铜是一种常用于导线、电缆、电子集成系统中的金属材料,具有良好的导电性、延展性和导热性等优点,使其在电子系统中具有广泛的研究价值和应用领域。然而,铜易被氧化和腐蚀。因此,在电子系统中,常采用化学浸银对铜进行表面处理。但是薄的银镀层常存在微孔,因此极易诱发电偶腐蚀。本文以铜和银作为研究对象,结合电化学方法和现代表征分析技术,在外加直流电场和外加交变电场环境下,研究铜、银在服役过程中的电偶腐蚀行为,并揭示其作用机理。主要的研究工作和结果如下:1.结合电化学方法和表面分析技术研究了外加直流电场环境下铜/银的电偶腐蚀行为。结果表明,铜始终作阳极,银始终作阴极,外加直流电场降低了铜的电偶腐蚀速率。外加电场后,在无电流的情况下,外加直流电场改变了铜的腐蚀行为降低了铜银之间的电偶效应,从而减缓了铜银之间的电偶腐蚀速率;在有电流的情况下,由于外加直流电场负极处的析氢反应使得局部OH-离子的浓度增加,在电场梯度的作用下向电场正极迁移,从而导致电偶腐蚀的阴极过程受到抑制,进一步降低了铜银之间的电偶腐蚀速率。2.结合电化学方法和表面分析技术研究了外加交变电场环境下铜/银的电偶腐蚀行为。外加交变电场降低了铜、银之间的电偶效应,减缓了铜的腐蚀速率。与无电场相比,外加交变电场后腐蚀电位负移,阴极电流密度明显减小,阻抗增大,导致铜的阴极过程被抑制。在有电流的情况下,与有电场无电流相比,漏电电流促进了铜银之间的电偶腐蚀速率,归因于交变电场负极处的析氢反应产生的OH-离子在漏电电流的作用下迅速迁移到正极板表面,从而导致电偶腐蚀的阴极过程加快。幅值、频率和波形对腐蚀电位均有显著的影响。增大交变电场的频率后,腐蚀电位负移,阴、阳极电流密度增大,阻抗减小,铜的腐蚀速率也增大。这归因于频率的升高加速了溶液中的氯离子向铜表面渗透,进而破坏腐蚀产氧化膜,加速了铜的阳极过程。增大交变电场的幅值后,腐蚀电位负移,阴极电流密度增大,阻抗减小,这可能归结为交变电场的频率一定时,幅值越大,产生的漏电电流就越大,而漏电电流能促进溶液中阴离子的定向移动,使OH-朝正极板的方向移动,使铜阴极反应加速。正弦波交变电场中铜的腐蚀速率比三角波交变电场的腐蚀速率要大,这可能归结为正弦波的平均幅值大于三角波的平均幅值,从而导致施加正弦波时的漏电电流较施加三角波时的漏电电流更大。