海洋環(huán)境硫酸鹽還原菌對(duì)金屬材料腐蝕機(jī)理的研究進(jìn)展

硫酸鹽還原菌  是一類廣泛存在于自然環(huán)境中可以利用硫酸鹽類物質(zhì)作為呼吸代謝電子受體的厭氧類微生物，是造成金屬腐蝕破壞和設(shè)備故障的主要原因之一，已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究課題。由于微生物活動(dòng)的復(fù)雜性，生物膜內(nèi)與金屬表面的相互作用缺乏深入的研究，其誘導(dǎo)腐蝕機(jī)理和腐蝕過程尚不清楚，難以進(jìn)行有效的腐蝕預(yù)測(cè)。基于此，本文從生物膜的呼吸代謝角度介紹了其誘導(dǎo)金屬腐蝕的研究進(jìn)展。介紹了的生態(tài)特征和厭氧呼吸過程，重點(diǎn)綜述了腐蝕機(jī)理，包括陰極去極化、代謝產(chǎn)物腐蝕、濃差電池作用和胞外電子傳遞等理論，簡要介紹了微生物腐蝕 （） 研究的方法與技術(shù)手段。

【科技】納米技術(shù)如何解決保溫層下的腐蝕問題？

腐蝕是指由于金屬與周圍環(huán)境發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致其基本性能的下降。通常用這個(gè)詞來表示金屬與水或氧氣反應(yīng)而失去一個(gè)電子。保溫層下腐蝕（CUI）是指發(fā)生在金屬表面與保溫材料接觸面上的一種腐蝕現(xiàn)象。這是一種特別嚴(yán)重的腐蝕形式，因?yàn)殡y以檢測(cè)到保溫層下的腐蝕。

由于拆除、更換保溫材料的費(fèi)用與人工成本的原因，通常無法定期檢查保溫層下的腐蝕，從而無法避免該問題。

01. 誘因

保溫層下腐蝕（CUI）的大多數(shù)誘因與其他類型的腐蝕相似，大的區(qū)別是環(huán)境。

當(dāng)然，水分與氧氣是腐蝕的大因素。管道、儲(chǔ)罐或設(shè)備的保溫材料形成的封閉環(huán)境會(huì)創(chuàng)造條件，造成水分積聚，進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕。由于保溫材料會(huì)阻止水分蒸發(fā)，且保溫材料又可充當(dāng)載體，使一個(gè)區(qū)域的水分通過其移動(dòng)至另一個(gè)區(qū)域，從而導(dǎo)致腐蝕更迅速地?cái)U(kuò)散，因此腐蝕往往更加嚴(yán)重。（見下圖）

金屬防腐技術(shù)

1 合理選擇與使用材料

純金屬的耐蝕性決定于電極電位，電極電位越高（越正）， 耐蝕性越好，因此有與賤金屬之分。合金耐蝕性與化學(xué)成分及組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與介質(zhì)種類及條件等因素有關(guān)系。提高金屬材料耐腐蝕程度，應(yīng)從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)考慮，腐蝕的控制因素可用腐蝕電流（I ） 大小予以判斷。

從上式可以看出，材料的耐蝕性可采用以下控制措施。

1. 在其他條件一定時(shí)，圖片值越小，I 也越小，材料耐蝕性越好。因此用合金化方法提高材料的圖片降低圖片值。例如Cu 中加入Au、Ni中加入Cu 可使合金耐蝕性顯著提高。這種方法消耗，一般情況下不易實(shí)現(xiàn)。

2. 增大Pc值減少腐蝕電流。

控制陰極過程可用減小陰極面積及提高陰極析氫電位等方法。合金中第二相或夾雜物大多數(shù)是陰極相，通過提高材料純凈度，進(jìn)行固溶處理等可以提高材料耐蝕性。例如單相硬鋁合金比退火態(tài)耐蝕性提高。但是體系中陽極相可鈍化時(shí)，減少陰極面積反而不利于提高材料耐蝕性。

在非氧化性或氧化性不強(qiáng)的酸中，析氫電位可控制材料的腐蝕，析氫電位越低（越負(fù)）腐蝕速度增大，合金中加入析氫電位高的元素可以降低腐蝕程度。例如Mg 中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~1.0%的Mn時(shí)，使Mg-Mn合金在含有氧化物的水溶液中的腐蝕速度大大降低。

3. 增大Pa值減少腐蝕電流。

采用降低材料陽極活性，阻礙陽極過程，提高耐蝕性。如果合金中的第二相是陽極相，基體是陰極相，采用提高材料純凈度或固溶處理，減少陽極面積，提高材料耐蝕性。如果合金中陽極第二相數(shù)量多時(shí)，在腐蝕過程中將逐漸降低腐蝕速度。例如Al-Mg 系合金中強(qiáng)化相（Al2Mg3 ） 是陽極性，在腐蝕過程中將逐漸被腐蝕掉，合金表面微陽極相總面積逐漸減小，材料腐蝕速度降低，所以Al-Mg合金耐蝕性比 Al-Cu 合金好。