[发明专利]基于固体培养基的镁合金微生物腐蚀方法

说明书

技术领域：

本发明涉及对镁合金的硫酸盐还原菌微生物腐蚀方法，特别是涉及一种基于固体培养基的镁合金微生物腐蚀方法。该方法采用贴片腐蚀法，主要是作为硫酸盐还原菌可能存在的潮湿环境以及存在有机物质的环境中镁合金构件的微生物腐蚀的方法。

背景技术：

由微生物的生命活动而引起的或促进材料腐蚀的现象统称为微生物腐蚀(MIC)。凡是同水、土壤或润湿空气接触的设施，都可能遭遇微生物腐蚀。发电厂冷却水循环系统、热交换系统、石油开采、储存和输运系统、污水处理管道、饮用水管道、飞机燃油储存罐、造纸厂设备、金属切削液中都有不同程度的微生物浸染及其造成的腐蚀。引起金属微生物腐蚀的最常见的菌种为硫酸盐还原菌。过去人们一直认为硫酸盐还原菌为厌氧菌，但近年来科研人员发现由于存在硫酸盐还原菌的变异，因此其也存在兼性厌氧的菌种。

由于以上原因，由硫酸盐还原菌引起的微生物腐蚀范围有扩大的趋势。但是以钢铁为首的金属材料，其产生腐蚀原因有很多种，因此在工况下发生严重腐蚀的时候，就需要提出一种有效的防护手段，因此，掌握发生腐蚀的机理是首要的任务。

当前针对镁合金开展的微生物腐蚀的研究较少。由于镁合金自腐蚀电位较低，阻抗较小，因此耐蚀性较差。在钢铁材料及铝合金材料的微生物腐蚀的研究中，通常采用液态培养基作为腐蚀的介质。然而，在液态培养基中研究镁合金微生物腐蚀时，由于在液态培养基中离子的扩散速度较快，导致很难完成微生物腐蚀的原位观察。而采用固体培养基作为镁合金的微生物腐蚀的研究介质，这种研究方法，有利于监测微生物的代谢、分裂及死亡对镁合金腐蚀行为的影响。

发明内容：

本发明的目的主要是针对镁合金的微生物腐蚀问题，通过将固体培养基的微生物培养技术与微生物腐蚀技术相结合而提供一种新的基于固体培养基的镁合金微生物腐蚀方法。该方法主要针对的是镁合金的微生物腐蚀问题，经过固体培养基组成成分的浓度的优化，一方面能够保证细菌的正常生长所需要的养分；另一方面成分优化的培养基的离子浓度已经减少，能够更好的突出细菌在镁合金腐蚀过程中的作用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种基于固体培养基的镁合金微生物腐蚀方法，利用固体培养基作为镁合金的腐蚀媒介，通过细菌在镁合金表面的原位生长来观察细菌在镁合金腐蚀过程中的行为，具体工艺步骤是：

(1)试样的加工及灭菌：将镁合金切成长方体试样，其用于测试及形貌观察的平面经打磨(要求打打磨至1200#)、抛光、清洗、干燥后灭菌；

(2)固体培养基的配置及灭菌：培养基的配置：固体培养基的组成成分的最佳浓度为API(美国石油协会)推荐标准培养基的浓度的一半，固体培养基中琼脂含量为培养基质量的1％，利用1N的NaOH和HCl进行PH的调节，将PH值调节至7.20±0.2，培养基灭菌后待温度冷却到55-60℃之间加入抗坏血酸，在加入抗坏血酸之前，需对抗坏血酸灭菌，时间为15至20min；

(3)细菌的培养及活化：腐蚀前需要将细菌进行培养，在洁净工作台内，先将培养器皿及培养基在紫外灯下灭菌15-30min，然后，将活性较高的菌种接种至固体培养基的表面，涂布要尽量均匀，完成接种后，用已灭菌的报纸将培养器皿封闭，然后放入恒温培养基中，培养温度为20-40℃之间，培养时间为6-18h为宜。此操作为保证在进行腐蚀试验时细菌已达到最大的活性。培养到指定的时间后，开始腐蚀试验，腐蚀试验中将固体培养基从恒温培养箱中取出并放入洁净工作台内。

(4)贴片腐蚀过程：

a、将镁合金试片一端倾斜30-60°的角度，然后渐渐用力直至另一端完全紧贴培养基表面，试样与培养基相贴处无气泡存在；

b、在洁净工作台内完成，选取最适宜的温度区间为20-40℃；

c、无菌培养器皿在恒温腐蚀前需要用已经过灭菌(时间为10-20min)的报纸包封闭，其目的为防止培养器皿染菌，然后再置入恒温培养箱恒温腐蚀；

d、贴片腐蚀法最适宜的腐蚀时间为6-48小时，在此时间内可以清晰的观察细菌的生长形态及其对电极腐蚀过程的影响。

所说的方体试样的具体尺寸以12mm×12mm×5mm为宜，将试样用于测试及形貌观察的平面用碳化硅砂纸逐级打磨至1200#，然后用0.5μm抛光膏将测试表面抛光，抛光后，利用乙醇清洗表面后，在洁净工作台内利用冷风吹干，打开紫外灯灭菌15至30分钟。