不同晶粒尺寸Cu-Ag合金腐蚀电化学行为研究

论文摘要

近年来,纳米粉末的应用非常广泛,其制备方法也有很多种。液相还原法是制备纳米粉末的经典方法之一,这种方法具有操作便利,制粉过程简单,易于控制粉末颗粒的粒径大小和形状,可使反应组分达到分子级混合等优点,因此备受人们关注。另外,材料纳米化后,其腐蚀机理如何变化,耐蚀性能是提高了,还是降低了,已引起人们的广泛关注。本文采用液相还原法并通过热压技术制备显微组织细化和均匀化的Cu-Ag合金,并与粉末冶金法制备的常规尺寸Cu-Ag合金对比,研究它们在Na2SO4介质、含Cl-介质、酸性介质、酸性含Cl介质中的腐蚀电化学行为以及晶粒细化对材料耐蚀性能的影响机制。用液相还原法制备的Cu-Ag合金的晶粒尺寸约为45nm,热压后的约为60nm,且显微组织较均匀。在中性Na2SO4介质、含Cl-介质、酸性介质以及酸性含Cl-介质中,纳米尺寸Cu-Ag合金的腐蚀电流密度比常规尺寸的大,说明晶粒尺寸降低后,Cu-Ag合金的腐蚀速度加快。在腐蚀过程中,纳米尺寸Cu-Ag合金的钝化能力比常规尺寸Cu-Ag合金材料的好。在中性Na2SO4介质中,两种尺寸的Cu-Ag合金均发生了活性溶解,随着电位的升高没有出现钝化现象,交流阻抗谱呈单容抗弧特征,表明腐蚀过程受电化学反应控制。在含Cl-介质中,两种尺寸Cu-Ag合金的交流阻抗谱在高频端呈一圆弧,在低频端出现了“扩散尾”,表明腐蚀过程由电化学反应控制转为扩散控制；仅纳米尺寸Cu-Ag合金在Cl-的浓度为0.10和0.50mol/L时产生了稳定的钝化膜；随着Cl-浓度的增加,两种尺寸Cu-Ag合金的腐蚀电流密均逐渐增大,表明腐蚀速度加快。在酸性介质中,两种尺寸Cu-Ag合金的交流阻抗谱均在高频和中频处呈两个连续的圆弧,在低频端出现了“扩散尾”；当H2SO4的浓度为0.50mol/L时,两种尺寸的Cu-Ag合金均发生了二次钝化,最终形成稳定的钝化膜,但纳米尺寸Cu-Ag合金的维钝电流密度比常规尺寸Cu-Ag合金的维钝电流密度小,这说明在相同条件下,纳米尺寸Cu-Ag合金维持钝化膜的耗电量较低；随着H2SO4浓度的增加两种尺寸Cu-Ag合金的腐蚀电流密没有明显的改变,说明常规尺寸Cu-Ag合金和纳米尺寸Cu-Ag合金在H2SO4介质中的耐蚀性较好。在酸性含Cl-介质中,两种尺寸Cu-Ag合金的交流阻抗谱均呈双容抗弧特征；仅纳米尺寸Cu-Ag合金在HCl的浓度为0.10和0.50mol/L时产生了稳定的钝化膜；随HCl浓度的增加,腐蚀电流密度增大,腐蚀速度加快。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 Cu-Ag合金的研究现状
• 1.1.1 Cu的研究现状
• 1.1.2 Ag的研究现状
• 1.1.3 Cu-Ag合金的研究现状
• 1.2 纳米材料及其性能
• 1.2.1 纳米材料的概念
• 1.2.2 纳米材料的分类及其应用
• 1.2.3 纳米效应
• 1.2.4 纳米材料的特性
• 1.3 纳米材料的制备方法
• 1.3.1 物理方法
• 1.3.2 化学方法
• 1.4 纳米晶合金的腐蚀行为的研究现状
• 1.5 研究意义和研究内容
• 第二章 实验方法
• 2.1 合金样品的制备
• 2.1.1 液相还原法制备纳米尺寸Cu-Ag合金
• 2.1.2 粉末冶金法制备常规尺寸Cu-Ag合金
• 2.2 合金样品腐蚀电化学行为的测试方法及实验装置
• 2.2.1 合金样品腐蚀电化学行为的测试方法
• 2.2.2 实验装置
• 第三章 液相还原法和粉末冶金法制备不同晶粒尺寸Cu-Ag合金
• 3.1 液相还原法制备纳米尺寸Cu-Ag合金粉末
• 3.1.1 实验试剂
• 3.1.2 纳米尺寸Cu-Ag合金粉末的制备工艺
• 3.1.3 纳米Cu-Ag合金粉末的表征
• 3.2 热压制备不同晶粒尺寸块体Cu-Ag合金
• 3.2.1 热压制备不同晶粒尺寸块体Cu-Ag合金
• 3.2.2 不同晶粒尺寸Cu-Ag合金的显微组织
• 3.3 小结
• -介质中的腐蚀电化学行为研究'>第四章 不同晶粒尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究
• -介质中的腐蚀电化学行为研究'>4.1 常规尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究
• -介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线'>4.1.1 常规尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线
• -介质中的交流阻抗图谱'>4.1.2 常规尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中的交流阻抗图谱
• -介质中腐蚀后的表面形貌'>4.1.3 常规尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中腐蚀后的表面形貌
• -介质中的腐蚀电化学行为研究'>4.2 纳米尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究
• -介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线'>4.2.1 纳米尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线
• -介质中的交流阻抗图谱'>4.2.2 纳米尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中的交流阻抗图谱
• -介质中腐蚀后的表面形貌'>4.2.3 纳米尺寸Cu-Ag合金在含Cl^-介质中腐蚀后的表面形貌
• -介质中的腐蚀电化学行为的影响'>4.3 晶粒细化对Cu-Ag合金在含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为的影响
• 4.4 小结
• 第五章 不同晶粒尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中的腐蚀电化学行为研究
• 5.1 常规尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中的腐蚀电化学行为研究
• 5.1.1 常规尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线
• 5.1.2 常规尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中的交流阻抗图谱
• 5.1.3 常规尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中腐蚀后的表面形貌
• 5.2 纳米尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中的腐蚀电化学行为研究
• 5.2.1 纳米尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线
• 5.2.2 纳米尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中的交流阻抗图谱
• 5.2.3 纳米尺寸Cu-Ag合金在酸性介质中腐蚀后的表面形貌
• 5.3 晶粒细化对Cu-Ag合金在酸性介质中的腐蚀电化学行为的影响
• 5.4 小结
• -介质中的腐蚀电化学行为研究'>第六章 不同品粒尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究
• -介质中的腐蚀电化学行为研究'>6.1 常规尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究
• -介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线'>6.1.1 常规尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线
• -介质中的交流阻抗图谱'>6.1.2 常规尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中的交流阻抗图谱
• -介质中腐蚀后的表面形貌'>6.1.3 常规尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中腐蚀后的表面形貌
• -介质中的腐蚀电化学行为研究'>6.2 纳米尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究
• -介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线'>6.2.1 纳米尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中的开路电位与动电位扫描极化曲线
• -介质中的交流阻抗图谱'>6.2.2 纳米尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中的交流阻抗图谱
• -介质中腐蚀后的表面形貌'>6.2.3 纳米尺寸Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中腐蚀后的表面形貌
• -介质中的腐蚀电化学行为的影响'>6.3 晶粒细化对Cu-Ag合金在酸性含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为的影响
• 6.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 个人简历
• 致谢