316L不锈钢氧化膜去除率及其对离子液体镀Al影响的研究
发布时间：2023-03-09 18:44
氧化膜普遍存在于金属表面。氧化膜的去除对于在金属表面制备耐磨抗蚀的防护性镀层,或光亮着色等装饰性镀层来说是非常重要的。氧化膜的去除程度会显著影响镀层的结合力和形貌。对于镀层而言,结合力和形貌决定了镀层的性能,也反映了沉积原子在基体上的形核长大过程。因此,研究氧化膜的去除程度对镀层结合力和形貌的影响,具有重要的工程应用价值和科学意义。本文创新性地提出利用离子液体欠电位沉积A1来表征氧化膜的去除程度,进而深入探究氧化膜去除程度对A1镀层结合力和形貌的影响。用线性扫描伏安法、开路电位测试、恒电流法、恒电位法、脉冲恒电位法等电化学方法,研究离子液体中316L不锈钢表面氧化膜的去除,采用SEM、AFM对试样的微观形貌进行表征,采用XPS对欠电位沉积后的表面成分进行表征,运用拉拔法对镀层的结合力进行检测。研究结果表明,在2:1的AlC13-EMIC离子液体中,316L不锈钢能发生局部溶解和均匀溶解,且该过程受氧化膜和电位的影响。在无氧化膜时,不锈钢均匀溶解;在有氧化膜时,电位低于2.5 V,不锈钢局部溶解,电位高于2.5 V,不锈钢能发生均匀溶解。恒电流一次溶解中,电位由低到高变化,不锈钢发生局部...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 316L不锈钢及其氧化膜
1.2.1 316L不锈钢的特点及应用
1.2.2 316L不锈钢氧化膜的组成及结构
1.3 AlCl3-EMIC离子液体
1.3.1 离子液体的发展和分类
1.3.2 AlCl3-EMIC离子液体的性质
1.3.3 AlCl3-EMIC离子液体在电沉积中的应用
1.4 AlCl3-EMIC离子液体中氧化膜的去除
1.5 氧化膜的破坏机理
1.6 氧化膜对离子液体镀Al的影响
1.6.1 氧化膜对Al镀层结合力的影响
1.6.2 氧化膜对Al镀层形貌的影响
1.7 欠电位沉积
1.7.1 欠电位沉积简介
1.7.2 离子液体中的欠电位沉积
1.8 课题的提出与研究内容
第二章 实验方法
2.1 试样的制备
2.1.1 AlCl3-EMIC-EMIC离子液体的配制
2.1.2 316L不锈钢及其前处理
2.1.3 其他电极及其前处理
2.2 电化学测试
2.2.1 开路电位测试
2.2.2 线性伏安测试
2.3 阳极溶解
2.3.1 恒电位溶解
2.3.2 恒电流溶解
2.4 电沉积实验
2.4.1 欠电位沉积
2.4.2 过电位沉积
2.5 测试与表征
2.5.1 宏观形貌表征
2.5.2 微观形貌表征
2.5.3 成分分析
2.5.4 镀层结合力检测
第三章 316L不锈钢在离子液体中的阳极溶解
3.1 引言
3.2 电化学测试
3.2.1 阳极电化学窗口
3.2.2 开路电位
3.2.3 阳极线性伏安测试
3.3 阳极溶解
3.3.1 恒电位溶解
3.3.2 恒电流溶解
3.4 阳极溶解后的行为
3.5 讨论
3.5.1 氧化膜对不锈钢活性溶解的影响
3.5.2 氧化膜对不锈钢阳极钝化的影响
3.5.3 阳极溶解方法对去除氧化膜的影响
3.6 本章小结
第四章 316L不锈钢氧化膜的部分去除及定量表征
4.1 引言
4.2 恒电位阳极溶解去除氧化膜的过程
4.3 氧化膜对欠电位沉积的影响
4.4 利用欠电位沉积表征氧化膜的去除程度
4.4.1 氧化膜去除程度对欠电位沉积的影响
4.4.2 氧化膜去除率的定义及表征
4.5 讨论
4.6 本章小结
第五章 氧化膜去除率对Al镀层结合力和形貌的影响
5.1 引言
5.2 氧化膜去除率对Al镀层结合力的影响
5.3 氧化膜去除率对Al镀层形貌的影响
5.3.1 离子液体恒电流镀Al
5.3.2 离子液体恒电位镀Al
5.4 讨论
5.4.1 氧化膜去除率对结合力的影响分析
5.4.2 氧化膜去除率对镀层形貌的影响分析
5.5 本章小结
第六章 全文总结
6.1 主要结论
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
本文编号：3758100
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 316L不锈钢及其氧化膜
1.2.1 316L不锈钢的特点及应用
1.2.2 316L不锈钢氧化膜的组成及结构
1.3 AlCl3-EMIC离子液体
1.3.1 离子液体的发展和分类
1.3.2 AlCl3-EMIC离子液体的性质
1.3.3 AlCl3-EMIC离子液体在电沉积中的应用
1.4 AlCl3-EMIC离子液体中氧化膜的去除
1.5 氧化膜的破坏机理
1.6 氧化膜对离子液体镀Al的影响
1.6.1 氧化膜对Al镀层结合力的影响
1.6.2 氧化膜对Al镀层形貌的影响
1.7 欠电位沉积
1.7.1 欠电位沉积简介
1.7.2 离子液体中的欠电位沉积
1.8 课题的提出与研究内容
第二章 实验方法
2.1 试样的制备
2.1.1 AlCl3-EMIC-EMIC离子液体的配制
2.1.2 316L不锈钢及其前处理
2.1.3 其他电极及其前处理
2.2 电化学测试
2.2.1 开路电位测试
2.2.2 线性伏安测试
2.3 阳极溶解
2.3.1 恒电位溶解
2.3.2 恒电流溶解
2.4 电沉积实验
2.4.1 欠电位沉积
2.4.2 过电位沉积
2.5 测试与表征
2.5.1 宏观形貌表征
2.5.2 微观形貌表征
2.5.3 成分分析
2.5.4 镀层结合力检测
第三章 316L不锈钢在离子液体中的阳极溶解
3.1 引言
3.2 电化学测试
3.2.1 阳极电化学窗口
3.2.2 开路电位
3.2.3 阳极线性伏安测试
3.3 阳极溶解
3.3.1 恒电位溶解
3.3.2 恒电流溶解
3.4 阳极溶解后的行为
3.5 讨论
3.5.1 氧化膜对不锈钢活性溶解的影响
3.5.2 氧化膜对不锈钢阳极钝化的影响
3.5.3 阳极溶解方法对去除氧化膜的影响
3.6 本章小结
第四章 316L不锈钢氧化膜的部分去除及定量表征
4.1 引言
4.2 恒电位阳极溶解去除氧化膜的过程
4.3 氧化膜对欠电位沉积的影响
4.4 利用欠电位沉积表征氧化膜的去除程度
4.4.1 氧化膜去除程度对欠电位沉积的影响
4.4.2 氧化膜去除率的定义及表征
4.5 讨论
4.6 本章小结
第五章 氧化膜去除率对Al镀层结合力和形貌的影响
5.1 引言
5.2 氧化膜去除率对Al镀层结合力的影响
5.3 氧化膜去除率对Al镀层形貌的影响
5.3.1 离子液体恒电流镀Al
5.3.2 离子液体恒电位镀Al
5.4 讨论
5.4.1 氧化膜去除率对结合力的影响分析
5.4.2 氧化膜去除率对镀层形貌的影响分析
5.5 本章小结
第六章 全文总结
6.1 主要结论
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
本文编号：3758100
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