过氧化氢对铈盐转化膜形成过程影响的电化学阻抗谱研究

利用电化学阻抗谱(EIS)研究B95铝合金在添加H2O2的0.01 mol/L CeC13溶液中铈盐转化膜的形成过程,以及H202对合金表面成膜过程的影响.结果表明,EIS的变化清楚显示了B95铝合金在CeC13溶液中的成膜过程.转化膜的成膜过程可以分成三个阶段:形成阶段,成长阶段和稳定平衡阶段.在0.01 mol/L...     

电化学阻抗谱研究pH值对铝合金表面铈盐转化膜形成过程的影响

将B95铝合金浸泡在0.01 mol/L的CeCl₃溶液中,应用电化学阻抗谱（EIS）技术,连续对B95铝合金表面进行电化学阻抗测试。通过连续测试B95铝合金在不同pH值的0.01 mol/L CeCl₃溶液中铈盐转化膜的形成过程中电化学阻抗谱的变化,结合等效电路解析研究溶液pH值的变化对B95铝合金稀土转化膜成膜过程的影响机制。研究表明,在pH=3.0时,无法形成Ce转化膜;在 pH在4.0~6.0范围内,H⁺离子浓度高有利于铝合金表面溶解活化,促进成膜第一阶段的进行,但对Ce（III）的氢氧化物和氧化物的沉积不利;随着pH值提高,铝合金的溶解活化速度下降,影响膜的形成阶段,但更有利于Ce（III）的氢氧化物和氧化物的沉积,对膜的厚度、致密性有利。在实验范围内（在中性或弱酸性溶液中）,pH值越高,形成的转化膜耐蚀性越好。     

热镀锌钢表面铈转化膜的表征与腐蚀电化学行为

将热镀锌钢在20 g/L Ce(NO3)·6H2O溶液(pH=4,25℃)中处理10s~24 h,获得铈转化膜试样.应用极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)研究铈转化膜试样和空白热镀锌试样在5%NaCl溶液中的耐蚀性能.利用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究转化膜的形貌和组分.结果表明:经硝酸铈溶液处理后的镀锌钢板,其腐蚀电流密度下降,极化电阻升高,同时,锌腐蚀过程中的阳极和阴极反应受到抑制,腐蚀保护效率显著提高;低频阻抗值随成膜时间的增加而先增大后减小,表明腐蚀电解质在转化膜层孔隙中扩散的难易程度先增加后下降;当成膜时间在30 min～1 h之间时,所得转化膜的阻抗值最大可达8~9 kΩ·cm2,耐蚀性最佳.铈转化膜随处理时间的增加首先在锌晶粒晶界附近发生开裂,逐渐形成"干涸的河床"样形貌.铈转化膜含铈、锌、氧等元素,主要由CeO2、Ce(OH)4(或CeO2·2H2O)、ZnO和少量Ce2O3、Ce(OH)3(或Ce2O3·2H2O)等混合组成.     

电化学阻抗谱技术研究Ce(Ⅲ)转化膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

应用电化学阻抗谱(EIS)连续测试B95铝合金表面稀土转化膜在3.5%NaCl溶液中铈盐转化膜的破坏过程,通过阻抗值的变化研究B95铝合金表面稀土转化膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,采用等效电路的方式对测试的EIS进行解析。通过转化膜腐蚀过程阻抗谱特征研究,建立了B95铝合金表面Ce(Ⅲ)转化膜腐蚀破环的3个阶段模型:浸泡早期、浸泡中期和浸泡后期。浸泡早期,铝合金表面稀土转化膜被电解质溶液湿润,水开始渗透进转化膜;浸泡中期,电解质溶液渗透转化膜被破坏,同时与转化膜自修复相互竞争,转化膜破坏/再钝化;浸泡后期,转化膜破坏超过转化膜自修复,铝合金基体开始逐渐腐蚀溶解。同时,该模型可以定量预测转化膜表面腐蚀发展的程度。     

Q235钢和纯铜在不同pH红壤模拟溶液中的腐蚀电化学特征

采用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)技术,对比研究了Q235钢和纯铜在不同pH红壤模拟溶液中的腐蚀电化学特征。结果表明:Q235钢和纯铜的腐蚀速率均随着溶液pH的升高而降低。在红壤模拟溶液中,Q235钢的阳极主要发生Fe的活性溶解,腐蚀过程受阴极还原反应控制;纯铜阴极主要发生氧的去极化反应,腐蚀过程受阳极溶解反应控制,且溶液中的H+含量会影响腐蚀产物膜的形成过程。在pH为4和5的模拟溶液中,纯铜的耐蚀性较碳钢的提高不大;在pH为6的模拟溶液中,致密腐蚀产物膜的形成使纯铜的腐蚀速率显著降低。     

柠檬酸盐水溶液中二价钴的电化学还原过程（英文）

采用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗法(EIS),研究不同柠檬酸盐浓度和pH下钴的电化学还原过程。结果表明:在组成为0.05 mol/L CoSO4·5H2O、0.20 mol/L Na2SO4和0~0.40 mol/L C6H5O7Na3·2H2O,pH为3~9的溶液中,二价钴以游离Co2+离子和[Co(C6H5O7)]配合物两种形态存在,并在电极表面被还原。溶液的pH对钴的电化学还原过程有显著的影响。当柠檬酸盐溶液的pH为3时,钴主要以游离Co2+离子的形态被还原;当溶液为弱酸性(pH=4~6)时,钴主要以[Co(C6H5O7)]-的形态被还原为Co0,还原过程分两步进行,中间产物在电极表面发生吸附;当柠檬酸盐水溶液的pH大于7时,形成的柠檬酸钴配合物主要是[Co(C6H5O7)]-和[Co(C6H4O7)]2-,这两种配合物非常稳定,其还原电位负于溶液的析氢电位,因此难以从该溶液中还原得到Co0。     

镁合金表面植酸转化膜研究Ⅱ.pH值对镁合金植酸转化膜的影响

通过SEM观察、AES元素深度分析、成膜增重实验、动电位极化曲线和EIS电化学测试，研究了植酸处理液的pH值对AZ91D镁合金转化膜生长速度及耐蚀性的影响.结果表明：溶液在pH=8时，转化膜生长速度最快，膜层较厚，且完整，无碎裂；pH=12时，转化膜生长速度较慢，膜层较薄；pH=5时，转化膜生长速度最慢，有碎裂.当植酸溶液的pH值在5～12时，镁合金表面形成的转化膜均可提高其耐蚀性，且pH=8时形成的膜耐蚀性最好.     

AZ91D镁合金表面无铬转化膜的研究

研究出一种新的镁合金表面转化处理方法.其处理液由磷酸、硝酸盐、加速剂及成膜剂组成.原子力微镜(AFM)对这种转化膜的形貌观察表明,膜的表面光滑而有波浪起伏.用能谱仪(EDX)和X射线衍射谱(XRD)研究该膜结构和组成.EDX试验结果证明转化膜主要由Mg、Al、Mn、P、Ca、O、K、Zn等元素组成.X射线衍射谱表明转化膜由非晶态物质与少量Ca0.965Mg2Al6O27,Mn5.64P3,ZnAl2O4和(Mg0.66Al0.34)(Al0.83Mg0.17)2O4晶态化合物组成.运用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线试验研究了转化膜在NaCl溶液中的腐蚀过程,结果指出,转化膜表面Cl-吸附区的溶解快于非吸附区是转化膜产生点蚀的原因.     

pH值对热镀锌汽车板和IF钢基板在NaCl溶液中电化学行为的影响

通过电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线测量,研究了pH值对热镀锌汽车板和IF钢(无间隙原子钢)基板在5%NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果表明:在三种不同pH值的溶液中,镀锌板的腐蚀过程主要受电荷传递过程控制,而基板的腐蚀过程受氧和氢离子的扩散过程控制。虽然镀锌板的腐蚀速度比基板的腐蚀速度快,但腐蚀过程都呈现了相似的变化趋势,都是随着pH值的增大,电荷转移电阻逐渐增大,腐蚀电流密度依次减小,即腐蚀速度依次减小。     

稀土铈盐、镧盐钝化镀锌钢板表面性能对比

运用正交试验分别对稀土铈盐和镧盐钝化进行试验,得出该两种稀土盐钝化镀锌钢板的最优参数和工艺条件。醋酸铅点滴试验、盐雾试验、失重试验和电化学交流阻抗谱(EIS)测定表明,镧盐转化膜的耐蚀性优于铈盐转化膜,接近常规铬酸盐转化膜。扫描电镜(SEM)表明,镧盐转化膜明显比铈盐转化膜成膜致密,对基体覆盖度更高,且膜层相对较厚。XRD分析显示,铈盐成膜物质主要是CeO2,镧盐主要是La2O3。漆膜划格试验表明,镧盐转化膜附着力优于铈盐转化膜,达到5B标准,再涂装性能可靠。     

ZM-5镁合金锰盐、铈盐转化膜性能探讨

对ZM-5镁合金表面高锰酸盐转化膜、铈盐转化膜、高锰酸盐-铈盐转化膜的性能进行对比分析,并在3.5%Na Cl溶液中,对各膜层的耐腐蚀性能进行研究。结果表明,高锰酸盐膜、高锰酸盐-铈盐膜与基体结合力强,且具有很好的耐蚀性能。应用化学反应原理对高锰酸盐-铈盐成膜机制进行探讨,分析认为:通过微阳极和微阴极的电化学过程、氧化还原反应和沉淀反应过程,在镁合金表面形成Mg2+,Mn2+,Ce3+,Ce4+的氧化物与氢氧化物,KMn O4作为阴极去极化剂,加快了阴极还原反应,提高了成膜反应速度。     

铝合金表面稀土转化膜性能与耐蚀机理研究

在全面分析国内外稀土转化膜的研究成果和存在问题的基础上,结合前期稀土对铝合金缓蚀机理、成膜机理研究成果,对含氧化促进剂的化学方法形成的稀土铈转化膜进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线散射能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)分析、X射线光电子能谱(XPS)的Survey谱图分析转化膜的主要成分和铈的价态。结果表明:铝合金表面稀土转化膜主要由非晶态的四价Ce氧化物/氢氧化物和铝氧化物的混合物组成;在整个转化膜中Ce元素总体分布均匀;转化膜致密均匀,局部镶嵌一些富含Ce沉积物。电化学研究证明,在NaCl溶液中含氧化促进剂H2O2形成致密的非晶态的铈转化膜能够阻止水和Cl离子在转化膜中的渗透,同时抑制了铝合金表面发生电化学腐蚀的阴极过程和阳极过程,稀土转化膜产生点蚀后还具有一定的自修复能力。     

304不锈钢晶间腐蚀过程中的电化学阻抗谱特征

用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了固溶态、敏化态304不锈钢在0.5mol/L H2SO4+0.01mol/L KSCN溶液中的阻抗谱特征.研究表明,不锈钢在不同极化电位下的阻抗谱呈现活性溶解、活化－钝化、钝化及再活化的特征.达到再活化之前,固溶态和敏化态的不锈钢在0.5mol/L H2SO4+0.01mol/L KSCN溶液中呈现相同的EIS特征;而在再活化区,钝化膜局部溶解,EIS图有两个容抗弧,低频容抗弧延伸到第二象限,呈现负电阻特征,低频下敏化态比固溶态不锈钢阻抗模值小一个数量级.     

AA6061-T6铝合金表面纳米Y_2O_3改性硅烷膜的耐蚀性

采用动电位极化曲线,电化学阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了溶液中加入不同含量纳米Y2O3对铝合金AA6061-T6表面硅烷膜耐蚀性的影响,采用扫描电镜(SEM)对其形貌进行了观察。结果表明,在1,2-双-三乙氧基硅烷(BTSE)溶液中加入少量纳米Y2O3可提高硅烷膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。硅烷膜对铝合金的保护只起到物理屏障作用。纳米Y2O3抑制了电化学腐蚀过程中阴极还原反应的发生,但不影响电极反应的动力特征。SEM表明在BTSE硅烷溶液中添加10~20mg/L的纳米Y2O3后,硅烷膜表面变得平滑致密。     

AZ91镁合金表面铈基稀土转化膜的制备及腐蚀电化学行为

考察了铈盐溶液中的AZ91镁合金电化学行为,包括开路电位,阴、阳极极化行为等,并据此开展了Ce(NO3)3为主盐的稀土盐转化膜研究,在AZ91镁合金表面形成无毒、无污染的铈盐化学转化膜,并研究成膜规律及其耐蚀行为.采用电化学阻抗谱技术优化了处理时间、温度、Ce(NO3)3液浓度和促进剂等因素对膜层结构和膜层耐蚀性能的影响,并获得了最好的成膜条件:处理温度为35℃,时间为30 min,主盐Ce(NO3)3的浓度为0.02 mol/L和促进剂H2O2浓度为4 mL/L.结果表明:采用优化后的工艺能够在AZ91镁合金表面获得宏观黄色致密、微观具有微小裂纹并分层的膜层,表层Ce含量较高.工艺优化制备的稀土化学转化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,有效抑制阴、阳极反应,自腐蚀电位提高250 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级.长期全浸实验结果表明,转化膜能有效提高镁合金的耐腐蚀性能,浸泡60 h后,保护性大大降低.     

2A12铝合金表面铈盐掺杂硅烷杂化膜在3.5%NaCl溶液中耐蚀性能的电化学研究

采用溶胶-凝胶法,以γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(γ-GPTMS)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,在2A12铝合金表面制备了稀土铈盐(Ce(NO3)3)掺杂的有机-无机杂化膜,研究了铈盐掺杂浓度和涂层固化温度等工艺条件.通过极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),比较了掺杂与未掺杂有机-无机硅烷杂化膜、铬酸盐转化膜和RE转化膜在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的耐腐蚀性能.测试结果均表明,铈盐掺杂硅烷杂化膜的极化电阻比掺杂前增大了约13倍,并显著高于铬酸盐转化膜和RE转化膜.     

Preparation and Corrosion resistance of Cerium-based Chemical Conversion Coating on AZ91 Magnesium alloy

采用Ce(NO3)3为主盐的稀土盐处理溶液,在AZ91镁合金表面形成无毒,无污染的铈盐化学转化膜,并研究成膜规律及其耐蚀行为。利用对膜层的外加扰动小,更易得到重复性高结果的电化学阻抗谱技术评价膜层耐蚀性能。初步优化了处理时间、温度、Ce(NO3)3液浓度和促进剂等因素对膜层结构和膜层耐蚀性能的影响,并获得了最好的成膜条件：温度35℃,时间为30min,处理液主盐Ce(NO3)3的浓度为0.02mol/l和4ml/l成膜促进剂。结果表明：优化后的工艺能够在AZ91镁合金表面获得宏观黄色致密,微观具有微小裂纹并分层的膜层,内层膜Ce含量较外层的低但致密。工艺优化制备的稀土化学转化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,有效抑制阴阳极反应,自腐蚀电位提高240mV,自腐蚀电流密度降低达到2个数量级。     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅱ.碳钢在碱性H2S溶液中的阳极钝化及钝化膜破裂

通过极化曲线和交流阻抗谱 (EIS)测定 ,对低碳钢在碱性H2 S溶液中的钝化及钝化膜破裂过程进行了研究。结果表明 ,相同pH值下 ,除氧碱性溶液中加入H2 S,对碳钢的钝化具有一定的促进作用 ;在阳极极化下 ,钝化初期阻抗谱具有两个时间常数 ,表现出不完全钝化的特征 ;随极化电位的升高 ,钝化膜逐渐完整 ,阻抗呈单一容抗弧特征 ,容抗弧半径逐渐增大 ;当极化电位高于 - 690mV时 ,由于电极表面HS 同OH 的竞争吸附和放电作用 ,导致电极表面钝化膜发生酸性溶解 ,并生成硫化物斑点 ,极化电阻显著下降 ,当极化电位高于 - 635mV时 ,钝化膜发生破裂 ,电极表面有大量硫化物生成     

硼酸缓冲溶液中pH值和Cl~-浓度对Cu腐蚀行为的影响

在硼酸缓冲溶液中,采用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)和半导体电容分析方法分别研究了Cu电极的极化行为及其表面人工Cu_2O钝化膜的化学稳定性.结果表明,低pH值、高Cl~-浓度均造成Cu_2O钝化膜的破坏和溶解.高Cl~-浓度时,Cu_2O钝化膜的半导体性质由p型转变为n型,使Cl~-更容易进入钝化膜与Cu~+络合,并破坏钝化膜从而加速腐蚀.高pH值、低Cl~-浓度有利于Cu_2O钝化膜稳定.     

The electrochemical study of corrosion resistance of silane-based hybrid films doped with rare earth salt on aluminum alloy

采用溶胶-凝胶法, 以γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(γ-GPTMS)和正硅酸乙酯 (TEOS)为前驱体, 在2A12铝合金表面制备了稀土铈盐(Ce(NO3)3)掺杂的有机－无机杂化膜, 研究了铈盐掺杂浓度和涂层固化温度等工艺条件. 通过极化曲线和电化学阻抗谱(EIS), 比较了掺杂与未掺杂有机－无机硅烷杂化膜、铬酸盐转化膜和RE转化膜在3.5%NaCl (质量分数)溶液中的耐腐蚀性能. 测试结果均表明, 铈盐掺杂硅烷杂化膜的极化电阻比掺杂前增大了约13倍,并显著高于铬酸盐转化膜和RE转化膜.