四元玻璃态铝基-稀土合金的抗腐蚀行为

发布时间：2017-09-14 14:32

  本文关键词：四元玻璃态铝基-稀土合金的抗腐蚀行为

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【摘要】：众所周知，非晶材料的抗腐蚀性能一般比它的晶体结构材料更好。目前只对Al基非晶材料的力学性能和形成机理等方面研究较多，而对它的抗腐蚀性能研究较少，尤其是抗腐蚀性能与成分、组织的关系的研究非常欠缺。由于Al合金密度小、易加工等优点而被广泛运用到海洋建设和航空航天领域，因而经常会遇到腐蚀问题。研究Al基非晶材料的抗腐蚀性能，对深入了解其腐蚀机理，拓展该种材料的适用范围都具有重要意义。因此，有必要对Al基非晶材料展开深入细致的研究。 本文以玻璃态Al-RE-TM系合金的研究为基础，添加稀土元素Ce或Y和过渡元素Ni、Ti、Cr、Co的其中一种组成四元和五元合金，然后在真空环境下采用单辊旋淬法制备出四元、五元合金条带，利用X射线衍射对合金进行非晶结构表征。然后采用极化曲线测量方法和交流阻抗技术研究了玻璃态合金Al86Ce7Ni3Co4、Al86Ce5Ni6Cr3、Al88Ce6Ni4Ti2、Al87Y7Ni4Ti2和Al86Y4Ce3Ni4Co3在不同pH值（pH=2、7、12）的NaCl（3.5wt.%）溶液中的抗腐蚀行为，并使用SEM对腐蚀形貌进行观察，分析了影响玻璃态铝基合金腐蚀行为的因素和腐蚀机理。 研究结果表明：（1）在0.01M HCl的NaCl（3.5wt.%）溶液中，Al86Ce5Ni6Cr3的抗腐蚀性能最强，Al88Ce6Ni4Ti2的抗腐蚀性能最差；五种合金的抗腐蚀性能均比非晶纯铝差。（2）在3.5wt.%NaCl溶液中，Al88Ce6Ni4Ti2和Al86Ce7Ni3Co4的抗腐蚀性能相差不大且最好，而Al87Y7Ni4Ti2最差。Al86Ce7Ni3Co4、Al88Ce6Ni4Ti2的抗腐蚀性能大概是非晶纯铝的1~3倍。（3）在0.01M NaOH的NaCl（3.5wt.%）溶液中，Al86Ce7Ni3Co4和Al87Y7Ni4Ti2抗腐蚀性性能相差不大且最好，是非晶纯铝的1~2倍。Al86Ce5Ni6Cr3、Al87Y7Ni4Ti2、Al86Y4Ce3Ni4Co3、Al86Ce7Ni3Co4和Al88Ce6Ni4Ti2的点蚀发展趋势依次增大，，钝化膜修复能力依次减弱。（4）Ti、Cr、Y在pH=2，7，12的NaCl溶液中都有富集现象，而Co、Ni只在pH=7，12的NaCl溶液中有明显的富集现象，说明元素的富集有利于促进钝化膜形成。
【关键词】：玻璃态合金 极化曲线 交流阻抗 抗腐蚀性
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG139.8
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 文献综述8-17
• 1.1 玻璃态合金的发展历史8-9
• 1.2 玻璃态合金的特点9-10
• 1.3 玻璃态铝合金的概述10-11
• 1.4 玻璃态铝合金的制备方法11-12
• 1.4.1 急冷法制备非晶态铝合金11-12
• 1.4.2 机械合金化法制备非晶态铝合金12
• 1.4.3 复合工艺制备非晶态铝合金12
• 1.5 腐蚀性能发展概述12-16
• 1.5.1 腐蚀理论12-13
• 1.5.2 腐蚀的破坏形式13-15
• 1.5.3 玻璃态合金抗腐蚀性能15-16
• 1.6 选题意义及主要内容16-17
• 2 样品制备与测试分析方法17-23
• 2.1 成分的选择及样品制备17-18
• 2.2 试验试剂、设备及实验前准备18-20
• 2.2.1 主要实验试剂18
• 2.2.2 主要设备18-19
• 2.2.3 工作电极的制备19
• 2.2.4 腐蚀溶液的配制19
• 2.2.5 电化学测试说明19-20
• 2.3 玻璃态合金样品的测试分析方法20-23
• 2.3.1 X 射线衍射分析20
• 2.3.2 抗腐蚀性分析20-22
• 2.3.3 扫描电子显微镜分析22-23
• 3 多元玻璃态铝合金的抗腐蚀性能的研究23-39
• 3.1 多元玻璃态铝合金的 XRD 分析23
• 3.2 在 0.01M HCl 的 NaCl（3.5 wt.%）溶液中的电化学腐蚀行为23-28
• 3.3 在 3.5 wt.%的 NaCl 溶液中的电化学腐蚀行为28-33
• 3.4 在 0.01M NaOH 的 NaCl（3.5 wt.%）溶液中的电化学腐蚀行为33-39
• 4 玻璃态铝合金在不同 pH 值的 NaCl 溶液中的耐蚀性39-57
• 4.1 Al_(86)Ce_7Ni_3Co_4合金在不同 pH 值 NaCl 溶液中的耐蚀性39-42
• 4.1.1 Al_(86)Ce_7Ni_3Co_4电化学分析39-41
• 4.1.2 Al_(86)Ce_7Ni_3Co_4试样表面形貌 SEM 分析41-42
• 4.2 Al_(86)Ce_5Ni_6Cr_3合金在不同 pH 值 NaCl 溶液中的耐蚀性42-46
• 4.2.1 Al_(86)Ce_5Ni_6Cr_3电化学分析42-45
• 4.2.2 Al_(86)Ce_5Ni_6Cr_3试样表面形貌 SEM 分析45-46
• 4.3 Al_(88)Ce_6Ni_4Ti_2合金在不同 pH 值 NaCl 溶液中的耐蚀性46-49
• 4.3.1 Al_(88)Ce_6Ni_4Ti_2电化学分析46-48
• 4.3.2 Al_(88)Ce_6Ni_4Ti_2试样表面形貌 SEM 分析48-49
• 4.4 Al_(87)Y_7Ni_4Ti_2合金在不同 pH 值 NaCl 溶液中的耐蚀性49-57
• 4.4.1 Al_(87)Y_7Ni_4Ti_2电化学分析49-51
• 4.4.2 Al_(87)Y_7Ni_4Ti_2试样表面形貌 SEM 分析51-55
• 4.4.3 Al_(86)Y_4Ce_3Ni_4Co_3试样表面形貌 SEM 分析55-57
• 结论57-58
• 参考文献58-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 孙军,张国君,刘刚;大块非晶合金力学性能研究进展[J];西安交通大学学报;2001年06期

2 汪卫华;;非晶态物质的本质和特性[J];物理学进展;2013年05期

本文编号：850585