飞机铝合金/涂层体系丝状腐蚀的仿真研究

丝状腐蚀多发生于飞机蒙皮边缘及紧固件周围涂层破损处,是一类特殊的缝隙腐蚀。基于NernstPlanck方程,采用有限元法开展了丝状腐蚀头部缝隙的仿真研究。结果表明,缝隙中的p H值随时间先下降而后上升,最后稳定在5.4~6.0之间的酸性条件下;选择有O2存在且溶液p H值为6的极化曲线作为边界条件较为合适;缝隙内铝合金界面主要发生Al的阳极氧化反应;缝隙口溶液电势低于缝隙底部的溶液电势,缝隙口附近铝合金的腐蚀速率更快;固态腐蚀产物Al(OH)2Cl多集中于缝隙底部,Al(OH)2Cl浓度随反应时间的延长而升高;电位对丝状腐蚀的扩展影响很大,电位升高,缝隙内铝合金的腐蚀加剧,Al(OH)2Cl的生成速率加快;电位提高20 m V,缝隙底部的Al(OH)2Cl浓度升高5倍,极大地加速了丝状腐蚀的扩展。     

印刷电路板缝隙腐蚀行为研究

采用模拟印刷电路板缝隙腐蚀装置,发展阵列电极方法测试缝隙内电路板表面铜在NaCl溶液中的腐蚀电位,研究了多种因素对其缝隙腐蚀行为的影响.结果表明,缝隙宽度为20～30μm时,印刷电路板容易发生缝隙腐蚀;在浸泡初期,缝隙内铜的腐蚀电位随浸泡时间延长负移,但浸泡48 h后,变化趋势较小;溶液中NaCl浓度达到1 mol/L时,对促进电路板的缝隙腐蚀作用较为明显;酸性范围内,缝隙内电路板腐蚀电位随缝隙大小、浸泡时间、NaCl溶液浓度、溶液的pH值降低而负移;温度低于45℃后,缝隙内铜的腐蚀电位随温度的升高而降低.     

7075型铝合金在含NaOH碱性NaCl溶液中的腐蚀行为

为进一步了解7075型铝合金在碱性工作环境中的腐蚀行为,采用电化学方法研究了NaOH浓度、Cl-含量和温度对7075型铝合金在高低NaOH浓度的碱性NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:低NaOH浓度(0.1~0.5 mol/L)时,铝合金表面以阻挡层(腐蚀产物附着层)的生长为主,NaOH浓度越高,阻挡层生成速率越大;高NaOH浓度(1.0~5.0 mol/L)时,铝合层表面以阻挡层的溶解为主,NaOH浓度越高,阻挡层受析氢破坏的程度越大;析氢对阻挡层的破坏作用在Cl-作用下有所加强,溶液中NaOH浓度越高,增强效果越明显;在0.04 mol/L NaOH+0.01 mol/L NaCl溶液中,温度主要影响阻挡层的生长,其生长速率随温度的升高而增加,在0.40 mol/L NaOH+0.01 NaCl溶液中,温度主要影响阻挡层的溶解,阻挡层受析氢破坏程度随温度升高而加大。     

非晶态Ni—Si—B系合金在FeCl3溶液中的腐蚀行为

用失重法研究了几种Ｎｉ－Ｓｉ－Ｂ系合金在ＦｅＣｌ３溶液中腐蚀行为，分别考查了腐蚀速率与材料组分，表面状态，溶液温度，浓度及ｐＨ值的关系。结果表明：随着Ｎｉ含量增加，表面状态越粗糙，溶液浓度增加，温度升高，ＰＨ值降低，均将使腐蚀速率增加。     

利用金属辅助化学腐蚀法在硅表面获得纳米绒面结构以提升多晶硅太阳电池效率

在硅片表面制备绒面结构能够有效降低太阳光在硅片表面的反射损失,是提高太阳能电池转换效率的一条重要途径。通过真空热蒸发法在多晶硅片上沉积纳米银颗粒,利用金属辅助化学腐蚀(MACE)法,制备了不同腐蚀时间下的纳米绒面结构,其中,腐蚀时间为60s的纳米绒面的平均反射率低至4.66%(300~1100nm)。同时,对腐蚀时间为60s的纳米绒面用KOH溶液进行优化处理,将KOH处理前后的多晶硅片采用常规电池工艺进行电池制备研究。对比发现,经过KOH处理后的电池效率比未经KOH处理的电池效率提高了0.43%。     

一种新型腐蚀剂——醋酸钠溶液对单晶硅太阳电池表面织构化的作用

对晶向为(100)的p型单晶硅片进行表面刻蚀,制作减反射绒面。选用了一种新型的腐蚀剂,即醋酸钠(CH3COONa)溶液,用来腐蚀单晶硅太阳电池。通过分别改变醋酸钠溶液的浓度、温度以及腐蚀时间对硅片表面进行腐蚀发现,经醋酸钠溶液腐蚀后在硅片表面形成腐蚀坑大小适中、分布均匀的绒面结构。在醋酸钠溶液的质量分数为20%、温度为95℃、时间为40min的条件下腐蚀单晶硅片,在波长为700～1000nm之间获得较低的平均表面反射率,且最佳平均反射率为12.14%。从实验结果和成本因素考虑,这种腐蚀剂的成本很低,不易污染环境且重复性好,有利于大规模工业化制绒。     

电化学方法研究腐蚀介质对热浸镀Al-Zn-Si-RE合金镀层腐蚀行为的影响

为研究腐蚀介质对热浸镀Al-Zn-Si-RE合金镀层腐蚀行为的影响,利用电位-时间曲线、Tafel曲线和电化学阻抗谱技术研究了合金镀层在不同盐度、温度和pH值的NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,利用扫描电子显微镜(SEM)观察不同腐蚀介质下极化测试后合金镀层的腐蚀形貌.结果表明:随着NaCl溶液温度或浓度的提高,热浸镀Al-Zn-Si-RE合金镀层均出现腐蚀电位负移、镀层腐蚀倾向增大、腐蚀速率增加、腐蚀抗力降低的现象;此外,酸性和碱性条件均会加快镀层在NaCl溶液中的腐蚀速率,其中镀层在pH值为11.0的碱性条件下,腐蚀电流最大,阻抗谱容抗弧幅值最小,说明镀层腐蚀速率最快,耐蚀性最差.     

凝汽器铜管氨腐蚀的研究

研究了影响凝汽器铜管氨腐蚀的因素与规律,以确定防止凝汽器氨腐蚀的途径.将HAl77-2A铜管管样在10种氨浓度、两种溶解氧浓度的溶液中浸泡45d,测定溶液的溶解氧变化情况,用失重法、原子吸收法测定铜管管样腐蚀速率;在6种温度、两种溶解氧、4种氨浓度条件下研究温度对铜管腐蚀速率的影响.氨液浓度小于800mg/L时,铜管氨腐蚀轻微,氨液浓度为800～1000mg/L时铜管腐蚀速率明显增大,且随氨液浓度的增大而增加;开口状态下铜管腐蚀速率比闭口时大,温度升高时同一氨液浓度下铜管腐蚀速率增大.凝汽器铜管氨腐蚀主要影响因素是溶解氧与氨液浓度,氨液浓度超过800mg/L后,腐蚀速率随氨浓度、氧含量、温度的增加而增大;用失重法与原子吸收法测定铜管腐蚀速率基本一致.     

钢芯铝绞线的铝线在NaCl溶液中的腐蚀行为

钢芯铝绞线正常运行温度达80℃,受到环境中盐离子的严重腐蚀。采用Tafel直线外推法、电化学阻抗谱法及加速腐蚀试验法,研究了钢芯铝绞线的铝线在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,利用SEM和XRD等表征了其腐蚀表面状态及产物形貌。结果表明:随着NaCl浓度的升高,铝线的自腐蚀电位负移,极化电阻变小,腐蚀速率增大,当NaCl为70 mg/L时腐蚀速率急剧增加,是10 mg/L NaCl时的40倍;腐蚀产物及钢芯表面镀锌层可抑制铝线的腐蚀,铝线腐蚀后的表面出现大量的"麻点"及腐蚀坑,白色的腐蚀产物主要由Zn0.64Al0.36(OH)2(CO3)0.18.0.86H2O组成。     

BOE溶液腐蚀PN结N型区域现象

通过选择性离子注入，在硅片表面形成P区、N区紧密接触的PN结结构．实验发现，在黑暗条件下，PN结N型区域可被HF酸或BOE溶液选择性腐蚀；该腐蚀速率与HF酸溶液浓度有关，随环境温度升高而加快，腐蚀速率范围为0．25～3．5nm／min；腐蚀后硅片表面平整．对腐蚀机理进行了初步讨论．结合氧化硅蚀刻缓冲液（BOE溶液）氧化硅牺牲层腐蚀技术，发展出一套硅纳米线加工工艺；利用该工艺，加工出特征尺寸小于100nm的硅纳米线．