电化学基础第2章

新型转硫、降氮环保催化材料 制备与评价 绿色环保缓蚀剂制备与评价
环境断裂研究室
• 室主任：乔利杰 • 成员：
– 肖纪美院士 – 宿彦京教授 – 李金许教授 – 岩雨 讲师 – 白洋副教授
教授
长江学者
研究方向
• 结构材料的应力腐蚀与氢脆 • 功能材料制备与功能退化研究 • 纳米力学 • 材料的多场耦合效应 • 耐环境断裂材料开发
• 获得国家科技进步奖、省部科技进步奖多项
• 中国腐蚀与防护学会挂靠在中心(是本校唯一 一级学会,组织了北京第１６届世界腐蚀大会 等)
• 目前人员30人,院士1名,教授/博导11名.
腐蚀与防护中心的研究室
1. 腐蚀控制系统工程 2. 电化学工程与材料 3. 环境损伤与评估
4. 材料表面化学与技术
学 5. 环境断裂
主要研究领域
腐蚀模拟试验
腐蚀产物膜研究
API-X65
野外挂片试验
管道安全评估
Polarization Potential/(mV)
腐蚀电化学研究
1.0
0.1MPa
0.5
0.5MPa
1.0MPa
1.3MPa
0.0
1.5MPa
-0.5
-1.0
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
I 4000
3000 2000
0.1MPa 0.5MPa 1.0MPa 1.3MPa 1.5MPa
孟惠民 教授/博导 腐蚀中心 副主任
王旭东 副教授
俞宏英 副教授
硕士导师
硕士导师 北京市科技新星
樊自拴 高工 硕士导师
• 博士后、博士、硕士研究生 41人
主要研究方向
• 腐蚀与防护基础研究 • 工程结构材料安全评价方法与软件研究 • 工业设备服役状态监检测、风险评估技术
与软件开发 • 材料/纳米材料的电化学制备与成型技术 • 先进表面工程技术/表面纳米工程技术 • 多相及复杂环境下材料防腐性能评价 • 新能源制备技术、材料与器件 • 国防军工科技研究
下的研究、测试、评价。
• 发展：极限态 高（低）温、高（低）压、动态（高
速）、微观尺度、太空、多相、多因子等条件 下的研究、测试、评价，以满足现代各种“极 限态”条件下各类工业、试验研究等设备的评 价要求。
• 海洋
极限态
高压、冲刷、低温、湿热、海水、大气、紫外线、水生物 （潜艇、战车）
• 宇宙
低压（真空）、高热、超冷（冷黑）、辐射、残余大气、 航天器特征气体、空间垃圾，卫星、飞船， 超高音速飞行器（M6--20）
纳米材料
有序孔薄膜
靶向纳米高分子磁性微球
纳米PS球
纳米ZnO带
纳米ZnO带阵列
纳米ZnO管阵列
纳米SnO2带
纳米ZrO2-Y2O3纤维
Sn枝晶
热忱欢迎各位同学 到腐蚀与防护中心 生活 / 学习 / 工作
第2章完
• 石油、化工、钢铁工业 高压、高温、高电磁、冲刷、多相腐蚀介质
（采油、炼油、高温冶炼、高速轧制、高速镀、高电流、电极） （新一代钢铁材料--超级钢）
• 电力（水、火、核）工业
电、磁、介质 （水轮机）
超超临界锅炉，超纯水
• 飞机
高压、高温、低温、潮湿、冷凝、冲刷
（发动机、结构件、10000米高空-50 ---- -70℃ ）
• 高原，沙漠 缺氧、强紫外线、冻土，干燥、冷热、沙粒、大风
• 微小环境 微观条件下材料在机、电、磁和化学等复杂环境交互
作用下的服役行为的测试、评估和表征 （纳米材料）
§2.3 北京科技大学腐蚀与防护中心简介
中心目前的牌子： UNDP-北京腐蚀与防护中心 教育部环境断裂重点实验室 教育部腐蚀与防护国防重点实验室 北京市腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室 北京表面纳米技术工程研究中心
第 2 章 “材料与环境交互作用” 研究前 沿
§2.1 材料服役实际环境与学科发展趋势 §2.2 我校的国家重大科技基础设施建设项目“—
“重大工程结构材料服役安全研究评价设施” §2.3 北京科技大学腐蚀与防护中心简介
§2.1 材料实际服役环境与学科发展趋势
• 目前：常态 传统的常温、常压、静态、少因子等条件
• 1990年成立教育部环境断裂重点实验室
• 1997年进入国家重点Fra bibliotek科材料学专业, 成为材 料学院腐蚀与防护中心
• ２００２年与北京市共建北京市表面纳米技术 工程研究中心
• ２００９年成立教育部腐蚀与防护国防重点实 验室
• 每年实到经费在材料学院９个系级单位中居前 3位, 年约４000万元左右。
防护技术研究
• 电容器电极材料、锂离子电池集流体材料和铝电解新型 电极材料的研究
• 纳米粉体、纳米管/线、纳米薄膜、纳米乳液等的化学制 备与特性研究
• 微电子用陶瓷、玻璃、新型复合材料及其封装技术研究 • 材料表面分析表征新技术
表面处理技术与产品
铝涂层横截面 镁合金轮毂喷铝 摩托车零件阴极电泳 绝缘涂料工业化装置 热轧板防氧化处理 张力涂层硅钢
主要研究对象
• 非晶－纳米晶复合材料 • 半导体氧化物纳米带、纳米薄膜 • 大块非晶的断裂 • 铁电陶瓷 • 磁致伸缩材料 • （磁致）形状记忆合金
材料表面化学与技术研究室
何业东教授
张津教授
曹江利教授
王金伟副教授 孔祥华副教授 王德仁副教授
主要研究方向
• 先进高温防护涂层技术研究 • 核聚变工程防氚渗透涂层技术研究 • 硅钢张力涂层、环保涂层与涂料等工业涂层技术研究 • 材料在环境中的高温氧化、腐蚀、失效和降解的机理与
研究方向
大气腐蚀与计算机模拟 水环境及深海腐蚀电化学研究 土壤腐蚀与先进防护技术
材料环境 腐蚀国家
站网
高分子材料老化行为与机理 钢筋混凝土耐久性检测与评估 材料腐蚀数据共享、服务系统
腐蚀控制系统
石化、核 电工业腐
蚀研究
工程梯队
环保新材 料研发
石油、化工腐蚀与防护 高温、高压水环境中材料腐蚀
中心发展历史
• 1978年建立腐蚀与防护专业
• 1985年成立联合国开发署－国家科委－
北京腐蚀与防护中心
• 1985年成立表面科学与腐蚀工程系
• 第一批硕士、博士点、博士后工作站(腐蚀 与防护专业)
• 1988年成立冶金部腐蚀、磨蚀与表面技术 开放实验室, 2001年转为北京市腐蚀、磨 蚀与表面技术重点实验室. (学校重点实 验室1/2)
和谐、活跃的研究室
研究生毕业
腐蚀控制系统工程研究室
李晓刚、杜翠薇、董超芳
教授
高瑾、何积铨、吴俊升
副教授
程学群、肖葵、卢琳、刘智勇 科研博士后3人
讲师与博士后
培养毕业21人， 在读12人
培养毕业61人， 在读42人
博士研究生
硕士研究生
45-55岁：3人 35-45岁：4人 35岁以下：3人
博士学位：8人 硕士学位：2人
1000
0
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Zr(ohm.mm2)
材料组织研究
有限元数值模拟
复合材料补强
Zi(ohm.mm2)
仪器设备与试验条件
电化学综合测试系统
高温高压反应釜
高温高压反应釜
低温冲击试验机
应力腐蚀试验机
周期浸泡试验箱
盐雾腐蚀试验箱
生物腐蚀试验箱
电化学工程与材料研究室人员
材 料 学
材料学/材料化
材料物理
教书育人原则
应用基础与工程应用相结合, 创造良好的育人平台, 为国家经济建设服务。
环境损伤评估与控制研究室
路民旭 室主任 博士 教授 博导
柳伟 博士 副教授
曹备 博士 副研究员
杜艳霞 博士 讲师
张雷 博士 副教授
许立宁 博士 讲师
主要研究领域
1. 高温高压多相流动介质腐蚀与控制 2. 金属相变与相电化学、腐蚀研究方法 3. 新型耐侯钢、耐蚀管线钢研究 4. 石油天然气管道腐蚀损伤评价与控制 5. 工程材料与结构的腐蚀疲劳与应力腐蚀 6. 管道强度评价、寿命预测和安全评估的理论和方法 7. 管道及钢结构的复合材料补强理论、技术和应用 8. 金属结构阴极保护及现代检测评价技术 9. 腐蚀监检测和腐蚀信息管理