船用5383铝合金在模拟海水中的腐蚀行为研究

发布时间：2017-10-03 06:08

  本文关键词：船用5383铝合金在模拟海水中的腐蚀行为研究

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【摘要】：5383铝合金因其优良的机械性能在海洋工程中得到了广泛的应用。但国内科研人员对5383铝合金在海洋环境中较为系统的腐蚀行为数据掌握较少,因此迫切需要开展相关的研究工作。本论文采用电化学极化曲线、电化学噪声(EN)、电化学阻抗谱(EIS)并采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等技术研究了5383铝合金在模拟海水中的腐蚀行为,得出以下主要结论：(1)5383铝合金无论在静态海水还是在流动海水,其耐蚀性能整体上都表现出随着腐蚀时间的延长逐渐下降,但不同阶段相对不同。(2)5383铝合金在流动海水中的耐蚀性能会随着腐蚀时间的延长优于相同阶段下的静态海水中的耐蚀性能,并且阴极过程为腐蚀过程的控制步骤。(3)5383铝合金在静态海水中的腐蚀行为可以分为四个明显的腐蚀阶段：a)腐蚀初期,EIS谱高频与低频出现了两个明显的容抗特征,随着腐蚀时间的延长反应电阻Rt、钝化膜电阻Rp逐渐减小,而双电层电容Cdl呈增大趋势,表明海水中大量的侵蚀性离子(Cl-)攻击电极表面使其活性点发生溶解产生点蚀；b)腐蚀中期,高频容抗弧逐渐大于低频容抗弧,Rt、Rp逐渐增大,Cdl呈减小趋势,表明腐蚀产物形成了一个不完整的保护膜对基体起到了一定的保护作用：c)腐蚀过渡期,低频容抗弧逐渐变得模糊,Rt、Cdl出现了波动变化,表明腐蚀产物膜处于动态变化的状态；d)腐蚀后期,EIS谱基本不变,Rt、Cdl基本趋于稳定。(4)5383铝合金在流动海水中的腐蚀行为同样可以分为四个明显的腐蚀阶段：a)腐蚀初期,具有静态海水中类似的腐蚀行为,但持续时间要短,说明流动海水对其腐蚀程度大；b)腐蚀中期,EIS谱高频容抗特征明显,低频感抗模糊,Rt、Rp出现波动变化,说明流动海水加速了腐蚀产物膜的生成与溶解；c)腐蚀过渡期,EIS谱高频容抗特征明显,低频容抗模糊,Rt波动变化,Rp逐渐增大,说明流动海水有助于致密腐蚀产物膜的形成；d)腐蚀后期,EIS谱高频与低频出现了两个明显的容抗特征,腐蚀电位基本稳定,Rt、Rp随着时间的延长逐渐增大,说明此阶段5383铝合金表面腐蚀产物逐渐累积,对基体起到了一定的保护作用,相较于静态海水此时的耐蚀性能增强。
【关键词】：5383铝合金 模拟海水 腐蚀行为 耐蚀性能
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U668.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-21
• 1.1 引言8
• 1.2 船用铝合金的种类、特点及应用8-10
• 1.2.1 船用铝合金的种类及特点8-9
• 1.2.2 船用铝合金的应用9-10
• 1.2.3 船用5383铝合金简介10
• 1.3 海洋环境概述10-12
• 1.3.1 海水性质10
• 1.3.2 海水腐蚀的复杂性分析10-11
• 1.3.3 海水腐蚀的影响因素11-12
• 1.4 船用铝合金海水腐蚀类型及研究进展12-16
• 1.4.1 点蚀及研究进展12-14
• 1.4.2 缝隙腐蚀及研究进展14-15
• 1.4.3 电偶腐蚀及研究进展15
• 1.4.4 冲刷腐蚀及研究进展15-16
• 1.5 电化学腐蚀监测技术的应用16-19
• 1.5.1 电化学极化技术16-17
• 1.5.2 电化学阻抗谱技术17-18
• 1.5.3 电化学噪声技术18-19
• 1.5.4 腐蚀监测技术的发展趋势19
• 1.6 课题的提出及其主要研究内容19-21
• 1.6.1 研究路线20-21
• 第二章 实验方法21-25
• 2.1 实验试剂与仪器设备21-22
• 2.1.1 实验材料21
• 2.1.2 实验试剂21
• 2.1.3 实验介质组成及含量21-22
• 2.1.4 实验仪器设备22
• 2.2 实验方法及表征22-25
• 2.2.1 实验电极的制备22-23
• 2.2.2 极化曲线测试23
• 2.2.3 电化学阻抗(EIS)测试23-24
• 2.2.4 电化学噪声(EN)测试24
• 2.2.5 腐蚀形貌观察24-25
• 第三章 船用5383铝合金在静态海水中的腐蚀行为研究25-40
• 3.1 实验方法25
• 3.2 实验结果与讨论25-38
• 3.2.1 船用5383铝合金在模拟静态海水中的极化曲线25-27
• 3.2.2 船用5383铝合金在模拟静态海水中的电化学阻抗谱27-31
• 3.2.3 船用5383铝合金在模拟静态海水中等效电路的建立31-32
• 3.2.4 拟合等效电路各主要参数变化规律讨论32-36
• 3.2.5 船用5383铝合金在模拟海水中的电化学阻抗谱与腐蚀形貌对应关系36-38
• 3.3 本章小结38-40
• 第四章 基于电化学噪声的5383铝合金腐蚀行为研究40-47
• 4.1 实验方法40
• 4.2 实验结果与讨论40-46
• 4.2.1 船用5383铝合金在模拟静态海水中电位噪声曲线40-43
• 4.2.2 能量密度(EDP)的计算43-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第五章 船用5383铝合金在流动海水中的腐蚀行为研究47-65
• 5.1 实验方法47-48
• 5.1.1 模拟动态海水设备的设计思路47-48
• 5.1.2 模拟动态海水设备的运行参数选择48
• 5.2 实验结果与讨论48-63
• 5.2.1 船用5383铝合金在模拟流动海水中的极化曲线49-50
• 5.2.2 船用5383铝合金在模拟流动海水中的电化学阻抗谱50-54
• 5.2.3 船用5383铝合金在模拟流动海水中等效电路的建立54-55
• 5.2.4 拟合等效电路各主要参数变化规律讨论55-58
• 5.2.5 船用5383铝合金在模拟流动海水中的电化学阻抗谱与腐蚀形貌对应关系58-61
• 5.2.6 船用5383铝合金腐蚀形貌EDS分析61-63
• 5.3 本章小结63-65
• 第六章 总结65-66
• 参考文献66-72
• 致谢72-73
• 作者简介73

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 隋信勤;刘海石;闫振武;;铝材在交通运输业中的应用和发展趋势[A];全国第十三届轻合金加工学术交流会论文集[C];2005年

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本文编号：963554