结构驰豫对Zr基金属玻璃条带腐蚀性能的影响

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanqingkuiyan
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
利用高纯Zr、Cu、Ni、Al、Ti元素,采用高真空熔炼法和旋淬法制备Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5(at.%)金属玻璃条带,将样品在403、503、553和593K退火15分钟。通过在NaCl、NaOH、HCl溶液中的静腐蚀、电化学腐蚀,以及拉应力原位作用下的腐蚀性能测试,获得了该金属玻璃条带腐蚀性能与溶液种类和浓度间关系。结合相应的腐蚀形貌观察和EDS分析,分析结构弛豫和拉应力水平对Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5金属玻璃条带腐蚀性能的影响,探索其内在机理。   所有Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5金属玻璃条带XRD谱存在明显的非晶弥散峰,无晶化相峰存在,且弥散峰的半高宽随退火温度升高逐渐变小,峰位略向高角度方向移动。DSC测试分析表明:玻璃态转变前存在一与自由体积释放有关的放热焓峰,而且存在两个晶化放热峰。随着退火温度升高,玻璃态转变放热焓从铸态的28.03J/g连续降低至593K退火后的9.23J/g,而玻璃转变温度,尤其是晶化峰温度Tp则先向高温移动后再向低温移动。这表明在退火过程中,金属玻璃条带发生了明显的结构弛豫(自由体积减小和原子重排)。   在4M(mol/L,下同)NaCl、HCl和NaOH溶液中的静态腐蚀速率测量结果表明:Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5金属玻璃条带在HCl溶液中耐蚀性最差,NaCl次之,NaOH溶液中最好,但均在0.0025mm/y以下,均具有极好的耐蚀性能。随着退火温度的升高,该金属玻璃的耐蚀性能得到进一步提高。0.5、2和4M的NaCl和HCl,以及0.5和2MNaOH溶液中的电化学极化曲线表明:Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5金属玻璃条带耐蚀性随退火温度升高而增强,但随溶液浓度增大而变差。此外,在NaOH溶液中金属玻璃条带很快发生了自钝化行为,没有观察到点蚀发生,耐蚀性最好。在NaCl溶液中样品则是先钝化后点蚀。而在0.5MHCl溶液中也发生了钝化后点蚀的现象,但是在2和4MHCl溶液中钝化现象不明显,耐蚀性最差。   腐蚀形貌微结构观察表明:样品表面主要是一些腐蚀坑组成。随着退火温度升高,腐蚀坑的尺寸和数量明显减小。EDS分析表明:点蚀坑周围钝化区域Zr和Ti等耐蚀性元素富集;点蚀坑内Cu和O含量显著升高,Al,Ti,Zr,Ni含量减小,这可能与元素电负性有关;在腐蚀坑周围区域,Zr元素含量随退火温度升高有所增加,同时耐蚀性增强。   150-250MPa拉应力原位作用下的腐蚀实验表明:Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5金属玻璃条带腐蚀速率比无应力作用时提高了一个数量级,表明该金属玻璃的腐蚀对拉应力敏感。在相同拉应力作用下,Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5金属玻璃条带耐蚀性能在NaOH溶液中最好,NaCl次之,而HCl溶液中最差,且随退火温度升高而增强,与无应力作用的静态腐蚀和电化学腐蚀结果一样。腐蚀形貌观察表明:样品表面存在较大的腐蚀坑和大面积腐蚀痕迹。   总之,Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5金属玻璃条带耐蚀性在NaOH溶液中最好,NaCl次之,而HCl溶液中最差,且均随退火温度升高而增强,在有应力存在时,合金的腐蚀速率提高了一个数量级,表现对应力敏感性。
其他文献
在中国书法院召开的基于书法实践基础上的学术思考研讨会上,多数研究员认为,当代书法的大方向是值得肯定的:植根传统,创新发展,多元包容,健康稳定是主方向。以继承为主的书法
心脏病作为目前人类的最大杀手之一,其致病诱因是多种多样的,对于不同诱因的致病机制尚不是很明确。研究发现,细胞正常的电生理活动是以离子通道功能的稳定表达为前提的,不同位点
由于ZnO纳米线具有大的比表面积,从而产生了其块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等,这些优异的性能使ZnO纳米线广泛应用于发光二极管,场效应晶体管,化学/气体传感器,光电检测器和平板显示器等。尽管一维纳米光电子器件在紫外光电器件中展现出许多优异的性能,人们对基于半导体纳米线肖特基势垒的一维光检测器件的性能也开展了许多研究工作,取得长足的进展,但仍然存在一些问题。首先,研究发现
2010年年初,铁矿石价格一路飙升,三大矿也借机强势调整定价机制并开出高价。专家分析,巨大的利润诱惑正推动国外矿山新建产能快速扩长,这也将是影响铁矿石市场价格走势的一个
大爆炸理论认为在宇宙大爆炸发生后的几十微妙内会产生一种特殊的物质状态-夸克胶子等离子体(QGP)。格点量子色动力学(Lattic QCD)预言在高温低重子数密度条件下可以产生夸克
种群的栖息地扩张过程可以减轻群体内部的竞争压力、给种群带来新的生存资源甚至帮助种群应对气候变化。因此在自然环境持续变化的情况下种群的扩张能力对种群的存活至关重要
N2O是重要的温室效应大气分子,它还是氮氧化物 NOx的前驱体,后者在平流层臭氧化学中扮演重要角色。它与稀有气体原子( Rg)间的分子间弱相互作用是近年来备受关注的课题。  
近年来量子纠缠已经得到物理学家们的广泛关注,而环境对量子纠缠的影响一直是人们研究的重要课题。本文考察了两量子位纠缠演化特性与库的谱密度的关系。  我们探究了在具有
近年来,极值统计理论和Schramm-Loewner evolution理论的出现为研究粗化表面的动力学行为提供了强有力的工具。同时,采用计算机模拟方法模拟离散生长模型以研究表面界面的标度行为也取得了很大的成功。本文基于极值统计理论和Schramm-Loewner evolution理论,采用动态蒙特卡罗方法,模拟研究了离散生长模型的动力学标度性质。首先,基于极值统计理论,数值模拟了1+1维Wol
学位
有机太阳能电池因其制造成本低、具柔性和可大面积制造等无可替代的优点成为光伏太阳能科研的热点。然而,要想使有机太阳能真正成为商业化的商品,其器件的光电转化效率必须取得极大地提高。本文介绍了有机太阳能电池的原理和制作方法、常用材料及器件中光致电子的转移机理,通过在活性层内掺杂金属纳米铝粒子及荧光淬灭剂,研究了掺杂物有机太阳能电池性能的影响。本文的研究结果将为以后的研究提供借鉴。主要研究工作如下:(1)