论文部分内容阅读
随着人类社会的快速发展,对能源的需求与日俱增。传统能源的储量有限,随着其日益枯竭,为了继续支撑人类社会拓展其生存空间的需求,人们把目光放向了广阔的海洋。海洋具有巨大的经济价值与国防上的战略意义,而我国作为一个有着300多万平方公里管辖海域,3.2万公里海岸线长度的海洋大国,海洋产业却并不发达。制约其快速发展的瓶颈之一就是海洋装备的腐蚀失效问题,其中海洋微生物腐蚀失效(Microbiologically Influenced Corrosion, MIC)又约占海洋材料腐蚀失效的70~80%。世界上主要发达国家都把研究与控制海洋材料的MIC作为国家发展的中长期战略,而我国在这方面的研究相对来讲还比较落后。国家十三五规划强调,研究与开发新型的海洋耐腐蚀材料是推进国家海洋开发战略的重要部分。本论文通过在普通的海洋材料2205双相不锈钢(2205 Duplex Stainless Steel, 2205 DSS)中添加铜元素,通过特定温度与时间条件下的热处理,使铜元素析出形成ε-Cu相并弥散地分布在双相不锈钢的基体中。在海洋环境中,铜离子的逐渐释放和富铜相对微生物的杀菌作用,可以杀死细菌,同时抑制生物膜的活性,从而达到耐微生物腐蚀的效果。本文发现,经过固溶与时效处理后,2205含铜双相不锈钢(2205-Cu DSS)仍保持原有的优良的力学性能。本论文采用典型的海洋微生物铜绿假单胞菌作为菌种,利用海洋细菌培养基2216E作为海洋环境模拟液,通过电化学测试(开路电位、线性极化曲线、电化学阻抗谱以及循环极化曲线)、生物膜的SEM观察、激光共聚焦观察、荧光活/死细菌观察、以及XPS腐蚀产物分析等多种手段对比2205DSS与2205-Cu DSS在含菌与不含菌条件下的腐蚀行为,从而全面地证明2205-Cu DSS具有良好的耐海洋微生物腐蚀的能力。