自组装烷基膦酸/稀土复合膜抑制铝合金点蚀的协同效应

被引量 : 0次 | 上传用户:yaohaoyuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海洋性气候和工业环境下铝合金表面常引发点蚀,并可能诱发其它恶性腐蚀。由于稀土离子对铝合金点蚀的有效抑制以及稀土元素的环境友好特性使铝合金的稀土表面改性工艺备受关注。同时自组装缓蚀技术也因为防腐效果优良、用量少、环境污染小,成膜稳定性及有序性好等优点颇受关注。但是两者仍存在一定的不足。为了开发出环保、高效的铝合金表面改性工艺,本文进行了以下三个方面工作。一、点蚀生长机理研究。采用SEM和电化学噪声研究AA6063铝合金在NaCl溶液中点蚀的动态过程,并对点蚀的形核、生长和死亡过程进行了深入探讨。结果表明铝合金表面的异质相颗粒(如金属间化合物)确为局部腐蚀的诱发位置。铝合金表面点蚀可分为两个阶段:第一阶段,Cl-优先吸附在铝合金表面金属间化合物相上,导致钝化膜的局部溶解,从而使金属间化合物中Mg、Al等活性元素溶解,留下“蜂窝状”纯阴极相(Al-Fe-Si相)。第二阶段,纯阴极相促进其周边的基体组织溶解。正是由于金属间化合物这种“自催化效应”促进了亚稳态蚀点的生长。随着铝合金表面的Al-Fe-Si阴极相(亚稳态蚀点的引发源)逐步脱出,纯阴极相浓度下降,使铝合金的亚稳态蚀点形核速率也随时间缓慢下降,但其平均积分电量则有所增加,表明亚稳态蚀点正在长大,并最终转变为稳态蚀点。二、稀土离子点蚀抑制机理研究。采用电化学噪声、SEM和EDX研究了Ce3+/Ce4+离子在铝合金表面的沉积以及其对点蚀生长的抑制机理。结果表明:Ce3+离子优先吸附/沉积在铝合金表面的异质相上。由于Ce3+在Al-Fe-Si阴极相表面形成难溶性CeO2沉积膜,阻碍了阴极相对铝基体溶解的促进和对亚稳态蚀点的诱导作用,从而降低了蚀点形核速率和积分电量,抑制了铝合金的亚稳态蚀点的形核以及点蚀倾向。随着Ce3+浓度的提高,亚稳态噪声峰的平均积分电量随之递减,但噪声峰的平均寿命几乎没有变化,这说明Ce3+并不能直接加速亚稳态蚀点的修复,但可降低蚀点内Al的溶解速率,减缓蚀点的生长速率。三、自组装烷基膦酸/稀土复合膜抑制铝合金点蚀的协同效应研究。采用SEM、X射线光电子能谱(XPS)、表面接触角和显微激光拉曼光谱(Roman)测定了稀土沉积膜、自组装烷基膦酸膜和自组装烷基膦酸-铈盐复合膜三种膜层的微观形貌和结构,并用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线和电化学噪声等电化学方法对膜层的防护效果及机理进行了研究。结果表明在铝合金表面预沉积一层稀土转化膜,不仅提高了铝合金表面的耐点蚀能力,而且增强了铝合金表面金属间化合物的亲水性,从而有利于烷基膦酸的自组装,自组装烷基膦酸膜和稀土沉积膜对铝合金表面点蚀抗力的提升具有协同作用。将三种修饰膜下的铝合金在3%NaCl溶液中浸泡7天后,稀土沉积膜修饰的铝合金表面金属间化合物周边出现明显的裂缝,自组装烷基膦酸膜修饰下的铝合金出现明显的点蚀,而自组装烷基膦酸-铈盐复合膜修饰的铝合金表面只有颗粒较大的金属间化合物周边出现轻微的裂缝,三种修饰膜下铝合金基体均为出现明显的点蚀。说明自组装烷基膦酸-铈盐复合膜后抵御Cl-侵蚀能力最强。自组装烷基膦酸-铈盐复合膜不仅提高了铝合金表面耐全面腐蚀能力,而且大大的增强了铝合金表面点蚀抗力。
其他文献
本文研究了斑点叉尾鮰鱼皮酸溶性和酶溶性胶原蛋白的理化特性,并将提取得到的胶原蛋白进行加工得到胶原蛋白生物复合材料,对合成的复合材料的细胞相容性进行初步研究。主要研
随着网络技术的发展,Ad Hoc网络以其不需要固定网络设施的特性,在民用、军用方面都得到了广泛的应用。尤其在无人机网络、无线传感器网络、应急指挥网络等方面,Ad Hoc网络都表现
根据基本职业卫生服务的原则,在我国开展基本职业卫生服务工作的重点是扩大职业卫生服务的覆盖面,首先应将基本职业卫生服务职能作为初级卫生保健的重要内容纳人到初级卫生保
随着人类社会科技的不断发展进步,人们的科学素养也随之不断提升。科学素养的提升在很大程度上是依赖于教育对人的培养。而在教育中,基础教育中的小学教育无疑承载着育人的历
城市道路是一个城市经济发展的命脉,也是体现城市的文化、精神面貌的一种形式。随着人们的物质生活水平的提高,人们对城市道路的需求也不再仅仅是功能上的需求,人们更希望能
据中钢协数据,2012年全国共产钢7.16亿吨,同比增长3.1%,与2011年相比增幅回落5.8个百分点,是近几年增长最少的一年;全行业中重点大中型企业盈亏相抵后,利润只有15.8亿元,同比减少870
本文在总结前人资料和研究成果的基础上,对桂东北越城岭花岗岩体及围岩进行了野外地质调查,利用岩石学、地球化学、年代学、磁组构测量等研究方法,基本确定了越城岭花岗岩体的侵
场地自行车运动是奥运、锦标赛等大型体育赛事的重要内容之一。由于场地自行车运动自身的特殊性,其对场馆设计、施工技术、空间环境等都有细致的要求。国内外场地自行车运动及
现代汉语中“关系”是个常用的高频词汇,总共有八个意思。“关系”是动名兼类词,可以做主语、宾语、定语、中心语等。同时,“关系”又不是一个简单的动名兼类词,它还具有一定
近年来,许多国内外研究集中于将及物系统理论应用于各类文体的语篇分析上,只有极少的研究与英汉语言对比研究以及英汉翻译研究相关。本文在综述了前人研究的基础上,以韩礼德