材料腐蚀学进展-华中科技大学研究生院
分子动力学模拟在腐蚀机理研究中的应用
分子动力学模拟在腐蚀机理研究中的应用分子动力学模拟是一种利用计算机仿真技术对分子运动进行建模和模拟的方法。
在材料科学中，分子动力学模拟已经广泛应用于各种材料的研究中，包括腐蚀机理的研究。
本文将探讨分子动力学模拟在腐蚀机理研究中的应用。
腐蚀是材料长期暴露在外界环境中所引起的材料性能变化的一种现象。
腐蚀不仅会导致材料的力学性能下降，还可能会引起材料的断裂、剥落等严重问题。
因此，研究腐蚀机理对于提高材料的耐腐蚀性能具有重要意义。
在传统的腐蚀机理研究中，人们通常使用实验方法来观察和分析腐蚀过程。
然而，由于腐蚀是一个非常复杂的过程，受到很多因素的影响，实验方法往往无法提供足够的细节和动态信息，因此不能全面地揭示腐蚀的机理。
而分子动力学模拟方法可以通过模拟原子或分子的运动来研究腐蚀过程，从而获得更详尽的信息。
首先，分子动力学模拟可以模拟腐蚀介质中各种离子和分子的行为。
腐蚀介质中的离子和分子是腐蚀过程的重要参与者，他们的运动和相互作用直接关系到腐蚀的机理和速率。
通过分子动力学模拟，可以模拟腐蚀介质中离子和分子的扩散、溶解、吸附等行为，从而揭示不同因素对腐蚀速率的影响。
其次，分子动力学模拟还可以研究金属表面的氧化和还原反应。
金属表面的氧化和还原是腐蚀过程中的重要环节，它们决定着金属的电化学行为和腐蚀行为。
通过模拟金属表面上氧化物的生成和还原反应，可以研究不同表面构型和环境条件对金属腐蚀行为的影响，为设计和优化耐腐蚀材料提供指导。
此外，分子动力学模拟还可以研究腐蚀界面的形貌和结构演化。
腐蚀界面是金属和腐蚀介质之间的交界面，其形貌和结构直接关系到腐蚀的扩展路径和速率。
通过模拟腐蚀界面的形态演化和晶体结构变化，可以了解影响腐蚀行为的微观机制和因素，为控制和减缓腐蚀过程提供理论依据。
最后，分子动力学模拟还可以与实验方法相结合，互相验证和补充。
在腐蚀机理研究中，实验数据往往用作模拟模型的输入和验证，而分子动力学模拟则可以提供细节和动态信息，为实验结果的解释和分析提供理论支持。
P110S在高温CaCl_(2)完井液中的腐蚀规律研究
1试验
试验材料采用P110S钢材，其化学成分如表1所 示。试验试样分为挂片试样和U弯试样，挂片试样尺 寸为50 mmX 13 mmX3 mm, U形弯试样尺寸为80.0 mmX20.0 mmX2.5 mm,电化学试样尺寸为10 mmXlO mmX3 mm,表面粗糙度Ra为0.8 |JLmo
［摘 要］面对日益苛刻的井下腐蚀工况，关于油井套管在高温CaCl2完井液中的服役性能有待进一步明确。同
时，CO?侵入、管体塑性变形等也会对油管的耐蚀性及开裂敏感性产生影响 。为此，利用高温高压反应釜进行腐蚀
模拟试验，采用失重法、电化学法、SEM、XRD测试分析等手段，对P110S在高温CaCl2完井液中的腐蚀行为进行了
Key words: Pl 10S； CaCl2 completion fluid； temperature； CO2 corrosion； plastic deformation
0前言
作为一种清洁无固相盐水完井液,CaCJ完井液具 有防塌、抗污染、稳定性能良好等优点,被广泛应用于 油气田完井过程中［1'4］o目前,关于油套管在CaCb完 井液中的耐蚀性能及应力腐蚀开裂敏感性的研究报道 比较有限［5-13］ o已有研究日⑻表明，马氏体不锈钢在 CO?饱和的CaCJ完井液中，其点蚀电位及维钝电流密
表1 P110S的化学成分
元素
C
Mn
Mo
Cr
Ni
w/% 元素
基于人工智能的材料失效案例分析和腐蚀预测模型
基于人工智能的腐蚀预测模型构建
01
02
03
04
数据收集与处理
收集大量关于材料、环境 因素和腐蚀程度的数据， 并进行预处理，以提高模 型的准确性。
特征选择与提取
从数据中提取与腐蚀行为 相关的特征，如温度、湿 度、pH值、材料机器学习算法 ，利用训练数据对模型进 行训练和优化，以提高预 测精度。
传统分析方法的局限性
传统的材料失效分析方法通常基于经验和实验室试验，难以全面、快速地分析复杂服役 条件下的材料失效原因。
人工智能技术的应用
随着人工智能技术的发展，利用机器学习、深度学习等技术对材料失效案例进行智能分 析和预测成为可能，有助于提高失效分析的准确性和效率。
研究目的和任务
• 研究目的：本研究旨在利用人工智能技术对材料失效案例进 行深入分析和预测，为预防和减少材料失效提供科学依据和 技术支持。
实际应用中，失效案例可能较为 稀少，导致训练数据不足。解决 方案包括数据扩充、迁移学习等 技术。
特征提取
从非结构化或半结构化数据中提 取与失效相关的特征是一项挑战 。需采用深度学习方法自动提取 特征。
模型泛化能力
为提高模型的泛化能力，需采用 集成学习等技术，结合多种模型 进行预测。
03
腐蚀预测模型
基于人工智能的材料失效案 例分析和腐蚀预测模型
汇报人： 2024-01-08
目录
• 引言 • 材料失效案例分析 • 腐蚀预测模型 • 人工智能技术在材料失效和腐
蚀预测中的应用 • 基于人工智能的材料失效和腐
蚀预测的未来展望
01
引言
研究背景和意义
材料失效问题
材料在服役过程中由于各种原因（如腐蚀、疲劳、高温等）发生失效，可能导致重大安 全事故和经济损失。
【人物与科研】华中科技大学夏宝玉...
【人物与科研】华中科技大学夏宝玉...导语金属有机框架材料（MOFs）是由有机配体和金属离子或团簇配位形成的配合物。
由于其可控的形貌、高比表面积和多孔结构而被广泛应用于储能领域。
MOFs材料中的金属组分对电极材料的性能有很大影响，通过金属离子的活化可以有效提升材料性能，然而这种活化往往伴随着结构的严重破坏而没法最大限度提升材料电化学性能。
近日，华中科技大学夏宝玉课题组通过一种氧化还原的方法调控双金属Co-Ni MOF中的金属组分得到稳定低价的混合价态的Co-Ni MOF 衍生物，得到的材料具有优异的电化学性能。
相关成果在线发表于Adv. Mater.（DOI: 10.1002/adma.201905744）。
夏宝玉教授课题组主要从事结构功能材料及其在能量转换与存储等领域的研究工作。
团队围绕新材料在新能源技术中的服役和失效问题，以高活性长寿命低成本电极材料为导向，通过探究材料腐蚀现象和规律，利用传统腐蚀科学与技术开发新型、稳定的材料与器件，使其达到高水平长寿命服役的目的，实现传统腐蚀学科与新能源领域的深度交叉融合。
夏宝玉，教授/博士生导师，2010年毕业于上海交通大学，获得博士学位。
2011-2016年在新加坡南洋理工大学从事博士后研究作，2016年入职华中科技大学，入选中组部第十二批“计划”。
近年来在包括Science, Nature Energy, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等国际期刊发表学术论文70余篇（包括1篇ESI热点论文和21篇ESI高被引论文），发表的研究工作被国内外同行引用8000余次，参与3本专著编写（三章），申请专利6项（已授权3项），H指数29，研究成果被Chemistry Views，Materials Views 等媒体报道。
夏宝玉教授入选2018年、2019年科睿唯安全球高被引科学家和2019年Journal of Materials Chemistry A Emerging Investigators。
微生物生物膜下的钢铁材料腐蚀研究进展_刘宏伟
第27卷第5期2015年9月腐蚀科学与防护技术CORROSION SCIENCE AND PROTECTION TECHNOLOGYV ol.27No.5Sep.2015微生物生物膜下的钢铁材料腐蚀研究进展刘宏伟1徐大可2吴亚楠1杨柯2刘宏芳11.华中科技大学化学与化工学院材料化学与服役失效湖北省重点实验室武汉4300742.中国科学院金属研究所沈阳110016摘要：综述了近年来有关SRB引起的钢铁腐蚀研究进展，分析了SRB生物膜的形成机制，介绍了传统SRB腐蚀机理、生物催化硫酸盐还原阴极反应腐蚀机理，以及SRB诱导生物矿化作用形成的沉淀垢膜下的碳钢腐蚀研究现状，着重介绍了生物能量学和生物电化学在推动SRB导致的微生物腐蚀机理研究中的重要作用，并在此基础上介绍了目前最新的对生物膜下SRB的控制技术和方法，为SRB腐蚀及控制提供参考。
关键词：SRB生物膜微生物腐蚀生物矿化作用中图分类号：O646文献标识码：A文章编号：1002-6495(2015)05-0409-10Research Progress in Corrosion of Steels Induced by SulfateReducing BacteriaLIU Hongwei1,XU Dake2,WU Yanan1,YANG Ke2,LIU Hongfang11.Hubei Key Laboratory of Materials Chemistry and Service Failure,School of Chemistry and Chemical Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan430074,China;2.Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shengyang110016,ChinaAbstract:Research progress on corrosion of carbon steels induced by SRB is reviewed in terms of the formation mechanism of biofilm,the traditional corrosion mechanism of SRB,mechanism of biocatalysis cathodic sulfate reduction,and the corrosion of carbon steels under the deposit scale in-duced by SRB biomineralization.In addition,the paper focused on the key role of the theory of bio-energetics and bioelectrochemistry in understanding the mechanism of MIC induced by SRB.The novel technologies and methods for control of SRB biofilm which provide reference for control of SRB corrosion are introduced.Key words:SRB,biofilm,MIC,biomineralization1前言微生物腐蚀(MIC)是指由于微生物的自身生命活动及其代谢产物直接和间接地加速金属材料腐蚀过程的现象，普遍存在于各种自然环境中，如土壤、油田系统等，是引起工程材料失效的一个主要原因[1-5]。
金属腐蚀与防护2012年博士入学考试大纲-华中科技大学研究生招生
华中科技大学博士研究生入学《材料腐蚀学》考试大纲
（代码：3535）
适用专业：材料物理与化学
考试范围与重点：
绪论
腐蚀过程的基本特点、腐蚀类型、腐蚀速率表示方法等。
第一章金属电化学腐蚀倾向的判断
电极电位定义，形成、本质、测量方法；平衡电极电位计算；金属腐蚀倾向判断方法；电位-pH图基本原理与应用；腐蚀原电池机理，类型。
第二章电化学腐蚀动力学
本章内容为考核重点，各节内容均为考试范围。
着重掌握：极化原理，极化曲线测量体系与方法，腐蚀体系特点，腐蚀动力学方程及其相关计算，灵活使用极化曲线分析腐蚀问题。
第三章氢去极化腐蚀与氧去极化腐蚀
氢去极化腐蚀与氧去极化腐蚀的基本特点、机理，阴极极化曲线的典型特征与动力学规律。
第四章金属的钝化
金属钝化现象的原理，典型阳极极化曲线特征及其特征参数，影响因素，评价方法，钝化理论，钝化膜的结构与性质研究基本内容。
第五章常见的局部腐蚀
各种类型常见局部腐蚀的基本特点。
第六章各种环境中的腐蚀
金属各种常见腐蚀环境，特别是大气、海水、土壤，中的腐蚀规律。
第七章影响金属腐蚀的因素
金属材料与环境因素中的基本内容。
第八章腐蚀控制方法
腐蚀控制技术的基本原则，常见的腐蚀控制技术的原理、特点，特别是：电化学保护技术、缓蚀剂保护技术。
AZ61镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为研究
然后 分别用 丙酮 和乙醇超声 清洗 ， 再用 去离 子水 冲洗 ，
＊山 西 省科 技 攻 关 项 目 （ ０ ６ ３ ｌ ７ ３ ２ ０ ０ １ １ ～０ ）
第 ６ 期 （ 第 １３ ） 总 ６ 期
２１ ０ ０年 １ 月 ２
机 械 工 程 与 自 动 化 ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＥＲＩ ＮＥ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ．６ Ｄｅ ｃ．
文 章 编 号 ： ６ ２ ６ １ （ ０ ０ ０ － ０ １０ １ ７—４ ３ ２ １ ）６０ ９ －３
必须对镁 合 金 的腐蚀 过 程和 机 理有 一个 充 分 的 了解 。
为１ ／ 的混合溶 液 ， ０ｇ ｉ ） 处理 时 间为１ ｎ， ０ｍｉ 去腐蚀 产 物 后用万 分之 一天平 称重 。采用 失重法 确定镁 合金 的
平 均腐蚀 速率 ，并利 用金相 显微镜 对腐蚀 后 的形 貌 进
蚀 速 率 增 加 ， 蚀 程 度 加 重。这 主 要 是 由于 溶 液 中 的 Ｃ 一 坏 镁 合 金 表 面 形 成 的 保 护膜 ，高 的 Ｃ 浓度 加 速 镁 腐 ｌ破 ｌ
合 金 腐 蚀 的缘 故 。 关 键 词 ：镁 合 金 ；Ｃ 一 １ 浓度 ；腐 蚀 时 间； 腐 蚀速 率 中图 分 类 号 ：Ｔ ４ ． ２： Ｇ１ ３ ２ Ｇ１ ６ ２ Ｔ １．３ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
溶液 中浸 蚀 ，整 个 过 程 处 于 静 置 状 态 ，浸蚀 时 间 为 ０ ５ｈ 、６ｈ ４ｈ ６ｈ １ ２ｈ ． 、１ｈ 、２ 、９ 和 ９ 。去腐蚀 产物 溶 液 为 ＣＯ （ ｒ 质量 分数 为２ ０ｇ Ｉ） ０ ／ ＋Ａｇ ＮＯ３质 量 分 数 （
此镁合金 自然 成为 目前 工业 应用 中最轻 的金属结 构材 料 之一＿ 。但 是耐蚀 性差 是镁 合金 存 在 的主要 问题 ＿ １ ］ 之一 ，长期 以来 极大地 限制 了镁合 金 的广 泛应用 ，使 得镁合金 的诸多 优势得不 到充 分 的发挥 。因此 ，对 镁 合 金进行 耐腐蚀性 研究 ，经 济效 益 和社会效 益都是 显 而易见的 。要 找 到解 决镁 合金 耐腐蚀性 差 的办法 ，就
柱塞泵论文摘要
以海水为介质的柱塞泵的润滑与磨擦王东1，李壮云2，朱雨泉21．武汉理工学院，自动化系，中国武汉，4300732．华中科技大学，中国武汉，430073摘要：由于水液压技术具有对人类无害和对环境无污染等特点而已经了人们的关注。
柱塞泵是近代工程技术领域一个最常用的液压元件。
由于水和油的特性的差异，在水液压柱塞泵比采用油作为工作介质的柱塞泵更容易发生润滑失效。
因此这儿有例如磨损和腐蚀等重要问题需要去进行研究。
研究出一种在水中没有腐蚀和侵蚀的具有更长寿命的材料。
华科设计出一种具有更好吸入性能的海水液压柱塞泵。
这个项目着重于对新材料、结构和实验。
关键词：水液压技术；柱塞泵；润滑；材料；实验。
CLC编号：U664.72 文章代码：A 论文呈：167`-9043(2003)01-0035-06 引言早期的液压系统采用水作为工作介质，由此必须严格控制介质的工作温度、腐蚀和润滑问题。
直到上世纪90年代才开始采用矿物质液压油。
后来，液压油逐渐成为液压装置的工作介质。
近年来，由于淡水具有易于得到、易保存、低成本、对环境污染小和不易失火等优点，淡水液压获得了广泛的应用。
因此，淡水液压能够被用于许多新的领域，例如食品、医药、玻璃制造业、采矿和核工业等。
与矿物质液压油相比，水的粘度较低。
例如，在40℃下，水的运动粘度为0.7m2/s,而普通的液压油的粘度为32m2/s。
当然在水液压系统中，许多在油液压系统中不需要考虑的问题都应该重新被考虑进去。
首先，水的粘度较低以致于难以在磨擦副中建立起水压支承，并且，要想在高硬度材质间实现动压润滑几乎不可实现。
因此，水的粘度较低导致了其润滑性较差。
由此导致腐蚀和磨擦性损耗等问题。
其次，当水中含有杂质时水将会导电变成电解液。
在这种情况下，将会导致电解腐蚀。
因此，当金属材料采用水作为介质时应该考虑到电化学腐蚀。
基于上述观点，液压油在润滑方面具有很多优点。
但是随着材料、设计和磨擦学中新技术的采用便利用水作为介质提供了可能性。
表彰决定-华中科技大学研究生院
校研[2008]34号关于表彰全国、湖北省优秀博士、硕士学位论文作者及指导教师的决定全校各单位：经学校推荐，专家评审，我校毕业生涂良成的博士学位论文被评为2008年全国优秀博士学位论文；吴莺等3名毕业生的博士学位论文被评为2008年全国优秀博士学位论文提名论文；王琳等25名毕业生的博士学位论文被评为湖北省第九批优秀博士学位论文，李彦超等40名毕业生的硕士学位论文被评为湖北省第五批优秀硕士学位论文。
现决定对以上优秀学位论文的作者及其指导教师予以表彰。
根据《华中科技大学优秀博士学位论文评选办法》的规定，奖励涂良成同学奖金1万元，奖励导师罗俊教授奖金1万元、资助研究经费15万元、增加2009年博士生招生指标2名；奖励吴莺等3名全国优秀博士学位论文提名奖获得者奖金各5千元，奖励其指导教师奖金各5千元、资助研究经费各5万元；奖励王琳等25名湖北省优秀博士学位论文获得者奖金各1千元，奖励其指导教师奖金各1千元、资助研究经费各5千元；奖励李彦超等40名湖北省优秀硕士学位论文获得者奖金各500元，奖励其指导教师奖金各500元。
希望受表彰的博士、硕士研究生和指导教师再接再励，争取更大的成绩。
同时希望学校全体研究生、研究生指导教师和研究生教育管理人员，以受表彰的同学和指导教师为榜样，刻苦钻研，勇于创新，进一步提高学术水平和培养质量，为推动我校研究生教育的改革与发展作出更大的贡献。
附件：1.2008年全国优秀博士学位论文名单2.2008年全国优秀博士学位论文提名论文名单3.湖北省第九批优秀博士学位论文名单4.湖北省第五批优秀硕士学位论文名单二OO八年十月十五日主题词：表彰先进研究生论文决定华中科技大学研究生院二00八年十月十五日印发2008年全国优秀博士学位论文名单作者论文题目指导教师培养单位涂良成光子静止质量的实验检验罗俊物理学院2008年全国优秀博士学位论文提名论文名单作者论文题目指导教师培养单位吴莺Lévy-Meixner白噪声分析黄志远数学与统计学院王宏臣氧化钒薄膜及非致冷红外探测器阵列研究易新建光电子科学与工程学院张永杰过氧亚硝酸盐诱导Alzheimer 样tau 蛋白异常修饰王建枝基础医学院及其机制附件3湖北省第九批优秀博士学位论文名单作者论文题目指导教师培养单位吴莺Lévy-Meixner白噪声分析黄志远数学与统计学院涂良成光子静止质量的实验检验罗俊物理学院王琳输流管道的稳定性、分岔与混沌行为研究倪樵土木工程与力学学院胡雯蔷基于力约束模型的可变形网格重建及处理熊有伦机械科学与工程学院史铁林机械科学与工程学院肖晓晖高压输电线路巡线作业机器人中若干动力学问题的研究刘翔螺旋集中涡诱导流场的解析解及其应用研究黄其柏机械科学与工程学院谢长生材料科学与工程学院蔡水洲铜/低密度聚乙烯纳米复合材料在模拟宫腔液中的腐蚀行为及其对铜离子的控释杨君友材料科学与工程学院朱文VA－VIA族化合物半导体纳米热电薄膜的电化学原子层外延生长陈威温室-蓄热层-采暖房系统中的传热与流动研究刘伟能源与动力工程学院杨海平油棕废弃物热解的实验及机理研究陈汉平能源与动力工程学院戴陶珍传导冷却高温超导储能磁体的电磁热综合分析唐跃进电气与电子工程学院王宏臣氧化钒薄膜及非致冷红外探测器阵列研究易新建光电子科学与工程学院王龙海用于嵌入式铁电存储器的集成铁电电容研究于军电子科学与技术系张天序图像识别与人工智能研究所石岩凝视红外成像信息处理系统图像预处理方法与系统软件研究叶庆抗TfR基因工程抗体诱导肿瘤细胞凋亡及其靶沈关心基础医学院向肿瘤基因表达与效应研究王建枝基础医学院李宏莲阿尔茨海默病样tau 蛋白异常及其对细胞生存的影响张永杰过氧亚硝酸盐诱导Alzheimer 样tau 蛋白异常王建枝基础医学院修饰及其机制胡豫附属协和医院孙春艳BDNF/TrkB异常表达在多发性骨髓瘤发病中的作用及机理研究孙宗全附属协和医院史嘉玮RGD肽固定天然支架构建组织工程瓣膜实验研究马丁附属同济医院吴明富激光捕获显微切割技术结合cDNA微矩阵筛选浆液性卵巢癌靶向肝转移的效应基因及其所选靶点的机制研究徐顺清公共卫生学院王先良基于甲基化特异性引物和SAGE的高通量DNA甲基化定量检测方法研究孙秀发公共卫生学院杨雪锋过量碘对小鼠胚胎发育的影响及硒的干预作用研究谢刚基于变精度粗集的软件项目投标风险挖掘与规张金隆管理学院避研究杨珺网络服务设施的截流-选址问题研究杨超管理学院贺远琼企业整合市场环境与非市场环境的行为模式研田志龙管理学院究附件4湖北省第五批优秀硕士学位论文名单作者论文题目指导教师培养单位姚凯伦物理学院李彦超低维磁性材料的纠缠熵、磁性及热力学性质研究张燕黄芩苷、槲皮素抑制铁超载引起的组织氧化损高中洪化学与化工学院伤及机理研究葛锐基于粒子群算法的复合材料可靠性优化设计陈建桥土木工程与力学学院蒋良杰连续体结构及散热结构拓扑优化熊蔡华机械科学与工程学院孙燕华便携式钻杆漏磁检测装置康宜华机械科学与工程学院宋朝浮筏隔振系统动态特性建模及CAE系统开发黄其柏机械科学与工程学院王晓娟类电磁机制算法及其若干应用研究高亮机械科学与工程学院赵婵基于SOA的全光逻辑门张新亮光电子科学与工程学院晏鲜梅Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料制备的研究熊惟皓材料科学与工程学院史玉升材料科学与工程学院陈继兵金属/高分子复合粉末激光烧结成形及后处理研究俞云煤燃烧过程中煤焦特性与颗粒物形成的研究徐明厚能源与动力工程学院刘斐二甲基醚液滴超临界蒸发的数值研究魏明锐能源与动力工程学院刘海峰基于数学形态学的输电线路单相自适应重合林湘宁电气与电子工程学院闸研究姚涛超导磁储能装置控制策略研究唐跃进电气与电子工程学院杨平纳秒级高压高重复频率脉冲发生器的研制文远芳电气与电子工程学院金红元三电平PWM整流器研究邹云屏电气与电子工程学院吴浩伟基于电压控制模式的PV系统并网技术段善旭电气与电子工程学院徐帆SOA 环形腔激光器应用的理论与实验研究张新亮光电子科学与工程学院李微水中气泡光散射特性及仿真研究杨克成光电子科学与工程学院孙翔磁光记录介质特性检测技术研究李佐宜电子科学与技术系林汝湛高性能PZT系热释电陶瓷材料研究姜胜林电子科学与技术系董天临电子与信息工程系刘慧侃求解周期介质波导特性的广义复功率守恒技术彭维雪DSA图像三维重建中的二维信息处理及三维表桑农图像识别与人工智能研究所达技术研究刘景宁计算机科学与技术学院刘晓芳基于FPGA的磁盘阵列控制器的硬件设计与实现张葱仔对象存储控制器的硬件设计与实现冯丹计算机科学与技术学院徐俊小波视频编码的率失真优化周敬利计算机科学与技术学院龚玮对象存储文件系统的设计与实现冯丹计算机科学与技术学院韩宗芬计算机科学与技术学院陶智飞网络病毒传播模型及两阶段动态免疫策略研究周权雄疾病基因密码子使用特征分析及致病基因预周艳红计算机科学与技术学院测史雅楠基于模态参数敏感性的建筑结构损伤识别朱宏平土木工程与力学学院湖北省第五批优秀硕士学位论文名单作者论文题目指导教师培养单位熊建辉双柱联合基础设计计算方法研究张仲先土木工程与力学学院王翠不同C/N比低浓度污水的A/O/N 脱氮研究章北平环境科学与工程学院吴云生城市污水脱氮除磷CIBR工艺试验研究章北平环境科学与工程学院曾祥英自响应生化-酶促湿地降污效能与调控研究章北平环境科学与工程学院刘红云靶向survivin核酶和siRNA诱导肿瘤细胞凋沈关心基础医学院亡研究鲁文清公共卫生学院周利红MX诱导L-02细胞ras基因活化及氧化应激的研究陈永文AhR、CYP1A1、GSTT1、GSTM1基因多态性与焦邬堂春公共卫生学院炉工外周血淋巴细胞DNA损伤的关系鄢浩兼有神经保护作用的γ-分泌酶抑制剂的计算姜凤超药学院机辅助设计、合成及初步活性实验研究李卫东基于公共数据中心的武汉市政府信息资源共徐晓林公共管理学院享研究杨军华我国农村地区合理用药干预措施评价研究张新平医药卫生管理学院。
金属材料在液体推进剂中的加速腐蚀研究
０ 前 言
为 ７ ４０ ２． ｍｍＨｇ 。纯净的 四氧化二氮是无色的 。 般情 况下 ．腐蚀深 度会随着腐蚀 时间的增加而逐渐增 大 （ 图 №０ 是一种较为常见的氧化剂 。作为液体推进剂的～种组元 ， ４ 广 １ ． ） 同时腐蚀深度对金属结构寿命的影响也较大。 因此 ， 在建立加速腐 泛的运用 于空 间运载火 箭 、 导弹 、 鱼雷 、 姿态控 制 、 反作用控 制及轨道 蚀试 验与实际腐蚀 的当量 关系时 ．通常选取 样本的腐蚀深度 作为依 控制等方面Ⅲ 一般条件下作为火箭推进剂 的都不是纯净 的 Ｎ０ ， 。 ２ 而是 据。 Ｎ０ 与 Ｎ Ｏ 的平衡混合 物， 是一种淡黄色液体 。 ＮＯ 的分解率也与 而 ｚ 即： 温度有密切关系（ １ 。 表 ） 表 １ Ｎｏ 解 率 与温 度 的 关 系 ２ 分
一
图 １ 三种不同材料的腐蚀深度随时间变化 曲线
表 ３ 部分 材 料在 Ｎｏ ２ 中浸 泡 腐蚀 结 果分 析
样 品标号 实驹时 间 （ 天）
Ｏ０ ０２
０１ ０４
— —
材料
结 构
评述
发亮
灰 白
重 量变 化（ ｇ ｍ）
＋３ ０
一 ３ １
１８ ５０
１ ２ ３３
即：
拄１ ）￣ １ ＂
－
１ ０
其中ｔ 为加 速腐蚀 试验 时间（ ）Ｔ 天 ， 为实际腐蚀时间 （ ） 和 啦 天 为常数 ， 可以通过多次测量 的方法测得ｎ 。 特别是在分析当前世界战略形势的变化之后 ． 用作液体推进剂 的 对于腐蚀程度对 比法和疲劳强度（ 寿命） 对比法 ， 优点是都能够较 Ｎ ０ 有可 能需要进行 长达数 十年之久 的贮存 。 么在 这样一种 长时间 ４ 那
材料腐蚀失效形式与机理
4.3 氢脆（ hydrogen embrittlement）
氢脆是由于氢离子扩散到金属内部形成固溶态或金属氢化 物，导致金属韧性下降和材料变脆的现象。
氢化物的析出，破坏了晶体结构的完整性，在外加应力作 用下局部引发了裂纹，材料变脆，这与应力腐蚀开裂有点相似， 只是应力腐蚀开裂出现在金属的阳极敏感区，氢脆出现在金属 阴极敏感区，有时称为氢致应力腐蚀开裂（HISCC ）。 氢脆是高强合金钢中经常出现的一种隐患。 在核电设备中，锆包壳在高温运行时，由于吸收腐蚀反应 生成氢，形成 ZrH1.5脆性相，最终加速包壳材料的老化和脆化。
图3 - 12 不锈钢 SCC 分叉裂纹
图3 - 13 SCC 的沿晶开裂（ 150 ×）
4.2 腐蚀疲劳（ corrosion fatigue）
腐蚀疲劳，即腐蚀疲劳开裂，是指金属在交变载荷 和腐蚀介质的共同作用下发生的脆性断裂。
腐蚀疲劳有以下几个特点：
（1）没有疲劳极限（ fatigue limit ）； （2）与应力腐蚀开裂不同，纯金属只要有腐蚀介质存在， 也会发生腐蚀疲劳； （3）金属的腐蚀疲劳强度与其耐蚀性有关； （4）腐蚀疲劳裂纹大多起源于表面或凹坑，裂纹源数量 较多，腐蚀疲劳裂纹主要是穿晶，也有沿晶开裂； （5）腐蚀疲劳开裂是脆性断裂，没有宏观的塑性变形， 断口面上有腐蚀物。
3.5 晶间腐蚀（intergranular corrosion ）
晶间腐蚀是金属在特定腐蚀介质中沿晶粒边界或晶界 附近发生的腐蚀，从而使晶粒间结合力遭到破损。这是一 种非常局部的腐蚀现象。 晶界上由于存在杂质元素，较活泼的金属元素的富集 或某种相的析出，会引起周围某一合金元素的贫乏，使晶 界或其毗邻狭窄区域的化学稳定性降低，同时介质对这些 区域有较大的浸蚀性，其余部位相对较小，这样便出现了 晶间腐蚀。
骨科植入金属材料的微生物腐蚀行为及机理研究
骨科植入金属材料的微生物腐蚀行为及机理研究1. 引言1.1 概述骨科植入金属材料在医学领域中发挥着重要的作用。
它们被广泛应用于骨折固定、关节置换和外科修复等手术中，以提高患者的生活质量和康复速度。
然而，随着时间的推移，金属材料与人体组织的接触会引发一系列的问题，其中一个主要问题就是微生物腐蚀。
1.2 研究意义微生物腐蚀是指微生物通过产生酸性物质、电化学反应、产生粘结剂和形成黏菌堆积等方式对金属材料进行破坏的过程。
这种腐蚀行为不仅影响了金属材料的稳定性和功能，还可能导致严重的并发症，如感染、植入物失效和患者健康风险增加等。
因此，深入研究微生物腐蚀行为及其机理对于解决现有问题、提高骨科植入金属材料的耐久性具有重要意义。
1.3 目的和意义本文旨在深入探讨微生物对骨科植入金属材料的腐蚀行为及其机理。
具体而言，我们将从三个方面展开研究：首先，介绍骨科植入金属材料的发展历程、常见种类及应用；其次，分析微生物引起金属材料腐蚀的机理和问题；最后，提出针对微生物腐蚀的改进建议和解决方案。
通过本文的研究，希望能够全面了解骨科植入金属材料与微生物之间的相互作用，为改善金属材料在人体内的使用效果提供理论依据和技术支持。
同时，本研究还有助于指导临床实践中如何选择可靠且耐久性强的金属材料，并为未来的相关研究提供参考和启示。
2. 骨科植入金属材料介绍2.1 骨科植入金属材料的发展历程骨科植入金属材料作为治疗骨骼疾病和创伤的重要方式，经历了较长的发展历程。
早期，医生们采用贵金属如黄金和银来制作假体，并进行手工雕刻，以实现对骨折或缺陷部位的修复与重建。
然而，这些方法在使用过程中存在使用不便、耐久性差等问题。
随着材料科学技术的进步，20世纪50年代开始出现了符合人体工程学要求、具备良好生物相容性的合金材料。
不锈钢、钛合金和可吸收玻璃纤维增强塑料等新型金属材料被引入，并取得一定效果。
近年来，随着纳米技术、生物学和多学科交叉研究的快速发展，逐渐涌现出一系列能够提高骨与植入物界面结合力、减少感染风险并改善修复效果的新型骨科植入金属材料。
Zr—3工业锆合金的腐蚀性能研究
Zr—3工业锆合金的腐蚀性能研究锆合金以其优良的耐腐蚀性能，作为包装及存储材料，应用在石油化工行业中，同时在核工业领域也有着较为广泛的应用。
本实验讨论不同温度条件下通过腐蚀极化曲线反应Zr-3合金的腐蚀性能。
得到600℃时Zr-3合金的腐蚀电位-420mV，腐蚀电流密度-4.12mA/cm2，具有较为优越的耐腐蚀性。
标签：Zr-3合金；腐蚀；性能研究ABSTRACT：Zirconium alloys have excellent corrosion resistance performance，which has a packaging and storage function. It is main application in petroleum & chemical industry. Also have a wide range of applications in the nuclear industry fields. This experiment takes PS268A electrochemical detection instrument measure corrosion polarization curve of Zr-3 alloys，which discussed corrosion resistant performance of Zr-3 alloy. The results are as follow：Corrosion potential and current density of Zr-3 alloy is respectively -420mV and -4.12mA/cm2.Keywords：Zr-3 alloys；corrosion；performance study1 锆合金的发展锆在高温水和蒸汽中都有很强的抗腐蚀性能[1]，在核反应堆内有相当好的抗中子辐照性能，且有合适的力学性能和良好的加工性能，锆及锆合金是核动力反应堆的燃料包壳材料及其他结构材料等。
材料腐蚀学的发展里程碑
材料腐蚀学的发展里程碑材料腐蚀学的发展里程碑引言：材料腐蚀是指材料在特定环境条件下受到化学或电化学作用而导致的破坏过程。
腐蚀对各个领域的材料性能和设备寿命有着重要影响，材料腐蚀学的研究和发展成为了一个重要的科学领域。
本文将为您介绍材料腐蚀学的发展里程碑，让您对这一领域的发展历史有更深入的了解。
一、20世纪初的基础研究1. 在20世纪初期，研究人员开始对金属腐蚀进行基础实验研究，以揭示腐蚀的机理和行为。
此时的研究主要集中在对纯金属的腐蚀行为进行观察和分析，探索金属表面在腐蚀环境中的变化规律。
2. 1915年，德国科学家Nils Gustav Dalén首次提出了腐蚀和腐蚀控制的基本原理，并发展了一套包括材料选择、防护措施和腐蚀预防等方法。
二、材料腐蚀学的理论研究1. 20世纪30年代，由美国化学家Evans和Serman开创的腐蚀理论为材料腐蚀学的发展奠定了基础。
他们提出了腐蚀过程中的电化学反应理论，并将腐蚀行为分为阳极和阴极两个反应区域，从而解释了金属腐蚀过程中的电化学现象。
2. 20世纪50年代，法国科学家马塞尔·普朗克提出了“腐蚀电池”的概念，这一理论为材料腐蚀过程提供了更深入的认识。
他指出，腐蚀过程中的阳极和阴极反应不仅仅发生在材料表面，还可以发生在腐蚀溶液中的其他位置，从而引起微观腐蚀电池的形成。
三、腐蚀控制技术的发展1. 20世纪60年代至70年代，在材料腐蚀学的研究中，开始出现了一系列新的腐蚀控制技术。
这些技术包括表面涂层、电化学保护和缺陷修复等，为防止和控制材料腐蚀提供了新的途径。
2. 1980年代，金属腐蚀的研究逐渐向更复杂的环境中拓展，包括高温、高压和强腐蚀性介质等。
在这一时期，研究人员开始将腐蚀的研究与材料的应用相结合，为各个领域的应用提供了更为可靠的材料选择和腐蚀控制方案。
四、现代材料腐蚀学的发展1. 21世纪初，材料腐蚀学进入了一个全新的发展阶段。
随着材料科学和技术的快速发展，腐蚀研究也得到了新的推动。
增材制造金属的腐蚀行为与机理
第九章至第十章介绍了如何通过表面处理、合金化等手段提升增材制造金属 的耐蚀性能。这部分内容为读者提供了实用的技术指导，有助于在实际应用中提 高金属的耐蚀性能。
第十一章对整个书籍的内容进行了总结，并对未来增材制造金属腐蚀行为与 机理的研究方向进行了展望。这一部分为读者提供了对整个领域的未来发展趋势 和研究方向的了解，有助于激发读者的科研兴趣和探索精神。
书中还提到：“增材制造金属的腐蚀并非一蹴而就，而是经过一系列复杂的 物理和化学过程。”在这一过程中，金属与环境中的介质发生反应，导致其表面 保护层被破坏，最终导致金属结构的损坏。而这一过程的速度和程度，则取决于 金属的种类、结构和所处的环境条件。
值得一提的是，这本书不仅仅是对理论的阐述，还结合了大量的实验数据和 案例分析。这使得读者不仅能够从理论上理解增材制造金属的腐蚀行为与机理， 还能够在实际应用中加以运用。对于科研人员、工程师以及相关专业的学生来说， 这本书无疑是一本宝贵的参考资料。
在引言部分，作者首先介绍了增材制造技术的背景和意义，以及金属增材制 造技术在各行业的应用情况。同时，作者也指出了增材制造金属的腐蚀行为与机 理研究的重要性和紧迫性。这一部分为读者提供了对整个书籍内容的初步了解和 认识。
在第二章中，作者对增材制造技术进行了概述，包括其基本原理、工艺流程、 材料种类等。这一部分为后续章节中腐蚀行为与机理的研究提供了必要的背景知 识。
第三章至第五章主要对增材制造金属在不同环境下的腐蚀行为进行了深入研 究。其中包括大气腐蚀、水腐蚀、酸碱盐腐蚀等方面的研究。这部分内容为读者 提供了对增材制造金属腐蚀行为的全面了解，并为其在实际应用中提供了重要的 参考依据。
第六章至第八章对增材制造金属的腐蚀机理进行了深入探讨。作者从微观角 度出发，分析了金属原子在腐蚀过程中的变化和扩散行为，以及这些行为对腐蚀 速率和程度的影响。这部分内容为读者提供了对增材制造金属腐蚀机理的深入理 解，有助于更好地预测和控制其腐蚀行为。
corrosion science格式
一、引言1.1 介绍腐蚀科学的重要性 1.2 概述腐蚀科学的研究范围 1.3 本文的主要内容二、腐蚀的基本概念2.1 定义腐蚀2.2 腐蚀的分类2.3 腐蚀的危害三、腐蚀的机理3.1 金属腐蚀的电化学原理 3.2 腐蚀的动力学过程3.3 腐蚀的传质过程四、腐蚀的影响因素4.1 环境因素4.2 材料因素4.3 电化学因素五、腐蚀的防护措施5.1 金属表面处理5.2 选用耐蚀材料5.3 使用防护涂层六、腐蚀科学的应用6.1 工业领域中的应用6.2 航空航天领域中的应用6.3 生活中的应用七、腐蚀科学的研究进展7.1 先进防护技术的发展7.2 新型腐蚀监测技术7.3 腐蚀机理的深入研究八、结论8.1 总结腐蚀科学的重要性8.2 展望腐蚀科学的未来发展九、参考文献文章主要内容：引言腐蚀是指金属在特定环境中受到侵蚀和破坏的现象，是金属材料面临的一种普遍存在的问题。
腐蚀不仅仅是金属损失的问题，还可能会引发严重的安全事故，并对环境造成负面影响。
腐蚀科学的研究和应用对于保障工业生产、改善生活质量以及环境保护具有重要意义。
本文旨在系统介绍腐蚀科学的基本概念、机理、影响因素、防护措施、应用以及研究进展，以期为腐蚀科学领域的研究人员和相关领域的从业者提供一份全面的参考。
腐蚀的基本概念腐蚀是指金属或合金在特定介质中受到化学或电化学作用而形成的损伤，主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等。
腐蚀的严重程度可通过腐蚀速率来描述，腐蚀速率受环境、金属材料和工艺等多种因素的影响。
腐蚀的机理金属腐蚀的机理主要涉及电化学反应和金属离子的传质过程。
金属腐蚀是一个复杂的动力学过程，其速率受到诸多因素的影响。
了解腐蚀的机理能够帮助人们更好地防范和应对腐蚀问题。
腐蚀的影响因素环境、材料以及电化学因素是主要影响腐蚀的因素。
不同材料在不同环境中的耐蚀性差异巨大，了解这些因素对腐蚀的影响能够有助于正确选择材料和制定防护策略。
腐蚀的防护措施防腐工程主要包括金属表面处理、选用耐蚀材料和使用防护涂层等措施。
微生物腐蚀监测方法研究进展
装 备 环 境 工 程第19卷 第2期·132·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING 2022年2月收稿日期：2021-09-15；修订日期：2021-10-19 Received ：2021-09-15；Revised ：2021-10-19基金项目：中国石油化工股份有限公司项目（319008-8）；城市地下综合管廊安全防控技术研究及示范（2017YFC0805000）；城市汽柴油输送系统内腐蚀规律及演化机制研究（2018YFF0215002）Fund ：China Petroleum & Chemical Corporation Project (319008-8); Research and Demonstration of Safety Prevention and Control Technology for Urban Underground Comprehensive Pipe Gallery (2017YFC0805000); Research on Corrosion Law and Evolution Mechanism of Urban Gasoline and Diesel Transportation System (2018YFF0215002). 作者简介：何勇君（1981—），男，主要研究方向为成品油管道安全管理和运维技术。
Biography ：HE Yong-jun (1981—), Male, Research focus: product oil pipeline safety management and operation and maintenance technology. 通讯作者：刘宏芳（1968—），女，博士，教授，主要研究方向材料物理与化学、材料腐蚀与防护。
Corresponding author ：LIU Hong-fang (1968—), Female, Doctor, Professor. Research focus: materials physics and chemistry, materials cor-rosion and protection.引文格式：何勇君, 李广芳, 王海涛, 等. 微生物腐蚀监测方法研究进展[J]. 装备环境工程, 2022, 19(2): 132-141.HE Yong-jun, LI Guang-fang, WANG Hai-tao, et al. Research on Progress of Microbiologically Influenced Corrosion Monitoring Methods[J]. Equipment Environmental Engineering, 2022, 19(2): 132-141.微生物腐蚀监测方法研究进展何勇君1，李广芳2，王海涛3，张天遂2，张斐2，刘宏芳2（1.中国石化销售有限公司 华南分公司，广州 510000；2.华中科技大学 a. 能量转换与存储材料化学教育部重点实验室 b. 材料化学与服役实效湖北省重点实验室 c.化学与化工学院，武汉 430074；3.中国特种设备检测研究院，北京 100029）摘要：近年来，随着石油与天然气资源的大力开发，油气集输管道的腐蚀问题引起了人们的广泛关注，其中微生物腐蚀是导致管线服役失效的一大重要因素。
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以材料腐蚀学原理为教学重点，适当兼顾防腐蚀工程技术；腐蚀实验、检测和检测；腐蚀科技的工业应用。做到基础与应用并重。教学内容既有经典性，又能反映最新的学科发展动态和研究成果。
3、教学方式方面：
以多媒体课堂教学为主，适当结合科研项目，组织课堂练习和讨论，以加深学生对材料腐蚀学原理的理解。
2.（美）法尔曼（Bradley D.Fahlman）.材料化学（原著第2版）,科学出版社。
本课程达到国际一流水平研究生课程水平的标志：
1、师资方面：
本课程的课程组包括教授2人，副教授1人。课程负责人刘宏芳具有10多年的教学经历，并且一直从事本科生和研究生的腐蚀电化学相关课程的教学工作。郭兴蓬教授在电化学理论与测试技术方面具有很高的学术水平，并且从事电化学相关课程的教学工作近20年，具有十分丰富的教学经验。两位教师都是教学与科研并重，且研究方向都与材料腐蚀学相关，具备出色完成本课程教学的实力。
附件
(
课程名称：材料腐蚀学进展
课程代码：013.826
课程类型：■一级学科基础课□二级学科基础课□其它：
考核方式：考查
教学方式：讲授
适用专业：化学
适用层次：□硕士■博士
开课学期：秋季
总学时：32
学分：2
先修课程要求：腐蚀电化学基础
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术方向
刘宏芳（负责人）
教授
应用化学
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材料腐蚀与防护
课程教学目标：融合当前的腐蚀科学理论和防护技术的成就，展望本世纪高新技术的要求，用新的形式反映新时期腐蚀与防护的发展水平。通过腐蚀学原理；防腐蚀工程技术；腐蚀实验、检测和检测；腐蚀科技的工业应用的学习，直接高效地为我国经济建设和国防建设服务。
课程大纲：（章节目录）
第一章绪论
§1.1分析
§5.3环境分析
§5.4系统分析
§5.5类比、应用和交叉
教材：肖纪美，曹楚南编著，材料腐蚀学原理，化学工业出版社，2002年，第一版
主要参考书：
1.Cynthia G. Zoski,Johna Leddy.Student Solution Manual for Electrochemical Methods Fundamentals and Applications, 2ndedition.JOHN WILEY & SONS, INC., 2001.
4、教材方面：
教材采用肖纪美和曹楚南两位院士编著的《材料腐蚀学原理》为基本教材，该教材是国际公认的材料腐蚀学领域的优秀教材，兼顾宏观和微观腐蚀学理论、方法和工程应用。参考电化学领域的经典著作（巴德，电化学方法-理论与应用，英文版第二版），并结合本学科最新研究文献，组织讨论，增加对本专业基础知识的理解，促进其在科研工作中应用，提升博士生解决问题和分析问题的能力。
5、其它：
§1.3材料腐蚀学原理
第二章微观腐蚀学
§2.1电化学腐蚀
§2.2局部腐蚀
§2.3金属应力腐蚀断裂
§2.4高温腐蚀
§2.5非金属材料的腐蚀
第三章宏观腐蚀学
§3.1方法论
§3.2腐蚀经济与管理
§3.3腐蚀科学与教育
§3.4可持续发展与生态
第四章分论
§4.1防护系统
§4.2防护分论
§4.3腐蚀应用
第五章结论
郭兴蓬
教授
应用化学
52
材料腐蚀与防护
课程负责教师教育经历及学术成就简介：
刘宏芳，女，1968年生，1992年6月在华中理工大学化学系获得理学学士、1997年6月在华中科技大学化学与化工系获得工学硕士学位、2000年6月在华中科技大学材料科学与工程学院获得工学博士，2003.年1月至2005年1月日本广岛大学Venture Business Laboratory研究员，1997年晋升为华中科技大学教授博导。现任中石油华中科技大学油田腐蚀与防护研究所所长，中国腐蚀学会水环境专业委员会委员。主要从事材料腐蚀与防护领域的研究工作，擅长研究水系统微生物腐蚀与控制、绿色水处理药剂研发、微生物资源应用、界面电化学等。近年来主持国家及省部级课题8项，中石化、中海油、中石油合作项目20余项。系统地调查研究了数个油田微生物对金属材料的腐蚀行为，在微生物多样性、腐蚀性、耐药性及生物膜等方面开展了大量研究工作。在目前在相关领域发表学术论文100多篇，SCI收录20余篇，合作申请发明专利8项。