苛刻腐蚀环境下钛合金钝化膜的稳定性研究

• 作者: 李媛媛
• 来源期刊: 西安石油大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 耐蚀石油管材 钛合金 钝化膜 热力学稳定性 第一性原理 界面结合能
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 化学与化工
• 页码范围: 120-126
• 页数: 7页
• 分类号: TE980.1|TG178
• 字数: 4671字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-064X.2018.04.020

摘要

在高含CO2、H2 S苛刻环境腐蚀试验分析的基础上,通过钛合金钝化膜的原位电化学测试分析,结合钝化膜/溶液界面第一性原理计算及分子动力学模拟,探讨了钛合金管材钝化膜的热力学稳定性.结果表明:在180℃的高温CO2和H2 S环境中,钛合金的阳极极化曲线均有明显钝化区,腐蚀反应为阳极反应过程控制,钛合金的腐蚀速率仅分别为0.4μm/a、0.9μm/a,具有良好的抗均匀腐蚀和点蚀性能.相比于CO2腐蚀环境,TC4钛合金在H2 S环境中的腐蚀电流密度相对较高,施主浓度较高,钛合金钝化膜在H2 S环境抗腐蚀性能较差.当吸附达到稳定态后,Cl-、HCO3-和HS-3种腐蚀性离子与TiO2界面成键主要是由Cl-3p5、O-2p4、S-3p4和Ti-3d2产生电子轨道杂化.随着温度升高、Cl-浓度增大,腐蚀性离子与TiO2的界面结合能减小,钝化膜的稳定性降低.HS-与TiO2的界面结合能相对较负,TC4钛合金钝化膜在H2 S环境中的热力学稳定性相对较差.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李媛媛		31	57	4.0	6.0