纳米晶Fe-50Cu块体合金腐蚀电化学性能研究
发布时间：2022-10-18 15:19
纳米材料作为一种新型材料,拥有独特的物理化学性能,使其在诸多领域拥有巨大的发展前景。腐蚀作为影响材料的使用寿命的重要因素,是衡量材料性能优良的重要指标。有关纳米材料的物理和化学性能的研究已有报道,但是针对纳米材料腐蚀性能的研究却相对较少,且国内外研究多数以纳米涂层和薄膜作为研究对象,而对块体纳米晶合金腐蚀性能的研究却尤为少见。本文使用三种不同的制备方法即粉末冶金法（PM）、机械合金化法（MA）和液相还原法（LPR）,制备了粗晶和纳米晶Fe-50Cu合金粉末。经测量,机械合金化法制备出的合金粉末晶粒尺寸为9.4 nm,液相还原法制备出的合金粉末的晶粒尺寸为14.6 nm。通过真空热压的方法得到块体粗晶和纳米晶Fe-50Cu合金。热压后再次测量发现晶粒尺寸有所增长但仍处于纳米级。将三种制备方法制备的Fe-50Cu合金在NaCl、H2SO4和酸性NaCl溶液中进行腐蚀,通过采用电化学工作站测试开路电位、极化曲线和交流阻抗谱等电化学参数,辅以软件进行计算,研究三种制备方法制得的合金在不同介质中的腐蚀电化学行为。采用XRD、SEM等测量合金的显微组织,...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 纳米材料简介
1.2 纳米材料特点和性能
1.2.1 结构特性
1.2.2 特异效应
1.2.3 物理和化学性能
1.3 纳米材料主要制备方法
1.3.1 气相法
1.3.2 液相法
1.3.3 固相法
1.4 纳米材料应用现状及发展趋势
1.4.1 在生物医学中的应用
1.4.2 在建筑材料中的应用
1.4.3 在环保节能中的应用
1.4.4 在日常生活中的应用
1.4.5 在冶金工业中的应用
1.5 纳米晶合金腐蚀国内外研究现状
1.6 研究目的及内容
第二章 样品制备及实验方法
2.1 样品制备
2.1.1 实验药品
2.1.2 机械合金化法制备纳米晶Fe-50Cu合金粉末
2.1.3 液相还原法制备纳米晶Fe-50Cu合金粉末
2.1.4 粉末冶金法制备常规尺寸Fe-50Cu合金粉末
2.1.5 块体Fe-50Cu合金的制备
2.2 Fe-50Cu合金显微组织结构表征
2.2.1 XRD分析
2.2.2 表面形貌和组织特征
2.3 电化学测试方法
2.3.1 测试装置
2.3.2 测试方法
第三章 块体纳米晶Fe-50Cu合金在NaCl溶液中的腐蚀电化学性能研究
3.1 开路电位-时间曲线(E-t)
3.2 动电位极化曲线
3.3 交流阻抗谱
3.4 三种Fe-50Cu合金在NaCl溶液中的平均活化能
3.5 Fe-50Cu合金在NaCl溶液中的腐蚀的表面形貌分析
3.6 小结
第四章 块体纳米晶Fe-50Cu合金在H2SO4溶液中的腐蚀电化学行为研究
4.1 开路电位-时间曲线
4.2 动电位极化曲线
4.3 交流阻抗谱
4.4 三种工艺制备的合金在H2SO4溶液中的平均活化能
4.5 Fe-50Cu合金在H2SO4溶液中的腐蚀的表面形貌分析
4.6 小结
第五章 块体纳米晶Fe-50Cu合金在不同pH值的NaCl溶液中的腐蚀电化学行为研究
5.1 开路电位-时间曲线
5.2 动电位极化曲线
5.3 交流阻抗谱
5.4 三种工艺制备的合金在不同pH值NaCl溶液中的平均活化能
5.5 Fe-50Cu合金在不同pH值的NaCl溶液中的腐蚀的表面形貌分析
5.6 小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压下准一维纳米结构的研究[J]. 董家君,姚明光,刘世杰,刘冰冰. 物理学报. 2017(03)
[2]蒸发冷凝法制备超细LaB6纳米粉末及表征[J]. 祁小平,包黎红,潮洛蒙,特古斯. 稀有金属. 2016(10)
[3]浅析纳米材料制备方法的研究现状[J]. 刘倩. 中国市场. 2016(15)
[4]纳米高锰钢在海水腐蚀介质中的耐蚀性能研究[J]. 吕博,何亚荣,郑春雷,张植茂,张福成. 燕山大学学报. 2016(01)
[5]超顺磁性Fe3O4纳米粒子在磁共振造影中的应用[J]. 刘天辉,常刚,曹瑞军,孟令杰. 化学进展. 2015(05)
[6]马氏体不锈钢上梯度纳米结构表层的形成及其对电化学腐蚀行为的影响[J]. 黄海威,王镇波,刘莉,雍兴平,卢柯. 金属学报. 2015(05)
[7]电化学工作站在金属腐蚀实验教学中的应用[J]. 郑凯,李红艺,韩玉华. 山东化工. 2014(09)
[8]Fe-Cu系机械球磨合金化研究[J]. 楚伟峰,赵烈伟,吴欣. 精密成形工程. 2014(02)
[9]纳米材料与技术在节能环保领域的应用[J]. 商凡,刘维佳,张岗,乔凤笙,吴元玲,张立刚. 山东化工. 2013(09)
[10]机械合金化Mg2Ni储氢材料的吸氢动力学实验研究[J]. 曹鑫鑫,杨福胜,吴震,鲍泽威,张早校. 西安交通大学学报. 2013(05)
本文编号：3692565
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 纳米材料简介
1.2 纳米材料特点和性能
1.2.1 结构特性
1.2.2 特异效应
1.2.3 物理和化学性能
1.3 纳米材料主要制备方法
1.3.1 气相法
1.3.2 液相法
1.3.3 固相法
1.4 纳米材料应用现状及发展趋势
1.4.1 在生物医学中的应用
1.4.2 在建筑材料中的应用
1.4.3 在环保节能中的应用
1.4.4 在日常生活中的应用
1.4.5 在冶金工业中的应用
1.5 纳米晶合金腐蚀国内外研究现状
1.6 研究目的及内容
第二章 样品制备及实验方法
2.1 样品制备
2.1.1 实验药品
2.1.2 机械合金化法制备纳米晶Fe-50Cu合金粉末
2.1.3 液相还原法制备纳米晶Fe-50Cu合金粉末
2.1.4 粉末冶金法制备常规尺寸Fe-50Cu合金粉末
2.1.5 块体Fe-50Cu合金的制备
2.2 Fe-50Cu合金显微组织结构表征
2.2.1 XRD分析
2.2.2 表面形貌和组织特征
2.3 电化学测试方法
2.3.1 测试装置
2.3.2 测试方法
第三章 块体纳米晶Fe-50Cu合金在NaCl溶液中的腐蚀电化学性能研究
3.1 开路电位-时间曲线(E-t)
3.2 动电位极化曲线
3.3 交流阻抗谱
3.4 三种Fe-50Cu合金在NaCl溶液中的平均活化能
3.5 Fe-50Cu合金在NaCl溶液中的腐蚀的表面形貌分析
3.6 小结
第四章 块体纳米晶Fe-50Cu合金在H2SO4溶液中的腐蚀电化学行为研究
4.1 开路电位-时间曲线
4.2 动电位极化曲线
4.3 交流阻抗谱
4.4 三种工艺制备的合金在H2SO4溶液中的平均活化能
4.5 Fe-50Cu合金在H2SO4溶液中的腐蚀的表面形貌分析
4.6 小结
第五章 块体纳米晶Fe-50Cu合金在不同pH值的NaCl溶液中的腐蚀电化学行为研究
5.1 开路电位-时间曲线
5.2 动电位极化曲线
5.3 交流阻抗谱
5.4 三种工艺制备的合金在不同pH值NaCl溶液中的平均活化能
5.5 Fe-50Cu合金在不同pH值的NaCl溶液中的腐蚀的表面形貌分析
5.6 小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压下准一维纳米结构的研究[J]. 董家君,姚明光,刘世杰,刘冰冰. 物理学报. 2017(03)
[2]蒸发冷凝法制备超细LaB6纳米粉末及表征[J]. 祁小平,包黎红,潮洛蒙,特古斯. 稀有金属. 2016(10)
[3]浅析纳米材料制备方法的研究现状[J]. 刘倩. 中国市场. 2016(15)
[4]纳米高锰钢在海水腐蚀介质中的耐蚀性能研究[J]. 吕博,何亚荣,郑春雷,张植茂,张福成. 燕山大学学报. 2016(01)
[5]超顺磁性Fe3O4纳米粒子在磁共振造影中的应用[J]. 刘天辉,常刚,曹瑞军,孟令杰. 化学进展. 2015(05)
[6]马氏体不锈钢上梯度纳米结构表层的形成及其对电化学腐蚀行为的影响[J]. 黄海威,王镇波,刘莉,雍兴平,卢柯. 金属学报. 2015(05)
[7]电化学工作站在金属腐蚀实验教学中的应用[J]. 郑凯,李红艺,韩玉华. 山东化工. 2014(09)
[8]Fe-Cu系机械球磨合金化研究[J]. 楚伟峰,赵烈伟,吴欣. 精密成形工程. 2014(02)
[9]纳米材料与技术在节能环保领域的应用[J]. 商凡,刘维佳,张岗,乔凤笙,吴元玲,张立刚. 山东化工. 2013(09)
[10]机械合金化Mg2Ni储氢材料的吸氢动力学实验研究[J]. 曹鑫鑫,杨福胜,吴震,鲍泽威,张早校. 西安交通大学学报. 2013(05)
本文编号：3692565
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