多孔Pb合金阳极在电积制备铜粉中的应用特性

为了降低电积法生产铜粉的能耗,减小阳极腐蚀率,提高阴极铜粉品质,采用反重力渗流技术制备不同合金成分、不同孔径的多孔Pb合金阳极,并与平板阳极在阳极电位、阳极腐蚀率、阳极氧化膜的形貌与组成、阴极铜粉的纯度和形貌等方面进行对比。结果表明:多孔阳极可以降低阳极真实电流密度,从而降低析氧过电位,如孔径1.0-1.25 mm的Pb-Ag多孔阳极的析氧过电位比同样合金成分平板阳极的降低了131 mV,可以显著降低铜粉电积过程的能耗。另外,多孔阳极表面氧化膜由疏松的粉末状变为致密、平整的片状,提高了阳极的耐腐蚀性能,可以降低阴极铜粉中的Pb含量,有利于提升产品品质。     

葡萄糖对镁合金阳极氧化膜性能的影响

研究由NaOH、Na2SiO3、Na2B4O7组成的电解液体系中不同葡萄糖浓度对AZ31B镁合金阳极氧化膜性能的影响。通过电压—时间曲线、Cass盐雾试验、SEM、EDS、XRD、EIS和动电位极化曲线等考察阳极氧化膜的性能和表面形貌。结果表明:葡萄糖可以有效地抑制火花放电,使氧化膜致密,微孔分布均匀及孔径变小;与未添加葡萄糖所形成的氧化膜相比,添加葡萄糖所形成的氧化膜的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度降低;当葡萄糖浓度为10 g/L时所制备氧化膜的耐蚀性能最优,其自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-1.265 V和1.55×10-8 A/cm2。     

阳极氧化法制备TiO2膜在模拟深海热液区的耐腐蚀性能

以恒压阳极氧化方法在钛基体上制备TiO₂氧化膜,使用水热釜模拟深海热液区的条件研究其耐腐蚀性能。采用XRD、SEM、接触角测定仪对氧化膜以及腐蚀试样产物进行晶型、表面结构、化学成分和亲疏水性能测定,使用动电位扫描方法对其进行极化曲线测试。结果表明,钛试样和阳极氧化钛试样在模拟深海环境条件下,经过腐蚀反应在表面都生成了一层非致密的TiO₂ 膜,对基体并不能起到保护作用,而阳极氧化生成的致密TiO₂ 膜对基体能够起到很好的保护作用。经腐蚀后钛试样表面有TiH₂相的形成,腐蚀电位负移0.45 V。而阳极氧化钛试样表面没有TiH₂相的形成,且腐蚀电位负移较小,表现出良好的耐腐蚀性能。     

锌合金牺牲阳极海水干湿交替条件下的电化学性能研究

对Zn-Al-Cd合金牺牲阳极在海水全浸和海水干湿交替条件下的电化学性能进行了对比研究,并对阳极表面腐蚀产物的形貌和阳极表面溶解状况进行了分析。随着干湿交替次数的增加,锌合金阳极的工作电位逐渐正移,发出电流的能力逐渐减弱,阳极活性逐渐降低,电流效率明显下降。在干湿交替条件下,锌合金阳极表面腐蚀产物更为致密,表面溶解状况不如全浸时的均匀。表面腐蚀产物层致密和局部腐蚀是造成干湿交替条件下锌合金牺牲阳极活性和电流效率降低的主要原因。     

2A12铝合金表面聚苯胺/阳极氧化膜复合层电化学性能研究

采用电化学共沉积技术在2Al2铝合金表面制备聚苯胺／阳极氧化膜复合层。利用傅立叶红外光谱技术（FTIR）对制备的膜层进行分析;利用极化曲线,交流阻抗技术对制备的膜层在3．5％NaCl溶液中的电化学行为进行研究。FTIR分析结果表明,制备的膜层有聚苯胺生成。Tafel曲线研究表明,制备的膜层可以明显提高2Al2铝合金的自腐蚀电位,显著减小自腐蚀电流。交流阻抗研究表明,聚苯胺主要沉积在阳极氧化膜层多孔层的微孔内,聚苯胺对复合膜层的阻挡层有很好的修复作用,通过聚苯胺的修复可以明显减少复合膜层阻挡层缺陷,增加阻挡层电阻。     

铝合金阳极氧化膜醋酸镍封闭方法耐蚀性研究

研究了醋酸镍封闭方法对不同铝合金阳极氧化膜在NaCl溶液中电化学行为的影响,并与沸水封闭方法和重铬酸钾封闭方法作了比较。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了封闭后阳极氧化膜的表面形貌。利用能量散射谱(EDS)分析了封闭后阳极氧化膜表面和截面成分。利用动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)研究了封闭后阳极氧化膜的腐蚀行为。结果表明:醋酸镍封闭方法可以使铝合金阳极氧化膜具有平整均匀的表面形貌,镍元素分布于整个阳极氧化膜层中。在酸性和碱性溶液中,醋酸镍封闭的铝合金阳极氧化膜比沸水封闭和重铬酸钾封闭的铝合金阳极氧化膜具有更高的耐蚀性,是一种较好的封闭方法。     

2024铝合金混合酸阳极氧化

目的在混合酸溶液中,对2024铝合金进行不同条件下的阳极氧化,并制备氧化膜,研究比较氧化膜厚度、表面形貌和耐腐蚀性等的不同。方法 2024铝合金在硫酸-磺基水杨酸-乳酸体系中进行阳极氧化,改变氧化时间(20~60 min)与氧化电流密度(2.5~4.5 A/dm^2),观察氧化膜的表面形貌、显微硬度、厚度、晶体结构以及耐蚀性的变化。结果每次实验的氧化时间为40 min不变,改变电流密度得到一系列阳极氧化膜,当电流密度为3.0 A/dm^2,自腐蚀电位最正,接近0.0 V时膜层的耐蚀性最好。若继续增加电流密度,则自腐蚀电位会负向移动。当电流密度为4.5 A/dm^2时,自腐蚀电位最负,为-1.1 V。保持电流密度为2.5 A/cm^2不变,改变氧化时间,得到一系列阳极氧化膜,当氧化时间达到50 min时,氧化膜的耐腐蚀性最好,自腐蚀电位为-0.6 V。XRD分析表明,氧化膜由γ-Al2O3和α-Al2O3组成。氧化膜的显微硬度和厚度会随着电流密度及时间的增加而增大,氧化膜硬度、厚度最大分别为372.3HV、6.8μm。结论当阳极氧化电流密度为3.0 A/d、氧化时间为50 min时,膜层的耐蚀性最好。     

SUS36不锈钢阳极钝化膜的研究

用恒电位极化、电位衰退、充电曲线和交流阻抗等电化学方法,结合表面分析技术,研究了SUS36不锈钢在H_2SO_4介质中在不同电位下形成的钝化膜的组成及其与耐蚀性的关系。在过钝化区形成的钝化膜,其耐蚀性比较好。     

6063铝合金阳极氧化膜的耐碱腐蚀性能

铝合金建筑型材阳极氧化膜耐碱性能是衡量其质量的重要指标。采用自行研制的耐蚀性电位测量仪对预制不同厚度的6063铝合金建筑型材阳极氧化膜进行耐碱腐蚀性能测试,并用金相显微镜、扫描电子显微镜对氧化膜的腐蚀形貌进行观察。结果表明:随着6063铝合金阳极氧化膜膜层厚度的增加,其耐碱腐蚀时间逐渐增长;当腐蚀电位达1mV时停止试验,不同膜层厚度的试样腐蚀形貌大致相同。     

极低电位下溅射沉积钛表面阳极氧化膜的生长与结晶

以磁控溅射法沉积在单晶硅片上的钛薄膜样品为工作电极,以循环伏安法为阳极氧化方式,研究极低电位下钛表面氧化膜的生长与结晶行为。通过AFM、SE和XPS等手段表征钛表面阳极氧化膜的表面形貌、结晶性和化学组成。结果表明,即使在低至1000mV的电位下,所形成的阳极氧化钛薄膜也是结晶的,而不是无定型的。升高氧化电位或者降低电位扫描速率都有利于钛氧化膜的形成和结晶。认为,在极低的电位下,产生于氧化膜／金属界面的内在压应力是导致钛氧化物结晶形成的主要原因,而不是被研究者们所普遍接受的焦耳热。     

新型铅钙板栅合金阳极腐蚀膜的性能研究

利用阳极极化曲线和交流阻抗技术研究了新型板栅合金与传统合金的耐腐蚀性能.应用现代表面技术XPS和XRD研究了合金在0.9 V下腐蚀6h所形成的阳极腐蚀膜的组成.结果表明,新型铅钙合金的耐腐蚀性能优于传统合金,其阳极腐蚀膜中导电性差的二价铅含量减少,四氧化铅的含量增大,其阳极腐蚀膜的电阻减少;新型铅钙合金可以明显改善铅酸电池的深循环性能,可以作为新一代免维护铅酸电池的板栅材料.     

氢对310不锈钢钝化膜的影响

采用电化学和ＳＴＭ方法研究了氢对３１０不锈钢阳极极化过程,钝化膜形成过程和表面形貌特征以及膜耐点蚀性能的影响,并进行了相应的理论分析。研究表明：氢会降低不锈钢的自腐蚀电位,缩短钝化区域并使其向低电位方向偏移;降低反应电阻,增大钝化电流工,降低膜在纳米尺度上的结晶度和耐点蚀性能。     

Gd对有色金属电积用铅基阳极性能的影响

采用二步重熔法制备不同Gd含量的Pb-Gd合金材料,采用抗拉强度测试、阳极失重法研究Gd对Pb-Gd合金力学性能和耐腐蚀性能的影响,并利用CV(循环伏安曲线)和XRD分析研究Gd含量对Pb-Gd合金阳极电化学性能及物相组成的影响。结果表明:合金抗拉强度随Gd含量的增大而增大,当Gd含量达到2.0%(质量分数)时,合金抗拉强度为19.1 MPa,比纯Pb的提高69.0%;添加Gd没有影响阳极表面氧化膜物相的基本组成,阳极的表面氧化膜主要由β-PbO2和PbO组成。稀土元素Gd能降低合金电极阳极稳定电位,且电位值随稀土元素含量的增加而减小。     

铝阳极氧化膜绿色封闭工艺

探索了新的不含有害物质的铝合金阳极氧化膜绿色封闭技术;新方法使用了铈盐化学处理和钼盐溶液电化学处理相结合的工艺。对比了不同封闭方法对L3铝合金阳极氧化膜在NaCl溶液中耐蚀性的影响,包括氟化镍封闭,重铬酸钾封闭和铈-钼盐封闭。利用动电位极化法研究了封闭后阳极氧化膜的腐蚀行为。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了封闭后阳极氧化膜的表面形貌和成分。结果表明铈-钼盐封闭工艺可以为铝合金阳极氧化膜在NaCl溶液中提供较高的耐蚀性。     

阳极极化处理对2024铝合金电偶腐蚀行为的影响

将2024铝合金与电位较正的另一种金属钛连接加速腐蚀,通过测试电偶腐蚀电流的分布曲线,对比2024铝合金经阳极化处理前后的电偶腐蚀敏感性.腐蚀后,通过观察表面形貌,分析了该铝合金的电偶腐蚀行为,表明阳极极化处理对改善其电偶腐蚀敏感性有很明显的作用,降低了电偶腐蚀电流,减少了平均腐蚀失重.     

镁海水电池阳极活化机理研究

研制了新型Mg-Hg-X合金阳极材料,用扫描电镜(SEM)、能谱、X-射线衍射(XRD)和电化学测试等方法分析了镁合金阳极材料在海水介质中腐蚀前后的微观结构、表面形貌及表面元素的组成,研究了Mg-Hg-X合金阳极的溶解过程及活化机理.结果表明:在放电初期,Mg-Hg-X合金阳极材料中的第2相粒子随点腐蚀的发生直接脱落,形成腐蚀坑,随后Mg-Hg-X合金阳极溶解在介质中的合金元素离子与基体镁发生反应,再沉积于镁阳极材料表面的点蚀孔中,形成Hg、X的沉积层,破坏钝化膜的结构,降低了Mg-Hg-X合金阳极极化.使电极电位负移,同时沉积的具有高析氢过电位的Hg、X抑制了析氢腐蚀.     

Zn含量对Al-Zn-In-Mg牺牲阳极电化学性能的影响

设计并制备了不同Zn含量的Al-Zn-0.03In-1.30Mg牺牲阳极材料,采用恒电流、动电位极化和电化学阻抗谱方法研究了Zn含量对Al-Zn-0.03In-1.30Mg阳极电化学性能的影响,采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析Zn含量对阳极的显微组织与腐蚀形貌的影响。结果表明：随着Zn含量的升高,Al-Zn-0.03In-1.30Mg阳极晶粒更细化且金相组织更均匀,自腐蚀电位显著负移;添加0.60%～10.00%(质量分数)的Zn可以有效破坏阳极表面的钝化膜从而改善阳极的溶解形貌,但Zn含量大于5.00%时,阳极会产生枝晶,增加局部腐蚀倾向使阳极溶解不均匀、电化学性能降低,0.60%～2.00%Zn含量阳极均具有较高的电化学性能,阳极的表面溶解均匀,电容量在2570 A·h·kg^-1以上,工作电位≤-1.05 V (vs SCE);其中0.60%Zn含量阳极能够显著降低牺牲阳极材料中Zn对海洋环境的重金属污染,可作为环保型牺牲阳极材料使用。     

铝合金表面润滑耐蚀复合镀层的制备及性能分析

针对铝合金表面易磨损、易腐蚀的问题,开展铝合金阳极氧化和磁控溅射二硫化钼复合镀技术研究,制备润滑耐蚀复合镀层。通过表面形貌分析、摩擦磨损试验、电化学测试和磨痕分析,分别评价复合镀层的湿热存储前后的润滑性能、耐蚀性能和润滑机理。结果表明,当氧化膜厚度为15μm,溅射二硫化钼膜为2μm时,复合膜在载荷分别为1、5、10和20 N的往复运动模式下,湿热存储2 160 h前后的摩擦因数均小于0.1,摩擦寿命大于20 000次;采用EDS对磨痕的形貌和成分分析,表明复合膜层表面与9Cr18对偶件对磨时形成了转移膜,磨损机制为粘着磨损;采用动电位极化曲线分析,表明复合膜层主要通过提高铝合金表面的腐蚀电位来提高铝合金表面的耐蚀性。研究证明制备的复合镀层有效地提高了铝合金表面的润滑耐蚀性能,在航空航天领域有较好的应用前景。     

提高KF-AlF3-Al2O3熔体中Cu-Al基阳极的耐腐蚀性

采用恒电流和动电位极化技术研究经预氧化的和未经预氧化的Cu-Al基阳极(Cu-10Al和Cu-9.8Al-2Mn)在KF-AlF₃-Al₂O₃熔体中的阳极行为。将合金在700℃下进行短时间(8 h)氧化,然后在800℃下施以0.4 A/cm²的电流密度进行1 h恒电流极化。测定扫描速率为0.01 V/s的动电位曲线。对在阳极表面冻结的熔体样品进行XRD分析,并在实验后对阳极进行SEM分析,以研究合金表面形成的氧化皮的物相。所有阳极材料的稳态电位都在2.30~2.50 V(vs Al/AlF₃)范围内。根据动电位极化获得的数据计算阳极的腐蚀速率。结果表明,经预氧化的阳极比未经预氧化的阳极具有更低的腐蚀速率。     

Al—Li—Cu—Mg合金应力腐蚀性能及机理研究

利用恒应变速率方法研究了Al—Li—Cu—Mg合金的应力腐蚀开裂,包括时效条件及外加电位对应力腐蚀的影响,同时研究了试样表面相对氢浓度与外加电位及应力腐蚀时间的关系,实验结果表明,合金的应力腐蚀性能取决于时效条件,其中峰时效条件下最差,自然时效条件下最好,应力腐蚀敏感性及试样表面氢浓度与外加电位有关,阳极电位增加应力腐蚀敏感性,阴极电位低于临界电位时加速应力腐蚀,认为合金在应力腐蚀过程中阳极溶解与氢脆机制联合作用。