网状结构单元调控Fe基和Al基非晶的腐蚀行为

发布时间：2022-04-25 19:19

　　不同于传统的晶体材料,非晶合金内部是单一的相结构且化学成分均匀,特别的由于内部不存在位错,晶界以及第二相粒子等,在服役环境中,非晶材料的点蚀延缓,展示了优异的耐腐蚀性能,被应用于防腐涂层,生物材料等领域。对于非晶材料腐蚀行为的研究更多的是研究其成分以及外场的影响,但是从原子团簇的角度探究腐蚀行为的工作比较少。我们选取了存在网状结构单元的Fe-Nb-B（x = 0,7,10和13）以及存在较多镍原子为中心的TTP团簇的Al85Ni100RE5（RE = Y,Gd,La和Ce）非晶条带作为研究对象。通过DSC表征热力学性能,通过CHI660E电化学工作站测试动电位极化曲线,静电位极化曲线和阻抗测试等腐蚀性能,通过SEM和XPS分析腐蚀形貌和腐蚀产物成分,并且借助于计算机模拟分析Fe基非晶内部的团簇排布以及Al基非晶中TTP团簇单元和C1离子,0原子的相互作用,试图探寻Fe基和Al基非晶网状的结构单元与腐蚀性能之间的联系。在Fe-Nb-B（x = 0,7,10和13）非晶中,Nb元素的添加,抑制了 α-Fe和Fe3B的析出,特别的当CNb从7增加到10 at.%时,非晶形成能力急剧增加,同时... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
本文的创新及主要贡献
第一章 绪论
    1.1 非晶合金的发展历史
    1.2 非晶合金的性质和应用
        1.2.1 热力学和动力学性质
        1.2.2 非晶的机械性能
        1.2.3 非晶的腐蚀性能及应用
    1.3 非晶腐蚀性能的起源和调控
        1.3.1 化学成分的影响
        1.3.2 外场处理的影响
        1.3.3 调控结构和腐蚀性能
    1.4 本课题主要研究的目的及内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
第二章 试验方法及设备
    2.1 研究方案及技术路线
    2.2 样品的制备
    2.3 理论模拟和计算
    2.4 实验测试设备
        2.4.1 X射线衍射(XRD)
        2.4.2 差式扫描量热仪(DSC)
        2.4.3 退火炉
        2.4.4 电化学工作站
        2.4.5 扫描电子显微镜(SEM)
        2.4.6 X射线光电子能谱(XPS)
第三章 网状结构对Fe-Nb-B非晶腐蚀性能和热力学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 结果
        3.2.1 XRD和热力学性能
        3.2.2 腐蚀行为
    3.3 讨论
        3.3.1 高温熔体和非晶模拟的原子结构
        3.3.2 (Fe,Nb)_(23)B_6晶胞的电子结构
        3.3.3 (Fe,Nb)_(23)B_6单胞和c_(Nb)=10和13at.%的非晶结构相似性
        3.3.4 类(Fe,Nb)_(23)B_6网状结构诱导的腐蚀行为
    3.4 本章小结
第四章 Al-Ni- RE非晶中TTP结构单元与腐蚀行为的关联
    4.1 引言
    4.2 结果
        4.2.1 XRD和热力学性质
        4.2.2 腐蚀行为
    4.3 讨论
        4.3.1 TTP-Cl~-与点蚀的关联
        4.3.2 TTP-O与钝化关联
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
附录
    附录一 发表的论文
    附录二 参加的学术会议
    附录二 所获奖励
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]非晶态物质的本质和特性[J]. 汪卫华.  物理学进展. 2013(05)

硕士论文
[1]铝基合金过热熔体脆性及非晶形成能力研究[D]. 孙保安.山东大学 2007



本文编号：3648189