银、铜复合添加对2205双相不锈钢耐硫酸盐还原菌腐蚀行为的影响

论文摘要

目的通过添加铜、银元素赋予2205双相不锈钢协同抗菌效果,以提高材料的抗菌性能和耐微生物腐蚀能力。方法采用金相显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）研究铜、银添加对材料显微组织变化和两相比例的影响,使用能谱（EDS）分析元素分布。采用电化学测试,包括动电位极化曲线（PD）、开路电位（OCP）、线性极化电阻（LPR）和交流阻抗谱（EIS）,表征添加铜、银后材料耐蚀性能的改变和在硫酸盐还原菌（SRB）体系中耐微生物腐蚀的能力。采用莫特肖特基测试（MS）表征表面钝化膜缺陷密度的变化。使用扫描电镜观察浸泡试样表面生物被膜和腐蚀产物,并采用EDS分析腐蚀产物主要成分。通过共聚焦显微镜（CLSM）观察活死染色后表面生物被膜内细菌的生长情况,分析含铜、银材料的协同抗菌性能。结果添加铜元素会使2205双相不锈钢中奥氏体含量增多,银元素主要以银富集相分布于基体材料中。电化学测试显示,2205试样的腐蚀电流密度和维钝电流密度分别为10.30 m A/cm2和1.19μA/cm2,而2205-Cu和2205-Cu-Ag的自腐蚀电流密度分别为13.73 mA/cm2和28.85 mA/cm2,维钝电流密度分别为1.54μA/cm2和2.31μA/cm2,添加铜和银元素都会导致自腐蚀电流密度和维钝电流密度上升。此外,铜银元素会使钝化膜掺杂浓度上升,2205试样的钝化膜掺杂浓度为2.81×1020cm-3,而2205-Cu和2205-Cu-Ag钝化膜掺杂浓度分别为4.46×1020cm-3和4.97×1020cm-3。由于协同抗菌效应,在硫酸盐还原菌参与腐蚀的体系中,2205-Cu-Ag试样的耐蚀性能远好于2205-Cu和2205试样,在第14天时,2205、2205-Cu和2205-Cu-Ag的极化电阻值分别为37.27、41.51、72.90 kΩ·cm2。通过活死染色和扫描电镜图片可看出,2205-Cu-Ag表面的腐蚀产物较少,生物被膜稀疏且死亡细菌多于2205和2205-Cu试样。结论铜、银的添加会改变2205双相不锈钢的两相比例,降低耐蚀性,并使钝化膜致密性降低。但同时含铜、银的材料具有明显的协同抗菌效果,能够有效抑制金属表面生物被膜的附着,显著提升了材料耐硫酸盐还原菌导致的微生物腐蚀性能。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 尹路,徐大可,杨春光,席通,李中,赵颖,杨柯

关键词: 微生物腐蚀,抗菌不锈钢,硫酸盐还原菌,协同抗菌,生物被膜,钝化膜

来源: 表面技术 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 中国科学院金属研究所,中国科学技术大学材料科学与工程学院,东北大学,中国科学院深圳先进技术研究院

基金: 深圳科技研究基金(JCYJ20160608153641020)~~

分类号: TG172;TG142.71

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.07.036

页码: 316-323

总页数: 8

文件大小: 2209K

下载量: 257

相关论文文献

• [1].日铁不锈钢公司开发独有双相不锈钢[J]. 轧钢 2019(06)
• [2].00Cr25Ni6Mo3N双相不锈钢的力学性能[J]. 热处理 2020(01)
• [3].微合金化2205双相不锈钢组织及性能[J]. 吉林大学学报(工学版) 2020(05)
• [4].氮强化双相不锈钢[J]. 热处理 2020(04)
• [5].双相不锈钢焊接性能及试验[J]. 河北农机 2017(12)
• [6].含氮双相不锈钢及其冶金工艺[J]. 科技风 2018(02)
• [7].含氮双相不锈钢及其冶金工艺[J]. 科技风 2018(10)
• [8].双相不锈钢的研究与发展[J]. 四川水泥 2018(08)
• [9].双相不锈钢材料的应用分析[J]. 科技风 2016(23)
• [10].基于热加工图的机床用双相不锈钢的热加工行为研究[J]. 铸造技术 2017(01)
• [11].2205双相不锈钢的抗氢氟酸腐蚀行为[J]. 材料保护 2016(11)
• [12].太钢双相不锈钢挺进欧洲高端市场[J]. 四川冶金 2017(01)
• [13].海水淡化泵用1.4517双相不锈钢组织及硬度研究[J]. 河南科技 2017(07)
• [14].加工过程温度对双相不锈钢的组织和性能影响[J]. 热加工工艺 2017(07)
• [15].2507双相不锈钢钾盐蒸发罐腐蚀的原因分析[J]. 腐蚀与防护 2017(08)
• [16].2205双相不锈钢锻造失效分析[J]. 锻压技术 2017(08)
• [17].时效处理对4A双相不锈钢σ相析出及性能的影响[J]. 材料导报 2017(16)
• [18].铸坯取样位置对经济型双相不锈钢2101热塑性的影响[J]. 工程科学学报 2017(09)
• [19].节约型双相不锈钢组织性能控制与制造技术[J]. 鞍钢技术 2016(02)
• [20].2205双相不锈钢在卤水溶液中腐蚀初探[J]. 全面腐蚀控制 2015(03)
• [21].双相不锈钢2205热轧钢带氧化铁皮显微分析[J]. 钢铁 2015(05)
• [22].电渣重熔超级双相不锈钢用炉渣性能研究[J]. 现代冶金 2020(01)
• [23].时效时间对2101双相不锈钢微观组织和性能的影响[J]. 浙江冶金 2020(Z1)
• [24].热轧变形量对铝热法制备的2507双相不锈钢组织和力学性能的影响[J]. 兰州理工大学学报 2020(04)
• [25].双相不锈钢成分、性能及析出相分析[J]. 特殊钢 2019(03)
• [26].2205双相不锈钢在淡化海水中的点蚀行为[J]. 装备环境工程 2017(02)
• [27].双相不锈钢相分解研究进展[J]. 材料导报 2017(15)
• [28].固溶处理对2205双相不锈钢组织及性能的影响规律研究[J]. 宽厚板 2015(06)
• [29].奥氏体-铁素体双相不锈钢的焊接[J]. 中国特种设备安全 2008(06)
• [30].铁路货车2205双相不锈钢的焊接[J]. 焊接 2011(12)

标签：微生物腐蚀论文;  抗菌不锈钢论文;  硫酸盐还原菌论文;  协同抗菌论文;  生物被膜论文;  钝化膜论文;