钛电化学抛光及其阳极氧化膜的腐蚀行为研究
发布时间：2021-01-31 11:46
钛及其合金以其优异的性能,在医用植入领域获得广泛应用。但医用钛材料作为种植体目前仍存在一些急待解决的问题,如在人体十分苛刻应用环境中的耐蚀性需进一步提高。这些问题与钛材料的表面性能密切相关,而电化学抛光和阳极氧化是两种重要的钛表面处理技术,是提高钛表面耐蚀性能的有效途径。另外,钛不仅用于医学,在航空航天、军事领域、石油化工和海洋环境中的应用也日益广泛。本文研制出一种新型无毒环保的电化学抛光液,以钛材表面的光亮度、粗糙度及表面形貌为主要评价指标,用电化学极化曲线测试方法、粗糙度测试仪、扫描电镜等测试技术,考察了电压、时间、温度及阴阳极间距对抛光效果的影响规律,经与传统的机械抛光、化学抛光方法对比表明：所得到的电化学抛光液优于其它两种方法,经该抛光液处理后的试样表面平整、光亮如镜,表面粗糙度约为0.09gm,自腐蚀电流密度最小耐蚀性能显著提高。其最佳工艺参数为槽压30V,时间180s,温度50℃,阴阳极距离2cm。采用极化曲线、交流阻抗和Mott-Schottky曲线等电化学测试技术,分别研究了硫酸、磷酸电解液中钛阳极氧化膜在生理盐水中的腐蚀行为,以及硫酸铵、硫酸和磷酸电解液中钛阳极氧化膜...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未来儿年世界海绵钦生产量预测
分产生}二述不均匀溶解的原因，是因为金属的阳极溶解产物填满了所有凹陷地方，这些溶解产物阻碍着电流对凹陷表面的作用，但此时对电流通}句凸起表面影响较小。靠近阳极的电解液层，在抛光表面形成了一层粘而厚度不均的薄膜(见图1.2)。在凸起处顶部上的这种薄膜由于向电解液中扩散较为容易，因而比在凹阶处要薄。阳极表面各部分上的金属溶解速度，主要取决于这些部分上的电流密度分布。因为薄膜具有高的电阻，所以凹陷处底部上的电流密度比凸起处要小得多。正是这样，凸起处顶部的溶解速度会比凹陷处底部大得多。在凹陷处与凸起处，薄膜厚度差别越大，则电流密)’乏相差也越显著。一一l!l叫一!相︺l!!厂|11卜IlllLIl们l’|11粘膜层电解液一一一一一一一一JL_一~J图1.2电化学抛光卜件界面图 Fig.1.2WorkP一 eceInterfaceofeleetroehcnl一、alP。)llsh一ng
电化学测试实验装置采用三电极体系。其中辅助电极为铂电极;工作电极为暴露面积是IcmZ的试样，其余部分用AB胶封装;参比电极为饱和甘汞电极 (ScE)，它与电解质溶液之间通过盐桥连接。其示意图如图2.4所示。数据采集仪电化学测试仪，._匕土_{辅助电极创钾司汰鼠、贫:﹁参比些一哥沈一繁-、{!{仁一{一下作电极电解质L凶月口电二一人个图2.4电化学测试实验装置示意图F一 9.2.4SehematiedlagrarnfortheexPerimentalinstallatlonofeleetrochemlealtestlng采用本国生!、，兀的CS一300型电化学测试系统(包括CORRTEST钡11试软件)测量极化曲线，分别以阳极氧化前后的钦片为研究电极，饱和甘汞电极 (SCE)作为参比电极，铂电极作为轴助}匕极，腐蚀介质选取与模拟生理盆水浓度浓度相近的l、，t%NaCI溶液和100℃的含澳醋配溶液。电偶腐蚀实验采用模拟海水介质(3.swt%NaCI溶液)。含溟醋酸溶液中Br一浓爪为O.o69mo1L一’，酷酸浓度为50%。极化曲线的扫子i’l’{速率为10mv/S
【参考文献】：
期刊论文
[1]2010年世界海绵钛市场回顾及未来展望[J]. 沈祥惠. 钛工业进展. 2011(01)
[2]近期PTA行情的走势[J]. 杨爱民. 聚酯工业. 2011(01)
[3]采取措施降低PTA装置的能耗和物耗[J]. 段娜,王会海. 石油和化工节能. 2009(06)
[4]中国钛工业发展回顾[J]. 钛工业进展. 2009(04)
[5]铝合金电化学抛光工艺现状[J]. 朱虎生. 涂装与电镀. 2009(04)
[6]钛阳极氧化处理工艺[J]. 朱永明,胡会利,屠振密,张方敏,李宁. 电镀与精饰. 2009(06)
[7]两碱法对钛材在盐卤中腐蚀行为的影响[J]. 龚敏,蒋伟,邹振,陈建,梁刚. 中国腐蚀与防护学报. 2009(03)
[8]钛制化工设备腐蚀及其防止[J]. 袁正君,郭文彬. 广东化工. 2009(05)
[9]钛的磷酸阳极氧化工艺[J]. 师秀萍,朱永明,屠振密,胡会利,李宁. 电镀与环保. 2009(02)
[10]钛制换热器氢腐蚀破坏失效分析[J]. 师红旗,周灿旭,丁毅,马立群. 腐蚀科学与防护技术. 2009(02)
硕士论文
[1]金属钛在碱性溶液中的腐蚀电化学研究[D]. 范文娟.曲阜师范大学 2009
[2]滨海电厂钛管凝汽器阴极保护电位场分布数学模型的研究[D]. 王爱萍.中国海洋大学 2005
[3]工业纯钛在海水中阴极极化条件下的氢脆研究[D]. 郭敏.大连理工大学 2001
本文编号：3010802
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未来儿年世界海绵钦生产量预测
分产生}二述不均匀溶解的原因，是因为金属的阳极溶解产物填满了所有凹陷地方，这些溶解产物阻碍着电流对凹陷表面的作用，但此时对电流通}句凸起表面影响较小。靠近阳极的电解液层，在抛光表面形成了一层粘而厚度不均的薄膜(见图1.2)。在凸起处顶部上的这种薄膜由于向电解液中扩散较为容易，因而比在凹阶处要薄。阳极表面各部分上的金属溶解速度，主要取决于这些部分上的电流密度分布。因为薄膜具有高的电阻，所以凹陷处底部上的电流密度比凸起处要小得多。正是这样，凸起处顶部的溶解速度会比凹陷处底部大得多。在凹陷处与凸起处，薄膜厚度差别越大，则电流密)’乏相差也越显著。一一l!l叫一!相︺l!!厂|11卜IlllLIl们l’|11粘膜层电解液一一一一一一一一JL_一~J图1.2电化学抛光卜件界面图 Fig.1.2WorkP一 eceInterfaceofeleetroehcnl一、alP。)llsh一ng
电化学测试实验装置采用三电极体系。其中辅助电极为铂电极;工作电极为暴露面积是IcmZ的试样，其余部分用AB胶封装;参比电极为饱和甘汞电极 (ScE)，它与电解质溶液之间通过盐桥连接。其示意图如图2.4所示。数据采集仪电化学测试仪，._匕土_{辅助电极创钾司汰鼠、贫:﹁参比些一哥沈一繁-、{!{仁一{一下作电极电解质L凶月口电二一人个图2.4电化学测试实验装置示意图F一 9.2.4SehematiedlagrarnfortheexPerimentalinstallatlonofeleetrochemlealtestlng采用本国生!、，兀的CS一300型电化学测试系统(包括CORRTEST钡11试软件)测量极化曲线，分别以阳极氧化前后的钦片为研究电极，饱和甘汞电极 (SCE)作为参比电极，铂电极作为轴助}匕极，腐蚀介质选取与模拟生理盆水浓度浓度相近的l、，t%NaCI溶液和100℃的含澳醋配溶液。电偶腐蚀实验采用模拟海水介质(3.swt%NaCI溶液)。含溟醋酸溶液中Br一浓爪为O.o69mo1L一’，酷酸浓度为50%。极化曲线的扫子i’l’{速率为10mv/S
【参考文献】：
期刊论文
[1]2010年世界海绵钛市场回顾及未来展望[J]. 沈祥惠. 钛工业进展. 2011(01)
[2]近期PTA行情的走势[J]. 杨爱民. 聚酯工业. 2011(01)
[3]采取措施降低PTA装置的能耗和物耗[J]. 段娜,王会海. 石油和化工节能. 2009(06)
[4]中国钛工业发展回顾[J]. 钛工业进展. 2009(04)
[5]铝合金电化学抛光工艺现状[J]. 朱虎生. 涂装与电镀. 2009(04)
[6]钛阳极氧化处理工艺[J]. 朱永明,胡会利,屠振密,张方敏,李宁. 电镀与精饰. 2009(06)
[7]两碱法对钛材在盐卤中腐蚀行为的影响[J]. 龚敏,蒋伟,邹振,陈建,梁刚. 中国腐蚀与防护学报. 2009(03)
[8]钛制化工设备腐蚀及其防止[J]. 袁正君,郭文彬. 广东化工. 2009(05)
[9]钛的磷酸阳极氧化工艺[J]. 师秀萍,朱永明,屠振密,胡会利,李宁. 电镀与环保. 2009(02)
[10]钛制换热器氢腐蚀破坏失效分析[J]. 师红旗,周灿旭,丁毅,马立群. 腐蚀科学与防护技术. 2009(02)
硕士论文
[1]金属钛在碱性溶液中的腐蚀电化学研究[D]. 范文娟.曲阜师范大学 2009
[2]滨海电厂钛管凝汽器阴极保护电位场分布数学模型的研究[D]. 王爱萍.中国海洋大学 2005
[3]工业纯钛在海水中阴极极化条件下的氢脆研究[D]. 郭敏.大连理工大学 2001
本文编号：3010802
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