材料研究学报

作者：胥聪敏, 张津瑞, 朱文胜, 杨兴, 姚攀, 李雪丽

单位：1.西安石油大学材料科学与工程学院 西安 7100652.中海油常州涂料化工研究院有限公司 常州 213000

关键词：材料失效与保护,D-氨基酸,混合菌,碳钢,杀菌剂,生物膜,腐蚀行为

基金：国家自然科学基金(51974245);国家自然科学基金(21808182);陕西省重点研发计划(2020GY-234);西安石油大学材料科学与工程学院西安市高性能油气田材料重点实验室，西安石油大学“材料科学与工程”省级优势学科项目(YS37020203);西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目(YCS21212131)

研究了杀菌剂与D-氨基酸对20#碳钢、N80钢以及P110钢在硫酸盐还原菌(SRB)+铁氧化菌(IOB)混合菌腐蚀过程中的影响作用，利用失重与电化学测量以及扫描电镜(SEM)对腐蚀形貌分析等初步探索了D-氨基酸的杀菌缓蚀增强机理。无杀菌剂组中P110发生严重腐蚀(0.278 mm/a)，20#与N80腐蚀速率较低(为0.149、0.148 mm/a)，所有试样表面有均匀且致密的生物膜以及腐蚀产物堆积；有杀菌剂组中三种钢材腐蚀程度减缓，腐蚀产物膜发生龟裂、剥离，其中Ca、Mg、P以及S含量明显减少。在添加杀菌剂溶液中浸泡14 d后，三种钢材的腐蚀速率明显降低。有无杀菌剂下，三种钢材耐蚀性由优到差排序均为N80>20#>P110。SRB和IOB混合菌的腐蚀机制可能是由于SRB通过自身代谢将基体Fe氧化为Fe2+，Fe2+又被IOB进一步氧化为Fe3+且IOB为SRB提供环境条件形成了协同作用。D-氨基酸和杀菌剂通过调控细菌基因表达、破坏细胞结构、氧浓差环境等方式有效的抑制微生物腐蚀(MIC)行为。三种钢材由于C、Cu等元素含量不同，使得三种钢材在无菌条件下腐蚀速率有所差异。

来源：2023年第12期

《材料研究学报》期刊编辑部

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