镁在雾霾与海洋大气环境中的腐蚀行为及机理研究

发布时间：2022-04-23 13:30

　　镁（Mg）合金具有比重小,比强度和比刚度高等特点,可广泛应用于航空航天和汽车等领域。然而,由于镁的耐蚀性比较差,使得其在工业领域的应用受到限制。本文通过浸泡试验和电化学方法分别研究了纯Mg在雾霾与海洋大气中的腐蚀行为及机理,并测试了纯Mg在真实海洋大气中的暴晒实验,主要包括以下几方面:（1）总结并确定了雾霾中各无机盐组分对应的浓度。研究了纯Mg在含不同雾霾组分的Mg（OH）2饱和溶液中的腐蚀行为,结果表明,雾霾中各组分对纯镁的腐蚀影响从大到小可依次排列为:（NH4）2S04>雾霾模拟液>NH4N03>NaCl≈=KCl>Na2SO4≈MgCl2>CaS04>NH4Cl>Mg（OH）2（基液）>Ca（N03）2。（2）雾霾中的NH4+对纯镁的腐蚀具有显著的加速作用,这可归因于碱性条件下,NH4+/促进腐蚀产物膜中内层MgO的溶解,使纯Mg表面形成了厚而疏松多孔的Mg（OH）2膜,为溶液到达基体提供路径,从而加速了纯Mg的腐蚀。（3）纯镁在（NH4）2S04溶液中的腐蚀速率明显大于相同当量浓度的NH4Cl中的腐蚀速率,这主要归结于使用NaOH... 

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题目的
    1.2 镁的大气腐蚀影响因素
        1.2.1 微观结构的影响
        1.2.2 合金元素及杂质的影响
        1.2.3 环境因素的影响
            1.2.3.1 温度的影响
            1.2.3.2 湿度的影响
            1.2.3.3 气体成分的影响
            1.2.3.4 灰尘颗粒的影响
    1.3 大气腐蚀的测试实验
        1.3.1 大气暴晒试验
        1.3.2 实验室模拟加速实验测试
            1.3.2.1 盐雾实验
            1.3.2.2 浸泡实验
    1.4 镁及镁合金的大气腐蚀速率测量
        1.4.1 亮度测量法
        1.4.2 失重法
        1.4.3 电化学方法在镁合金大气腐蚀中的应用
            1.4.3.1 动电位极化曲线与交流阻抗技术
            1.4.3.2 扫描开尔文探针(SKP)和扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)
    1.5 研究意义和结构
    参考文献
第二章 纯镁在雾霾环境中的腐蚀行为及机理研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料和仪器设备
        2.2.2 雾霾中PM_(2.5)的成分及其比例
        2.2.3 溶液配制
        2.2.4 浸泡与析氢实验
        2.2.5 电化学测试
    2.3 实验结果
        2.3.1 纯Mg在雾霾模拟液各组分中的腐蚀行为
        2.3.2 纯Mg在相同当量浓度的雾霾各组分中的腐蚀行为
        2.3.3 纯Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的浸泡实验
        2.3.4 纯Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的电化学曲线
        2.3.5 纯Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的腐蚀形貌
    2.4 讨论
        2.4.1 雾霾成分对Mg腐蚀行为影响的顺序
        2.4.2 NH_4~+,Cl~-和SO_4~(2-)
        2.4.3 Mg~(2+),Ca~(2+)和NO_3~-
        2.4.4 纯镁在(NH_4)_2SO_4溶液中的腐蚀行为及机理
            2.4.4.1 腐蚀速率
            2.4.4.2 NH_4~+对纯镁的腐蚀
            2.4.4.3 Mg在含NH_4~+的溶液中的电化学行为
    2.5 结论
    参考文献
第三章 纯镁在海洋环境中的腐蚀行为及机理研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器及设备
        3.2.3 浸泡实验
        3.2.4 暴晒实验
            3.2.4.1 暴晒条件
            3.2.4.2 暴晒样品的分析和表征方法
    3.3 实验结果
        3.3.1 浸泡实验
            3.3.1.1 析氢实验
            3.3.1.2 电化学测试
            3.3.1.3 腐蚀表面形貌
        3.3.2 暴晒实验
            3.3.2.1 暴晒过程中的表面亮度变化与失重
            3.3.2.2 表面形貌及腐蚀产物成分
    3.4 讨论
        3.4.1 浸泡实验
            3.4.1.1 腐蚀速率
            3.4.1.2 CaCl_2,KBr和NaHCO_3
            3.4.1.3 MgCl_2和Na_2SO_4
        3.4.2 暴晒试验
            3.4.2.1 纯镁暴晒后的腐蚀行为
            3.4.2.2 温度、湿度和无机盐对镁合金腐蚀速率的影响
    3.5 结论
    参考文献
第四章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
附录A
硕士期间研究成果及发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Atmospheric Corrosion of Copper Exposed in a Simulated Coastal-Industrial Atmosphere[J]. Chen Pan,Wangyan Lv,Zhenyao Wang,Wei Su,Chuan Wang,Shinian Liu.  Journal of Materials Science & Technology. 2017(06)



本文编号：3647275