钛钌阳极缝隙电化学行为研究

本文用电化学方法，结合工程实践探讨了钛钌阳极工作时，其不同宽度缝隙内电位，ＰＨ值变化情况，为阳基座，密封材料的形式设计和选材提出一定的理论依据。     

钛缝隙腐蚀行为的研究

一、前言钛的缝隙腐蚀是钛材推广使用中最令人关注的问题之一。近二十年来,人们曾不同程度地研究过pH值、温度、氯化物浓度、缝隙尺寸等因素对钛缝隙腐蚀的影响,并根据各自的实验结果,提出了不同的缝隙腐蚀机理。主要的有“氧浓差说”、“Ti(Ⅲ)和Ti(Ⅳ)离子影响说”、“水份不足说”等观点。目前,多数人仍采用经典的夹片试验研究钛的缝隙腐蚀,对于缝隙腐蚀发生与发展过程中缝内介质组份的变化及其物理、化学图象还缺乏直接的现场信息。鉴于此,本文用微电极技术原位考察了热酸性氯化钠溶液中的钛缝隙腐蚀行为及其影响因素,提出了其机理。     

工业纯钛在硫酸中的腐蚀行为及其机理研究

研究了工业纯钛在硫酸溶液中的腐蚀行为及表面形貌演变,利用扫描电镜、粗糙度仪、能谱分析仪和X射线衍射分析仪对蚀刻前后的表面形貌、粗糙度、成分及物相组成进行分析,利用电子背散射衍射仪及透射电镜对纯钛基体的织构和显微组织进行表征。结果表明,工业纯钛的表面酸蚀处理可看作微电池腐蚀过程,具体分为3个阶段：钛氧化膜去除、钛基体溶解以及钛表层形成氢化钛吸气层。钛晶粒的取向差异导致蚀刻后钛表面形成具有取向性的多孔形貌,钛基体内析出的纳米粒子使蚀刻后的钛表面形成丰富的多孔结构。     

硫酸中钛基二氧化铅阳极研究

研制了ＴｉＳｎＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３／ＰｂＯ２金属阳极,用ＳＥＭ,ＸＲＤ,ＥＤＳ对阳极表层进行了观测和分析。测定了在８０℃,１ｍｏｌ·Ｌ－１＼Ｈ２ＳＯ４中该电极的使用寿命和电化学动力学参数,并与贵金属及其合金电极进行了比较,采用双位垒模型讨论了该电极的电化学性能。结果表明,该电极是一种寿命长,催化活性好的非贵金属放氧阳极材料。     

纯钛表面渗Mo改性层在模拟人工体液中的腐蚀行为研究

为了提高纯钛表面的耐磨性,并检测改性层在模拟人工体液中的耐蚀性能,利用等离子表面合金化技术在纯钛表面渗Mo,对改性层的组织、成分进行测试,并对其在模拟人工体液中的耐蚀性进行了研究.结果表明:表面改性层由渗层及扩散层组成,改性后的钛材不但表面硬度显著提高,在模拟人工体液中的耐蚀性也得到改善.     

温度对钛在甲酸溶液中电化学腐蚀行为的影响

采用电化学分析手段,研究了钛在20、40、60和80℃甲酸溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,在不同温度的甲酸溶液中,钛均能在表面生成具有保护作用的钝化膜;随甲酸溶液温度的升高,钛的耐蚀性能明显降低,腐蚀速率明显加快.     

钛,铜和不锈钢在醋酸中的腐蚀行为

评述了金属在无氧醋酸，含氧醋酸中的腐蚀机理，叙述了铜，钛和不锈钢在醋酸介质中的腐蚀行为；讨论了醋酸介质中的耐蚀选材。     

钛的缝隙腐蚀行为研究

采用电化学测试技术，研究了工业纯钛和Ｔｉ－０．３％Ｍｏ－０．８％Ｎｉ合金在２５％ＮａＣｌ和ＨＣｌ沸腾溶液中的缝隙腐蚀行为。结果表明，由于合金元素Ｎｉ具有低的氢超电势，促进了阴极极化过程，从而提高了钝化能力，且缝内表面Ｎｉ的富集增强了膜的钝化稳定性，因此，Ｔｉ－０．３％Ｍｏ－０．８％Ｎｉ合金抗缝隙腐蚀性能优于工业纯钛。     

钛及钛合金的缝隙腐蚀行为

采用标准评价方法研究了工业纯钛和6种不同成分钛合金的缝隙腐蚀行为。缝隙由聚四氟乙烯垫片、螺栓和螺帽按统一次序和力矩组装而成。结果表明,在苛刻环境下(5mol.L-1 NaCl,pH2.8～3.2,沸腾状态)经过60d缝隙腐蚀试验,钛合金发生缝隙腐蚀的程度与钛合金材料有关,其中TiNi较为严重,TA7,TC4,TA2和Ti35较耐蚀,TA9和TA10具有良好的耐缝隙腐蚀性能。     

纯钛Mo-N共渗改性层在H2SO4溶液中的腐蚀行为研究

采用等离子表面合金化技术对纯钛进行Mo—N共渗。利用电化学腐蚀系统对改性层及基体在0．5mol／L的H2S04溶液中进行电化学对比实验。实验结果表明，纯钛表面Mo—N共渗可以得到致密、均匀的表面改性层，改性层由沉积层和扩散层组成，厚度为4μm；改性层表面由钼氮化合物Mo16N7组成；Mo—N改性层提高了纯钛在0．5mol／L的H2SO4溶液中的耐蚀性，并对改性层在稀硫酸介质中腐蚀机理进行了初步探讨。     

316L不锈钢纤维在硫酸中的腐蚀行为

采用失重法对316L不锈钢纤维在不同浓度和温度硫酸介质中的腐蚀行为进行了研究,应用SEM对试样的腐蚀形貌进行了观察,利用EDS对试样表面腐蚀产物进行了分析.结果表明:在60℃和70℃的温度下,316L不锈钢纤维的腐蚀速率在30%～40%的硫酸浓度下呈现峰值,之后随硫酸浓度的增加而减小;60℃以下,腐蚀速率变化很小,60℃以上,腐蚀速率随温度迅速增大.SEM观察发现腐蚀速率较低时,试样表面凸起增多;反之,则凸起几乎全部消失,表面覆盖物增加.成分分析显示:Cr在硫酸中含量几乎不变,Ni的含量减少.     

钛钌阳极在阴极保护中的应用研究

主要用电化学方法进一步研究了介质，温度，表面状态等对钛钌阳极电化学性能的影响，并通过４年的工程实践，考察了该阳极在阴极保护中的应用效果，结果表明，该阳极电化学性能普遍稳定，工程应用效果好，值得大量推广应用。     

硫酸溶液中Fe~(3+)对TC4腐蚀行为的影响

采用浸泡、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了Fe3+对TC4钛合金在44.6%硫酸溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,在44.6%硫酸中,当Fe3+浓度达到0.005mol/L时,TC4的腐蚀速率由1.0×103μm/a降为1.0μm/a,腐蚀反应的阴极过程被抑制,腐蚀电位正移,TC4在硫酸环境中的耐蚀性明显增强。     

6063铝型材在不同pH值硫酸溶液中的阻抗行为

运用化学交流阻抗技术测试了６０６３铝型材在不同ｐＨ值的硫酸水溶液保的阻抗谱。结果表明,该溶液体系为吸附型体系;当ｐＨ≥２时,反应电阻Ｒｒ、双电层容抗Ｃｄ的变化近似一平台,表面有钝化膜生成;而当ｐＨ〈２时,Ｒｒ值较小,铝以较快速度活性溶解。研究认为,控制阳极氧化预处理工艺中的清洗水的ｐＨ值能抑制腐蚀缺陷,特别是雪花状腐蚀缺陷的出现。     

硫酸中硫脲影响铁腐蚀行为的机制

用近稳态极化曲线方法和交流阻抗力方法研究了铁在硫脲浓度低于０．１ｍｍｏｌ／Ｌ的硫酸溶液中的腐蚀行为，获得了相关的电化学参数，结果表明，在低阳极极化区，铁阳极溶液反应的速率决定步骤是一个亲核加成反应，动力学参数ＶＴＵ＝１，ｂａ≈６０ｍＶ，在阴极区，析氢反应的速率决定步骤是Ｈｅｙｒｏｖｓｋｙ反应，动力学参数为；ＶＴＵ＝０．５，ＶＨ＋＝１．５，ｂｃ≈－８２ｍＶ。