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第十六届全国疲劳与断裂大会报告——李晓刚
2013-10-30 23:36:40 作者:李晓刚,孙敏,生海,董超芳,肖葵来源:

  李晓刚,1963年出生。北京科技大学新材料技术研究院副院长、教授、博导。兼任中国腐蚀与防护学会秘书长;国际腐蚀理事会执委; 教育部腐蚀与防护国防科技重点实验室主任;金属腐蚀与防护国家重点实验室学术委员;国防环境试验专家组成员;科学出版社腐蚀丛书主编;国家科技基础条件平台建设重大项目“国家材料自然环境腐蚀实验台网建设”负责人,组建了由28个试验站组成的国家材料环境腐蚀野外观测研究台站新体系,积累的我国大气、海水和土壤自然环境下腐蚀数据和成果,在国家重大工程和国防工程防腐设计与选材、规范与标准制订、材料生产、以及新材料研发等方面发挥了作用。2009年6月,所领导的团队2010年获“全国野外科技先进集体”称号,并获“全国野外科技先进个人”称号,2011年获得执行国家十一五重大科技项目优秀团队奖。2011年6月,成功解决我国天宫一号载人航天中某部件的腐蚀防护与评价的问题,为保证按时发射提供了技术保障。政府特殊津贴获得者。承担国家科技部项目、国家自然科学基金(面上、重点和重大)军工基础研究项目40余项和大量来自厂矿企业的项目,长期在材料大气、海水和土壤腐蚀数据积累与机理研究方向上坚持系统研究,发表论文300多篇,其中本领域国际知名刊物150多篇。近五年来,出版《金属大气早期腐蚀行为与机理》、《X70钢的土壤腐蚀与试验研究》和《高分子材料自然环境老化行为与机理》等专著五部,国家授权专利30余项。获部级一等奖2项,2009年做为第一完成人的项目“钢铁材料及制品大气腐蚀数据积累、规律和共享服务”获得国家科技进步二等奖。

应力腐蚀裂纹尖端微区电化学研究

李晓刚,孙敏,生海,董超芳,肖葵

北京科技大学国家材料环境腐蚀野外观测研究平台

  采用微区电化学测试方法(如扫描振动参比电极(SVET)、局部电化学阻抗谱(LEIS)和扫描Kelvin探针(SKP)技术)研究了铝合金和高强度不锈钢的应力腐蚀裂纹尖端的微区电化学行为,并结合数值模拟计算和表面形貌观察对应力腐蚀电化学机理进行了分析。研究表明,随着外加应力作用的增大,铝合金裂纹尖端应力集中区域内表面氧化膜厚度减薄,其稳定性和保护性变弱,导致裂纹尖端对腐蚀过程的敏感性增加。不锈钢拉伸试样的裂纹尖端的集中使钝化膜容易受到破坏,并且新鲜的裂纹表面在拉应力作用下难以形成稳定的钝化膜,阻抗值远低于远离裂纹尖端的区域。裂纹尖端作为阳极,远离裂尖的基体作为阴极,以电偶对的方式对裂纹尖端的阳极溶解过程起到促进作用。另外,应力对裂纹尖端腐蚀过程的促进作用需要满足塑性变形的条件。只有当试样局部应力值超过屈服强度,局部范围发生塑性变形时,应力才能提高该区域内的电化学活性,从而加快其腐蚀过程的进行。弹性范围内的拉应力对材料的电化学行为的影响非常小,而机械-电化学协同作用对应力腐蚀的影响可以忽略。

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