模拟海洋大气环境下生物矿化膜抑制低合金钢腐蚀行为研究

• 作者: 赵倩玉 惠芯蕊 王亚楠 高珊 张才毅 郭章伟 郭娜 刘涛
• 来源期刊: 表面技术
• 关键词: 低合金钢 大气腐蚀 生物矿化膜 薄液膜 电化学测试 卡尔文探针测试技术
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 腐蚀与防护|Corrosion and Protection
• 页码范围: 272-280
• 页数: 9页
• 分类号: TG172
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.06.031

摘要

目的 通过微生物诱导矿化在低合金钢表面制备生物矿化膜,减缓低合金钢在海洋环境中的大气腐蚀.方法 采用生物矿化的原理,将低合金试样浸入一种海洋假交替单胞菌(Pseudoalteromonas lipolytica)培养液中生成生物矿化膜,通过电化学测试(电化学阻抗、极化曲线)、开尔文探针测试等方法检测薄液膜下生物矿化膜对金属的保护效果,并结合扫描电子显微镜、白光干涉仪、红外光谱等技术对样品的表面形貌和生物矿化膜的组成结构进行分析.通过极化曲线测试,选用腐蚀最严重的50μm薄液膜进行实验.结果 覆有生物矿化膜的样品在薄液膜下浸泡24 d时,白光干涉图中未发现腐蚀现象,说明此时生物矿化膜可以很好地保护样品.浸泡30 d后,样品表面产生局部腐蚀,说明此时生物矿化膜的保护性能下降.此外,SKP测试中,浸泡前24 d,伏打电位由–0.16 V降至–0.2 V,较为缓慢,但从24 d浸泡到30 d时,伏打电位由–0.2 V降为–0.45 V,腐蚀电位也进一步负移,并且在盐雾试验照片中,可肉眼观察到30 d时金属表面出现了腐蚀产物.通过红外光谱峰值分析发现,24 d后,生物矿化膜中有机物的振动峰峰值降低或消失,矿化膜出现缺陷,金属开始腐蚀.结论 在薄液膜的浸泡下,生物矿化膜可以很好地保护金属在前24 d内不被腐蚀.浸泡30 d后,矿化膜出现缺陷,无法避免腐蚀介质与金属接触,故此时保护作用下降.