评价研究》文中研究表明海洋探测和开发对于建设海洋强国具有举足轻重的作用,需要大量海洋装备的支撑。然而,海洋环境是一种复杂且严苛的腐蚀环境,海洋工程材料在恶劣海洋环境下极易诱发严重的腐蚀损伤,影响其可靠性和寿命,并带来巨大经济损失,成为制约重大海洋工程装备安全运行的最主要瓶颈。海洋工程材料的腐蚀过程受到海水环境中复杂的离子构成(外因)以及不同特性的材料因素(内因)的耦合影响,包含离子传质、化学反应和电化学动力学过程等不同尺度的物理化学过程,使得其腐蚀机理复杂多变,对其多尺度腐蚀行为的表征及阐释尚未形成完整的理论体系。因此,结合离子的扩散、反应以及电极动力学特性来探究海水中离子对海洋工程材料腐蚀行为的影响机制,并对其腐蚀损伤特性进行微观定量表征对于揭示海洋工程材料的多尺度腐蚀机理具有重要意义。本文通过开路电位、动电位极化和电化学阻抗谱等测试技术对比分析了常见的海洋工程材料2205双相不锈钢、Q420钢及AZ31镁合金在不同离子(Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+)浓度的人工海水溶液中的宏观腐蚀行为,探究了腐蚀时间对材料产物膜性能及其腐蚀特性的影响,并结合图像处理技术,采用灰度变换、图像二值化、小波变换及分形理论,建立腐蚀损伤图像识别模型,基于腐蚀形貌特征对腐蚀损伤的微观特性进行定量化分析,得出以下结论:(1)不同离子对三种材料腐蚀速率的影响主要通过对离子质量传输速率和产物膜的作用来实现,作用结果取决于主导机制。通过不同离子对2205双相不锈钢腐蚀行为影响的研究得出,2205双相不锈钢在不同溶液中的腐蚀形态主要为局部点蚀,Cl-和Mg2+对腐蚀过程具有先促进后抑制的作用;SO42-通过增加体系电导率促进腐蚀过程;Ca2+可反应形成沉积层从而抑制2205双相不锈钢在人工海水的腐蚀。由于2205双相不锈钢腐蚀产物相对较致密,保护作用强,2205双相不锈钢在不同溶液中的腐蚀相对较弱。(2)通过不同离子对Q420钢腐蚀行为影响的研究得出,Cl-和SO42-对腐蚀过程均具有促进作用;Ca2+具有先抑制后促进的作用;Mg2+抑制Q420钢的腐蚀过程。Q420钢的铬元素和镍元素含量明显较少,因此相比于不锈钢,Q420钢表面产物膜不均匀,对基体保护作用有限,腐蚀程度比2205双相不锈钢严重。(3)通过不同离子对AZ31镁合金腐蚀行为影响的研究得出,Cl-对腐蚀过程均具有促进作用;SO42-具有先抑制后促进再抑制的作用,可能是溶液中Cl-和SO42-共同存在时,会竞争吸附于材料表面,Ca2+和Mg2+具有先促进后抑制的作用。由于Mg(OH)2等腐蚀产物疏松多孔,且分布不均,因而难以有效阻止材料的腐蚀发展。(4)三种材料腐蚀过程中产物膜的极化电阻随时间的增长均呈现逐渐增大的趋势,因为腐蚀初期,材料表面与溶液直接接触,反应物及腐蚀性离子传输较快,腐蚀反应更易发生;随着腐蚀时间的增长,材料表面产物不断生成,堆积在基体表面,产物膜层变得相对致密,因此极化电阻增大,保护作用增强,可以有效地减缓材料的电化学腐蚀反应。(5)通过高斯滤波和灰度变换增强对三种材料的腐蚀形貌图像进行预处理,结合灰度矩阵对图像进行了特征参数提取,包括灰度平均值、标准差、能量值和熵值,结果表明对于腐蚀严重的Q420钢和AZ31镁合金,灰度图像的能量值可以有效表征试件表面的腐蚀严重程度,图像能量值与腐蚀速率成反比;基于二值图像提取特征值,包括蚀孔数目,腐蚀像素点总数等,可以直观评估材料表面的腐蚀情况;基于小波变换方法对图像的水平、垂直及对角方向子图像的能量值进行了提取,使用腐蚀能量特征参数ε作为评价指标,发现腐蚀越严重,子图像能量百分比及能量特征参数ε越低;基于分形方法对图像进行特征参数提取,结果发现分形维数可有效表征试件表面复杂程度,表面越复杂时,分形维数越大。基于图像技术的腐蚀特征值分析结果与电化学测试结果基本一致,因此本文所建立的微观分析模型可以有效评估材料的腐蚀程度。
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》文中进行了进一步梳理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。
裴梓博[3](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》文中进行了进一步梳理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[4](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。
张鑫[5](2021)在《考虑多重损伤影响的钢材力学性能研究》文中研究表明由于常年处在海洋环境中,因此海洋结构物不可避免会遭受到腐蚀。在船舶以及海上平台的建造过程中,焊接是主要工艺之一,可以最大可能性地保证结构水密性和连接部分的可靠性。而海水腐蚀-焊接双重损伤不仅会因损伤不均和组织结构的改变而引起材料局部应力应变分布的变化,还将对结构的承载能力和变形能力造成不利影响。在焊接结构物中,裂纹常常会出现,从而影响船舶的致密性和强度。基于以上研究背景,本文进行了以下几方面的研究工作。采用D36海洋平台常用结构钢进行实验,参考焊接标准和拉伸标准设计出焊接试件。对焊接试件进行电化学腐蚀实验,观察腐蚀后试件表面的型态,并讨论焊接角度对其的影响,并得到不同焊接角度试件腐蚀时间和质量损失率呈线性关系,并讨论焊接角度对这种线性关系的影响。对无腐蚀-焊接试件进行拉伸实验,得到不同焊接角度试件拉断过程的时间以及应力应变曲线,分析焊接角度对力学性能的影响。对腐蚀损伤的焊接试件进行拉伸实验,得到所有试件的应力应变曲线,分析质量损失率对试件应力应变曲线的影响。通过曲线可以得到每个试件弹性模量、屈服强度、极限强度和韧性,将同一个力学性能整合到一个图中。分析质量损失率以及焊接角度对四种力学性能的影响。对UW和W90试件进行划线处理,对W00和W45试件进行贴应变片处理,目的是测量拉伸过程中试验段基体、热影响区和焊核的应变,分析三个部分的力学性能。最后通过宏观和微观两种方式来判断试件的断裂形式,分析断裂时试件的韧性以及断裂特征。可以得到腐蚀焊接试件焊核区强度提高而延性下降,热影响区和基体延性提高而强度下降的现象。分析腐蚀后各焊接角度试件强度以及延性变性能力演化规律。研究腐蚀-焊接双重损伤对钢材力学性能的综合影响规律。通过实验结果回归建立腐蚀焊接钢材的广义力学模型。将试件的应力应变曲线分为线性段和非线性段,线性段可以根据焊接试件弹性模量与焊接角度、质量损失率的关系回归得到。非线性段采用特定的公式回归得到,该模型与R-O模型对比发现拟合效果更好。最终采用二次回归分析方法,建立以腐蚀程度和焊接角度双变量的焊接-腐蚀损伤钢材广义力学模型。对腐蚀-裂纹双重损伤的试件进行电化学腐蚀实验,得到裂纹宽度、裂纹深度对腐蚀速率的影响。拉伸实验后,得到腐蚀程度增加对所有试件的屈服强度和极限强度均造成了衰减。而随着质量损失率的增加,裂纹的存在可以减慢屈服强度和极限强度的下降速度。裂纹宽度的增加也可以适当增加试件的屈服强度和极限强度。
王振江[6](2020)在《基于图像识别分析的共晶高熵合金抗磨蚀性能研究》文中研究表明金属材料因含沙水流造成的磨蚀失效现象极易诱发水力机械过流部件的损坏,严重影响着水力机械的效率以及安全稳定运行。为了提高水力机械的使用寿命,需要寻找性能更好的材料,共晶高熵合金(EHEA)是一种新型的耐磨金属材料,然而其在水力机械工作环境中的抗磨蚀性能及其定量评估的研究较少。本文设计制造了能够有效加速材料磨蚀过程的喷射磨蚀试验装置,对共晶高熵合金NiCoCrFeNb0.45以及水力机械常用的不锈钢04Cr13Ni5Mo和中碳钢45钢进行了不同冲蚀角度下的加速磨蚀试验,对比分析了共晶高熵合金的抗磨蚀性能。为了进一步探究NiCoCrFeNb0.45的磨蚀规律以及失效机制,本文借助数字图像处理技术,对材料磨蚀图像进行灰度变换、二值化以及小波变换处理,并结合现代数学中的分形理论,提取和分析磨蚀形貌图像的特征值,研发一系列智能、可靠的用于表征金属材料磨蚀损伤积累程度的新方法。主要结果表明:(1)共晶高熵合金NiCoCrFeNb0.45磨蚀失重量低于其他两种材料的2倍以上,表现出优异的抗冲蚀磨蚀性能,其磨蚀量在45°时达到最大值,体现出高延展性材料的磨蚀机制。冲蚀角度较小时,NiCoCrFeNb0.45表面的硬化层形成缓慢,随着冲蚀角度增大,垂直冲击增强,硬化层形成较快,因此磨蚀率随时间发生变化,最后趋于平稳。(2)倾斜冲击时,EHEA的磨蚀机制为沙粒斜向冲击造成的犁削和微切削,切削机制为主导。随着角度的增加,磨蚀机制为沙粒造成的组织形变以及金属小盘的剥落,形变机制为主导。垂直冲击时,试件的宏观轮廓截面呈现出“W”形,这是由于背压效应的影响,沙粒冲击方向发生了偏转。在空蚀试验中,EHEA的空蚀机制主要为流体中空泡瞬间破裂冲击造成的形变凹坑以及疲劳裂纹。(3)图像的灰度值与材料的磨蚀程度具有直接联系,通过数理换算根据二维磨蚀图像还原了三维磨蚀形貌,同时建立了基于灰度变换的磨蚀图像统计特征如能量值、熵和标准差与材料的磨蚀程度定量的数理联系。(4)图像的二值化可实现材料表面的磨痕数量及磨蚀面积的定量识别,同时磨蚀图像的小波分解在不同方向反映出了磨蚀的不同特征,提取子图像的小波系数可进一步评估材料的磨蚀程度。磨蚀图像具有统计意义上的自相似性,因此具有分形特征,通过程序计算发现,分形维数随着磨蚀深度的增加而增加,对于金属的磨蚀程度有很好的评价效果。
陈梦杰[7](2020)在《有机酸性污染物对铜质材料的腐蚀行为及规律研究》文中进行了进一步梳理文物具有不可再生的特性,它们是研究古代历史文化的重要材料,其中铜质文物占有十分重要的地位。但是,馆藏铜质文物的保存因为大气中污染物的侵入和展柜、木板等自身释放出的有机酸气体的存在而受到严重的威胁。基于此,本文研究了铜材料在有机酸污染物环境下的腐蚀行为。通过石英晶体微天平(QCM)反应性监测方法对不同浓度甲酸和乙酸气体环境下铜和青铜质文物模拟材料的腐蚀行为进行考察,利用电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔极化曲线(Tafel)对电化学腐蚀过程进行研究,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析测定腐蚀产物的形貌及成分,并建立了金属腐蚀速率与污染物浓度间的剂量响应关系。结果表明,铜和青铜材料的腐蚀速率均随着有机酸浓度的升高而增大,其中甲酸的腐蚀性较乙酸强,且铜材料的腐蚀倾向性更大。密闭环境中温度和相对湿度的变化影响着金属表面液膜的形成过程,从而干扰腐蚀反应的进行。在甲酸环境下,腐蚀产物几乎完全覆盖金属暴露面,而乙酸环境下金属表面腐蚀程度则明显较弱,两类金属的最终腐蚀产物分别为氧化亚铜和甲酸铜晶体或乙酸铜的水合物。金属腐蚀速率和有机酸浓度之间呈幂函数方式变化,以函数关系推测获得的低浓度有机酸环境下金属腐蚀厚度为基础提出了博物馆环境中有机酸气体浓度的污染程度分级。
罗思维,刘泉兵,黄承勇,李桦铿,陈金娣,胡杰珍[8](2019)在《船板钢在海洋环境下腐蚀研究进展》文中认为随着船舶的大型化,船板钢大量应用在船舶上,船板钢经常暴露在海洋大气环境下和浸泡在海水环境中,研究船板钢在海洋环境下的腐蚀行为对研发新型船板钢有重大意义。本文重点介绍了国内外船板钢在海洋大气环境下和海水环境中的腐蚀行为研究进展,以及基于软件模拟方法对船板钢腐蚀预测的思考,并对船板钢未来研究发展的方向进行展望。
赵晨[9](2019)在《镁在雾霾与海洋大气环境中的腐蚀行为及机理研究》文中认为镁(Mg)合金具有比重小,比强度和比刚度高等特点,可广泛应用于航空航天和汽车等领域。然而,由于镁的耐蚀性比较差,使得其在工业领域的应用受到限制。本文通过浸泡试验和电化学方法分别研究了纯Mg在雾霾与海洋大气中的腐蚀行为及机理,并测试了纯Mg在真实海洋大气中的暴晒实验,主要包括以下几方面:(1)总结并确定了雾霾中各无机盐组分对应的浓度。研究了纯Mg在含不同雾霾组分的Mg(OH)2饱和溶液中的腐蚀行为,结果表明,雾霾中各组分对纯镁的腐蚀影响从大到小可依次排列为:(NH4)2S04>雾霾模拟液>NH4N03>NaCl≈=KCl>Na2SO4≈MgCl2>CaS04>NH4Cl>Mg(OH)2(基液)>Ca(N03)2。(2)雾霾中的NH4+对纯镁的腐蚀具有显着的加速作用,这可归因于碱性条件下,NH4+/促进腐蚀产物膜中内层MgO的溶解,使纯Mg表面形成了厚而疏松多孔的Mg(OH)2膜,为溶液到达基体提供路径,从而加速了纯Mg的腐蚀。(3)纯镁在(NH4)2S04溶液中的腐蚀速率明显大于相同当量浓度的NH4Cl中的腐蚀速率,这主要归结于使用NaOH调节溶液的pH至10时,NH4Cl和(NH4)2SO4溶液中NH4+/的水解存在显着差异,使得(NH4)2SO4中游离NH4+的浓度大于NH4Cl中的浓度。(4)纯镁在雾霾组分Ca(N03)2中的腐蚀速率最低,这可归因于纯Mg表面形成的Ca(OH)2保护膜以及NO3-对表面膜钝化性的增强。(5)纯Mg在人工海水中的腐蚀速率明显低于其在3.5 wt.%NaCl中的腐蚀速率。通过研究NaCl+X(人工海水的每种成分)溶液中镁的腐蚀行为发现:MgCl2和Na2S04是两种主要的抑制因子。MgCl2的存在有利于Mg(OH)2膜的形成,该膜在一定程度上可以延缓镁的溶解;而Na2S04中的SO42-与NaCl中的Cl-的竞争吸附可能是导致纯Mg在人工海水中腐蚀速率降低的原因。(6)纯Mg在人工海水(pH=8.2)中的腐蚀速率约为0.4 mm/y,在雾霾溶液(pH=10)中的腐蚀速率约为0.5 mm/y。这是因为,与NH4+的加速溶解作用相比,Cl-只是穿透或溶解内层局部的MgO膜,其腐蚀性远低于NH4+,因此人工海水中的腐蚀速率相对较低。(7)纯Mg在实海和近海暴晒后的腐蚀速率分别为6.4 μm/y和5.5μm/y。在相同的暴晒时间内,纯镁在实海暴晒后的总失重明显大于近海,这主要与实海大气环境中,高的湿度和海盐浓度有关。
陈菊娜[10](2019)在《船体结构材料907钢在海水中微生物腐蚀行为及机理研究》文中研究表明军舰民船等在实海中执行防护任务开展运输作业,海水环境中种类繁多的微生物附着在其表面代谢增殖形成生物膜。多种微生物协同作用影响船体结构材料的腐蚀过程,导致材料腐蚀的加剧或抑制。研究多种微生物协同作用下船体结构材料的腐蚀过程,对于揭示腐蚀机理、提供腐蚀防护指导都有十分重要的理论和实际意义。本论文以船体结构材料907钢为研究对象,先后进行了实海挂片实验、实验室模拟实海实验、单种微生物以及好氧与厌氧微生物协同作用下的腐蚀实验。采用涂布分离培养法和宏基因组高通量测序技术分离、提纯、培养并鉴定腐蚀微生物,研究其微生物群落丰富度、多样性和组成结构信息。采用丝束电极技术和电化学阻抗方法研究腐蚀电化学行为,采用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱、X-射线衍射观察腐蚀形貌、分析腐蚀产物组成,采用激光共聚焦显微镜和荧光显微镜观察生物膜形成和分布,监测体系DO和pH等环境参数的变化。综合以上结果归纳腐蚀特点、解析腐蚀机制,主要的研究内容如下:(1)探讨了海域、腐蚀区带、暴露时间等因素对907钢的腐蚀影响。结果表明,同一海域相同腐蚀区带浸泡6个月试样腐蚀速率高于浸泡3个月试样;同一海域相同浸泡时间潮差区腐蚀速率大于全浸区;相同腐蚀区带相同浸泡时间三亚海域腐蚀速率大于青岛海域。907钢实海挂片腐蚀产物组成变化不大主要为Fe3O4、?-FeOOH、?-FeOOH等,另外CaCO3混杂附着在腐蚀产物中并可不断积累。多种微生物实海共存,三亚海域分离得到可培养微生物种类高于青岛海域,SRB普遍存在于不同海域全浸区各实验时长907钢腐蚀产物中,受时空条件影响,微生物分离结果不同且分布随条件改变发生变化。(2)探讨了实海环境下907钢腐蚀产物层中微生物群落结构的多样性。结果发现,在青岛海域全浸区挂片3个月907钢的腐蚀速率约为0.23 mm/a,腐蚀产物主要为α-FeOOH、γ-FeOOH、γ-Fe2O3和Fe3O4,腐蚀形式为均匀腐蚀。腐蚀产物内层微生物群落的丰富度和多样性均高于外层样品。内外层腐蚀产物OTU数分别为1763和1691,共有OTU数为941。内外层SRB的OTU数目分别为908和798,其中共有OTU数目为438。内外层样品在属水平的共有群落主要为贪铜菌、鞘氨醇单胞菌、乳杆菌和苍白杆菌。内外层共有SRB在属水平菌群主要为脱硫弧菌、脱硫杆菌、色菌。(3)构建实海模拟体系,研究了微生物对907钢腐蚀行为的影响。微生物使得907钢的腐蚀速率略有降低,由约0.0727 mm·a-1降低到约0.0615 mm·a-1。微生物改变了腐蚀形貌与腐蚀产物组成,无菌体系针片状腐蚀产物尺寸逐渐增大并堆叠成簇覆盖样品表面,腐蚀产物为Fe3O4、FeCO3和FeOOH;有菌体系微生物与代谢产物不均匀分散于样品表面形成生物膜,腐蚀产物为FeS和Fe3O4。微生物代谢类型、生物膜形成发展以及代谢产物性质综合影响腐蚀过程。微生物的好氧代谢抑制氧在阴极的去极化反应、降低反应速率。生物膜在实验初期形成阻碍电荷传递转移、实验后期破损导致腐蚀抑制作用弱化。微生物生命活动积累的有机酸使溶液pH降低,对腐蚀有促进作用。实验后期SRB的生长代谢亦能促进腐蚀。各因素综合影响,腐蚀抑制作用强于腐蚀促进作用。(4)揭示了脱硫弧菌对907钢腐蚀过程的影响与作用机制。研究发现,在无氧海水培养基条件下907钢的腐蚀速率与脱硫弧菌生长曲线变化趋势一致。脱硫弧菌代谢形成不均匀生物膜,去除腐蚀产物后局部出现孔蚀,FeS为主要的腐蚀产物。脱硫弧菌对907钢腐蚀机制的影响可能源于代谢产物H2S阴极去极化作用对局部微观电化学性质的改变。无菌介质中,imax数值持续减小腐蚀没有深入发展。活性阳极位点位置不固定导致大面积阳极区形成并发生均匀腐蚀。脱硫弧菌介质中,电化学活性位点生成后保持稳定最终形成大阴极小阳极的特征电流分布促进阴极去极化作用促进局部孔蚀的形成和发展。(5)构建脱硫弧菌和溶藻弧菌共同作用下的实验体系,研究两种微生物对907钢的腐蚀行为及腐蚀机理的共同影响。研究发现,海水条件脱硫弧菌和溶藻弧菌共同作用改变907钢的腐蚀速率、腐蚀类型、产物成分和腐蚀程度。无菌体系腐蚀速率约为0.2 mg·cm-2·d-1,发生均匀腐蚀且程度较深,腐蚀产物主要为FeOOH、Fe3O4和FeCO3。混合菌体系腐蚀速率约为0.07 mg·cm-2·d-1,发生程度较轻的局部腐蚀且腐蚀产物中出现FeS。溶藻弧菌消耗海水中溶解氧代谢生成生物膜抑制腐蚀的深入发生并且创造脱硫弧菌生存所需的无氧微环境。脱硫弧菌的生命活动改变了生物膜的结构和形态,但其对腐蚀的促进作用未占主导地位。
二、金属材料腐蚀形貌图像与实海挂片数据的相关性研究(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、金属材料腐蚀形貌图像与实海挂片数据的相关性研究(论文提纲范文)
(1)基于图像识别的海洋工程材料腐蚀机理及损伤评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 海洋工程材料腐蚀研究现状 |
1.3 图像处理技术在腐蚀检测中的应用 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 腐蚀损伤图像的微观分析模型 |
2.1 腐蚀形貌图像的获取 |
2.2 腐蚀形貌图像的处理方法 |
2.2.1 图像的数字化 |
2.2.2 图像类型转化 |
2.2.3 图像去噪与增强 |
2.3 腐蚀形貌图像的特征参数提取 |
2.3.1 灰度矩阵 |
2.3.2 图像二值化 |
2.3.3 图像小波变换 |
2.3.4 分形 |
2.4 本章小结 |
3 材料腐蚀特性测试方法 |
3.1 试验材料及电极制备 |
3.2 试验溶液 |
3.3 试验方法及设备 |
3.3.1 试验设备 |
3.3.2 测试方法 |
4 海洋工程材料在人工海水中的电化学行为研究 |
4.1 不同离子对2205 双相不锈钢腐蚀行为的影响 |
4.1.1 氯离子 |
4.1.2 硫酸根离子 |
4.1.3 钙离子 |
4.1.4 镁离子 |
4.2 不同离子对Q420 钢腐蚀行为的影响 |
4.2.1 氯离子 |
4.2.2 硫酸根离子 |
4.2.3 钙离子 |
4.2.4 镁离子 |
4.3 不同离子对AZ31 腐蚀行为的影响 |
4.3.1 氯离子 |
4.3.2 硫酸根离子 |
4.3.3 钙离子 |
4.3.4 镁离子 |
4.4 腐蚀过程随时间的演变规律 |
4.5 本章小结 |
5 基于图像识别的腐蚀损伤微观定量分析 |
5.1 图像预处理 |
5.1.1 平滑滤波处理 |
5.1.2 灰度变换增强 |
5.2 腐蚀图像特征提取 |
5.2.1 基于灰度矩阵的腐蚀图像特征参数提取 |
5.2.2 基于二值图像的腐蚀图像特征参数提取 |
5.2.3 基于小波变换腐蚀图像特征参数提取 |
5.2.4 基于分形理论的腐蚀形貌图像特征参数提取 |
5.3 本章小结 |
6 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(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)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 |
(4)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 |
(5)考虑多重损伤影响的钢材力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 腐蚀对海洋结构物的影响 |
1.2.1 船舶构件腐蚀的型态、机理以及腐蚀程度评判标准 |
1.2.2 结构物腐蚀的实验室模拟方法 |
1.2.3 腐蚀对结构物力学性能的影响 |
1.3 海洋结构物焊接接头的力学性能 |
1.3.1 结构物焊接方法以及基本形式 |
1.3.2 焊接对结构物力学性能的影响 |
1.3.3 腐蚀-焊接对结构力学性能的影响 |
1.4 裂纹对结构物力学性能的影响 |
1.4.1 裂纹的基本形式以及其对结构力学性能的影响 |
1.4.2 腐蚀-裂纹耦合作用对结构力学性能的影响 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.5.1 研究思路和研究流程 |
1.5.2 研究内容和方法 |
2 D36 焊接钢板腐蚀实验 |
2.1 引言 |
2.2 焊接试件基本参数 |
2.2.1 试件材料及尺寸 |
2.2.2 焊接材料基本参数 |
2.3 腐蚀实验装置及现象分析 |
2.3.1 腐蚀实验装置 |
2.3.2 腐蚀实验现象及分析 |
2.4 本章小结 |
3 腐蚀损伤下D36 焊接钢板的拉伸实验及电镜实验 |
3.1 引言 |
3.2 拉伸实验装置 |
3.3 焊接角度及腐蚀程度对试件力学性能的影响 |
3.3.1 无腐蚀情况下不同焊接角度试件拉伸过程对比 |
3.3.2 腐蚀焊接试件的应力应变关系分析 |
3.3.3 焊接角度及腐蚀程度对试件力学性能的影响 |
3.4 焊接角度对腐蚀试件应变分布的影响 |
3.4.1 UW和W90 试件应变分布分析 |
3.4.2 W00 和W45 试件应变分布分析 |
3.5 焊接试件断口电镜扫描分析 |
3.5.1 断口宏观形貌及分析 |
3.5.2 电镜扫描条件及实验现象分析 |
3.6 本章小结 |
4 腐蚀焊接试件广义拉伸力学模型 |
4.1 引言 |
4.2 焊接试件广义力学模型的确定 |
4.2.1 R-O模型模拟分析 |
4.2.2 确定符合腐蚀-焊接试件的线性指数模型 |
4.3 双变量广义力学模型的建立 |
4.3.1 考虑焊接角度影响的广义力学模型建立 |
4.3.2 腐蚀焊接试件广义力学模型的验证 |
4.4 本章小结 |
5 腐蚀-裂纹钢板受拉性能分析 |
5.1 引言 |
5.2 试件概况以及腐蚀实验 |
5.2.1 试件材料及尺寸 |
5.2.2 腐蚀实验概况及分析 |
5.3 腐蚀-裂纹板拉伸实验 |
5.3.1 单向拉伸试验 |
5.3.2 拉伸力学性能实验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)基于图像识别分析的共晶高熵合金抗磨蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外水力机械磨蚀现状研究 |
1.2.1 冲蚀与空蚀磨损机理 |
1.2.2 磨蚀试验设备研究现状 |
1.3 水力机械金属材料的研究现状 |
1.4 金属材料失效评估技术的研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 磨蚀图像特征的识别方法 |
2.1 磨蚀形貌图像的采集 |
2.2 磨蚀形貌图像的处理方法 |
2.2.1 磨蚀形貌图像的数字化 |
2.2.2 磨蚀形貌图像的类型 |
2.2.3 磨蚀形貌图像的去噪与增强 |
2.3 磨蚀形貌图像的特征分析 |
2.3.1 磨蚀形貌灰度矩阵的统计特征 |
2.3.2 磨蚀形貌的二值化特征 |
2.3.3 磨蚀形貌的小波变换特征 |
2.3.4 磨蚀形貌的分形特征 |
2.4 本章小结 |
3 磨蚀试验研究内容及方法 |
3.1 试验设备及原理 |
3.2 金属材料制备 |
3.3 材料的力学性能及微观组织 |
3.4 金属材料试件及预处理 |
3.4.1 试件表面预处理 |
3.5 磨蚀试验分析方法与仪器 |
3.5.1 磨蚀分析方法 |
3.5.2 磨蚀分析仪器 |
3.6 磨蚀试验方法及参数设置 |
3.7 本章小结 |
4 不同冲蚀角度的磨蚀试验分析 |
4.1 不同试验参数对不同材料磨蚀的影响 |
4.1.1 冲蚀时间对磨蚀试验的影响 |
4.1.2 冲击角度对磨蚀试验的影响 |
4.1.3 力学性能对磨蚀试验的影响 |
4.2 磨蚀参数相关性分析 |
4.3 材料磨蚀形貌图像分析 |
4.3.1 倾斜角度冲蚀磨损形貌 |
4.3.2 垂直冲蚀磨损形貌 |
4.3.3 空蚀形貌 |
4.4 本章小结 |
5 基于共晶高熵合金磨蚀形貌的图像分析 |
5.1 磨蚀形貌图像处理工具的选择 |
5.2 磨蚀形貌图像的预处理 |
5.2.1 平滑滤波去噪 |
5.2.2 灰度变换增强 |
5.2.3 直方图均衡化 |
5.3 磨蚀形貌图像特征提取 |
5.3.1 基于灰度矩阵的磨蚀形貌图像特征提取 |
5.3.2 基于二值图像的磨蚀图像特征提取 |
5.3.3 基于小波变换的磨蚀图像特征提取 |
5.3.4 基于分形理论的磨蚀图像特征提取 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 文章总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间成果总结 |
(7)有机酸性污染物对铜质材料的腐蚀行为及规律研究(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 金属文物的腐蚀 |
1.2.2 金属大气腐蚀的影响因素 |
1.2.3 大气腐蚀机理研究方法 |
1.2.4 环境质量标准研究 |
1.3 课题的意义及创新点 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验仪器与试剂 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 镀铜石英晶振片 |
2.2.2 镀青铜石英晶振片 |
2.2.3 工作电极 |
2.3 QCM在线监测分析 |
2.4 薄层液膜法电化学测试 |
2.5 大气暴露实验 |
第3章 环境因素对铜质材料的腐蚀影响研究 |
3.1 引言 |
3.2 铜的QCM反应性监测结果与讨论 |
3.2.1 气体浓度对铜腐蚀的影响 |
3.2.2 环境相对湿度对铜表面液膜形成的影响 |
3.2.3 环境温度对铜表面液膜形成的影响 |
3.3 青铜的QCM反应性监测结果与讨论 |
3.3.1 气体浓度对青铜腐蚀的影响 |
3.3.2 环境相对湿度对青铜表面液膜形成的影响 |
3.3.3 环境温度对青铜表面液膜形成的影响 |
3.4 小结 |
第4章 铜质材料在大气模拟液中的电化学腐蚀行为 |
4.1 引言 |
4.2 铜的电化学实验结果与讨论 |
4.2.1 电化学阻抗谱 |
4.2.2 塔菲尔极化曲线 |
4.3 青铜的电化学实验结果与讨论 |
4.3.1 电化学阻抗谱 |
4.3.2 塔菲尔极化曲线 |
4.4 本章小结 |
第5章 铜质材料在有机酸环境中的腐蚀产物分析 |
5.1 引言 |
5.2 铜表面腐蚀产物物理表征结果与讨论 |
5.3 青铜表面腐蚀产物物理表征结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 馆藏文物保存环境有机酸性气体污染等级 |
6.1 引言 |
6.2 重量法分析 |
6.3 剂量响应函数拟合 |
6.4 有机酸污染等级 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(8)船板钢在海洋环境下腐蚀研究进展(论文提纲范文)
1 海洋环境中船板钢腐蚀研究情况 |
1.1 海洋大气下船板钢腐蚀的研究进展 |
1.2 海水环境下船板钢腐蚀的研究进展 |
2 基于软件模拟预测腐蚀情况的思考 |
2.1 基于COMSOL Multiphysics软件建立腐蚀预测模型 |
2.1.1 COMSOL Multiphysics软件的介绍 |
2.1.2 COMSOL Multiphysics软件在腐蚀防护方面的应用 |
2.1.2. 1 COMSOL Multiphysics软件在阴极保护中的应用 |
2.1.2. 2 COMSOL Multiphysics软件在电镀保护中的应用 |
2.1.3 COMSOL Multiphysics建模小结 |
2.2 基于神经网络建立腐蚀预测模型 |
2.2.1 神经网络的介绍 |
2.2.2 神经网络在海洋腐蚀中的应用情况 |
2.2.3 神经网络的预测模型小结 |
3 结语 |
(9)镁在雾霾与海洋大气环境中的腐蚀行为及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的 |
1.2 镁的大气腐蚀影响因素 |
1.2.1 微观结构的影响 |
1.2.2 合金元素及杂质的影响 |
1.2.3 环境因素的影响 |
1.2.3.1 温度的影响 |
1.2.3.2 湿度的影响 |
1.2.3.3 气体成分的影响 |
1.2.3.4 灰尘颗粒的影响 |
1.3 大气腐蚀的测试实验 |
1.3.1 大气暴晒试验 |
1.3.2 实验室模拟加速实验测试 |
1.3.2.1 盐雾实验 |
1.3.2.2 浸泡实验 |
1.4 镁及镁合金的大气腐蚀速率测量 |
1.4.1 亮度测量法 |
1.4.2 失重法 |
1.4.3 电化学方法在镁合金大气腐蚀中的应用 |
1.4.3.1 动电位极化曲线与交流阻抗技术 |
1.4.3.2 扫描开尔文探针(SKP)和扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM) |
1.5 研究意义和结构 |
参考文献 |
第二章 纯镁在雾霾环境中的腐蚀行为及机理研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料和仪器设备 |
2.2.2 雾霾中PM_(2.5)的成分及其比例 |
2.2.3 溶液配制 |
2.2.4 浸泡与析氢实验 |
2.2.5 电化学测试 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 纯Mg在雾霾模拟液各组分中的腐蚀行为 |
2.3.2 纯Mg在相同当量浓度的雾霾各组分中的腐蚀行为 |
2.3.3 纯Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的浸泡实验 |
2.3.4 纯Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的电化学曲线 |
2.3.5 纯Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的腐蚀形貌 |
2.4 讨论 |
2.4.1 雾霾成分对Mg腐蚀行为影响的顺序 |
2.4.2 NH_4~+,Cl~-和SO_4~(2-) |
2.4.3 Mg~(2+),Ca~(2+)和NO_3~- |
2.4.4 纯镁在(NH_4)_2SO_4溶液中的腐蚀行为及机理 |
2.4.4.1 腐蚀速率 |
2.4.4.2 NH_4~+对纯镁的腐蚀 |
2.4.4.3 Mg在含NH_4~+的溶液中的电化学行为 |
2.5 结论 |
参考文献 |
第三章 纯镁在海洋环境中的腐蚀行为及机理研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器及设备 |
3.2.3 浸泡实验 |
3.2.4 暴晒实验 |
3.2.4.1 暴晒条件 |
3.2.4.2 暴晒样品的分析和表征方法 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 浸泡实验 |
3.3.1.1 析氢实验 |
3.3.1.2 电化学测试 |
3.3.1.3 腐蚀表面形貌 |
3.3.2 暴晒实验 |
3.3.2.1 暴晒过程中的表面亮度变化与失重 |
3.3.2.2 表面形貌及腐蚀产物成分 |
3.4 讨论 |
3.4.1 浸泡实验 |
3.4.1.1 腐蚀速率 |
3.4.1.2 CaCl_2,KBr和NaHCO_3 |
3.4.1.3 MgCl_2和Na_2SO_4 |
3.4.2 暴晒试验 |
3.4.2.1 纯镁暴晒后的腐蚀行为 |
3.4.2.2 温度、湿度和无机盐对镁合金腐蚀速率的影响 |
3.5 结论 |
参考文献 |
第四章 总结与展望 |
4.1 总结 |
4.2 展望 |
附录A |
硕士期间研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
(10)船体结构材料907钢在海水中微生物腐蚀行为及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微生物腐蚀简介及典型微生物腐蚀机理研究 |
1.2.1 微生物腐蚀简介 |
1.2.2 硫酸盐还原菌简介 |
1.2.3 硫酸盐还原菌的腐蚀机理研究 |
1.3 不同微生物共同作用下的腐蚀机理研究 |
1.3.1 两种微生物共同作用下的腐蚀机理研究 |
1.3.2 多种微生物共同作用下的腐蚀机理研究 |
1.4 微生物腐蚀的研究方法 |
1.4.1 电化学方法研究 |
1.4.2 生物学方法研究 |
1.5 选题意义与研究内容 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 不同时空下907钢实海挂片腐蚀行为 |
2.1 研究背景 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实海挂片信息 |
2.2.3 腐蚀失重测试 |
2.2.4 腐蚀形貌与腐蚀产物分析 |
2.2.5 试样锈层内微生物的获取、分离、纯化与鉴定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 腐蚀形貌 |
2.3.2 平均腐蚀速率 |
2.3.3 腐蚀产物组成 |
2.3.4 锈层内SRB分离结果 |
2.3.5 锈层内铁细菌分离结果 |
2.3.6 锈层内其他微生物分离结果 |
2.4 本章小结 |
第三章 实海环境中907钢腐蚀评价及微生物群落结构多样性分析 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实海挂片实验 |
3.2.3 腐蚀失重测试 |
3.2.4 腐蚀产物分析 |
3.2.5 细菌数量与多样性分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 腐蚀形貌 |
3.3.2 平均腐蚀速率 |
3.3.3 腐蚀产物组成 |
3.3.4 试样表面微生物群落结构 |
3.3.5 讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 室内模拟多种微生物对907钢腐蚀的影响 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 腐蚀失重测试 |
4.2.3 腐蚀形貌与腐蚀产物分析 |
4.2.4 环境参数测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 微生物对平均腐蚀速率的影响 |
4.3.2 微生物对腐蚀形貌的影响 |
4.3.3 微生物对腐蚀产物的影响 |
4.3.4 微生物对溶解氧浓度和pH值的影响 |
4.3.5 讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 脱硫弧菌对907钢的腐蚀影响 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 微生物培养与生长曲线测定 |
5.2.3 腐蚀形貌与腐蚀产物分析 |
5.2.4 电化学测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 脱硫弧菌的生长曲线 |
5.3.2 脱硫弧菌对腐蚀形貌与腐蚀产物的影响 |
5.3.3 脱硫弧菌对Eoc与EIS的影响 |
5.3.4 脱硫弧菌对WBE电流分布的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 脱硫弧菌和溶藻弧菌对907钢海水腐蚀行为的影响 |
6.1 研究背景 |
6.2 实验材料与方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 细菌培养 |
6.2.3 腐蚀失重测试 |
6.2.4 腐蚀形貌与腐蚀产物分析 |
6.2.5 电化学测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 腐蚀过程体系状态 |
6.3.2 微生物对平均腐蚀速率的影响 |
6.3.3 微生物对腐蚀形貌与腐蚀产物组成的影响 |
6.3.4 微生物对开路电位的影响 |
6.3.5 微生物对电化学阻抗谱的影响 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、金属材料腐蚀形貌图像与实海挂片数据的相关性研究(论文参考文献)
- [1]基于图像识别的海洋工程材料腐蚀机理及损伤评价研究[D]. 南翠红. 西安理工大学, 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]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)
- [4]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)
- [5]考虑多重损伤影响的钢材力学性能研究[D]. 张鑫. 大连理工大学, 2021(01)
- [6]基于图像识别分析的共晶高熵合金抗磨蚀性能研究[D]. 王振江. 西安理工大学, 2020
- [7]有机酸性污染物对铜质材料的腐蚀行为及规律研究[D]. 陈梦杰. 华东理工大学, 2020(01)
- [8]船板钢在海洋环境下腐蚀研究进展[J]. 罗思维,刘泉兵,黄承勇,李桦铿,陈金娣,胡杰珍. 广州化工, 2019(13)
- [9]镁在雾霾与海洋大气环境中的腐蚀行为及机理研究[D]. 赵晨. 厦门大学, 2019(07)
- [10]船体结构材料907钢在海水中微生物腐蚀行为及机理研究[D]. 陈菊娜. 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所), 2019(08)