(Zr_(0.55)Cu_(0.30)Al_(0.10)Ni_(0.05))_(99)Y_1非晶合金的腐蚀行为

通过浸泡法和动电位极化法研究了锆基非晶合金(Zr_(0.55)Cu_(0.30)Al_(0.10)Ni_(0.05))_(99)Y_1的腐蚀行为。试样在3.5%的NaCl溶液中浸泡49h后肉眼观察到点蚀,在1mol/L的H_2SO_4和1mol/L的NaOH溶液中浸泡434.5h后肉眼未观察到明显腐蚀。在3种腐蚀介质中的动电位极化曲线均显示了钝化区,耐腐蚀性较好。在3.5%的NaCl溶液中自腐蚀电位最低,为-0.323V_(SCE),腐蚀电流密度最高,为7.6×10~(-5 )A/cm~2,钝化区范围最窄,为0.438V,耐腐蚀性最差。其次是在1mol/L的NaOH溶液中,在1mol/L的H_2SO_4溶液中耐腐蚀性最好。     

Zr_(56)Cu_(19)Ni_(11)Al_9Nb_5非晶合金的腐蚀行为

通过浸泡法、动电位极化法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和X射线光电子能谱(XPS),研究了Zr_(56)Cu_(19)Ni_(11)Al_9Nb_5非晶合金分别在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中的腐蚀和电化学性能。结果表明,试样在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中浸泡2 256h后,肉眼未发现明显腐蚀。SEM观察发现试样发生局部腐蚀,耐腐蚀性在3.5%的NaCl溶液中最差,在1mol/L的NaOH溶液中次之,在1mol/L的H_2SO_4溶液中最好。动电位极化测试结果表明,在3.5%的NaCl溶液中未发生钝化,由于Cl~-的破坏作用,钝化膜发生局部溶解,腐蚀电流密度最大,耐腐蚀性最差。在1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中发生钝化,生成致密而稳定的钝化膜,且在1mol/L的H_2SO_4溶液中自腐蚀电位和点蚀电位更高,腐蚀电流密度更小,钝化区更宽,钝化膜的稳定性和保护性能更好,耐腐蚀性更好。EDX和XPS分析表明,试样在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中的腐蚀产物主要为ZrO_2、Cu_2O、Al_2O_3、NiO和Nb_2O_5。     

Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学极化曲线和电化学阻抗(EIS)测试方法研究Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在0.5,1,2以及4 mol/L HCl溶液中的腐蚀行为,并比较了1 mol/L HCl溶液中非晶合金和不锈钢的腐蚀行为.极化曲线测试结果表明,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在各种浓度的HCl溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征.随着HCl溶液浓度的增大,其耐蚀性能逐渐下降.在1 mol/L HCl溶液中,非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢,自腐蚀电流密度比不锈钢小1个数量级.EIS结果显示,在开路电位下,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2非晶合金和不锈钢的Nyquist图均由单一的容抗弧构成,但非晶合金的电化学转移电阻Rt比不锈钢的大2个数量级,这一结果与极化曲线结果一致,说明非晶合金在HCl溶液中的耐蚀性能优于不锈钢.     

钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8非晶合金腐蚀性能的影响

采用电化学方法结合扫描电子显微镜研究了钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8(0≤x≤1)块体非晶合金腐蚀性能的影响。试验结果表明,对于基体Cu_(46)Zr_(46)Al_8非晶合金,浸泡处理降低了其抗腐蚀能力,在3. 5%Na Cl溶液中其开路电位和腐蚀电流密度分别由浸泡前的-428 m V和4. 31×10-6A/cm~2变为浸泡后的-439 m V和2. 75×10-5A/cm~2。钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8块体非晶合金在中性溶液中的腐蚀性能并没有起到明显的改善作用。然而,Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8块体非晶合金在碱性Na OH溶液中却具有较好的抗腐蚀能力,这与其发生钝化现象有关。     

铜基非晶合金复合材料在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

通过差示扫描量热法,设定升温速率为10 K/min,确定了铜基块体非晶合金Cu_(47.5)Zr_(47.5-x)Al_5Hf_x(x=0,9.5)的玻璃转变温度Tg为712～722 K,晶化温度Tx为747～766 K。结果表明,通过退火处理可获得铜基非晶合金或非晶-纳米晶复合材料。退火温度和退火时间影响组织结构和显微硬度。当退火温度高于Tg时,随着退火温度的升高以及退火时间的延长,显微硬度和结晶度逐渐增加然后趋于平缓。通过浸泡法和动电位极化法研究了铸态试样以及不同条件下退火后试样在3.5%(质量分数) NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,Cu_(47.5)Zr_(47.5-x)Al_5Hf_x(x=0,9.5)试样在3.5%NaCl溶液中发生点蚀。与铸态试样相比,在623 K (即低于Tg)或773 K(即略高于Tx)退火30 min试样的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度略微增加,耐蚀性变化不大。在923 K (即远高于Tx)退火30 min后试样的自腐蚀电位显著降低,腐蚀电流密度变化不大,耐腐蚀性变差。Hf含量对耐腐蚀性的影响较小。     

稀土元素添加对铁基非晶复合材料腐蚀行为的影响

采用工业级原料经包覆剂(CaO-Fe_2O_3-SiO_2)处理制备了Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C和添加稀土元素Ce、Dy及Ce+Dy的非晶复合材料棒状试样,用XRD和TEM研究不同稀土元素对复合材料微观组织的影响,用电化学工作站三电极体系分析试样在1 mol/L的HCl及1 mol/L的NaOH中的腐蚀行为。结果表明:合金在添加稀土元素后的组织仍为非晶复合材料,晶体相为过冷奥氏体相CFe_(15.1)和铁素体相Fe-Cr。加入质量分数1%Ce的试样在HCl及NaOH中的耐蚀性均为最佳,在HCl中自腐蚀电位为–0.162 05 V,自腐蚀电流密度为7.6999×10~(-8) A·cm~(-2),极化阻值达到9.5774×10~8Ω·cm~2;在NaOH中自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为–0.1839 V,1.7453×10~(-8) A·cm~(-2),极化阻值为7.1574×10~8Ω·cm~2。耐蚀性远优于AISI304,是潜力巨大的耐蚀材料。     

Ti-Zr基块体非晶合金在NaOH溶液中的腐蚀研究

采用电化学极化曲线和变温失重法研究了Ti_(35)Zr_(30)Be_(20)Cu_(7.5)Co_(7.5)块体非晶合金分别在0.5、1、2 mol/L NaOH溶液中的腐蚀行为,并比较了304不锈钢的耐蚀性。极化曲线测试结果表明,Ti_(35)Zr_(30)Be_(20)Cu_(7.5)Co_(7.5)块体非晶合金在0.5、1、2mol/L NaOH溶液中均表现出良好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征。随着NaOH溶液浓度的增大,极化曲线左移,耐蚀性降低。非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢。在293、313、333K,2mol/L NaOH溶液的不同温度失重腐蚀中,随温度增加,其非晶合金均较不锈钢耐蚀性高。探讨了NaOH溶液浓度变化、温度变化对Ti_(35)Zr_(30)Be_(20)Cu_(7.5)Co_(7.5)块体非晶合金的耐蚀性机理。     

Nb对Zr基非晶在1mol/LHCl溶液中腐蚀行为的影响

采用真空单辊甩带法制备出成分为(Zr_56Al_16Co_28)_(100-X)Nb_X(X=0,2,4)的合金试样,利用X射线衍射、电化学极化曲线和场发射扫描电镜研究了Nb对Zr-Al-Co非晶合金在1 mol/L HCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,在1 mol/L HCl溶液中,非晶态合金Zr-Al-Co-Nb的耐腐蚀性能优于晶态1Cr18Ni9Ti,且适量添加Nb能提高Zr-Al-Co非晶合金在盐酸溶液中的耐腐蚀性。     

退火温度对Zr_(56)Cu_(19)Ni_(11)Al_9Nb_5非晶合金电化学性能的影响

通过差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、动电位极化法和电化学阻抗图谱(EIS),研究了退火温度对Zr_(56)Cu_(19)Ni_(11)Al_9Nb_5非晶合金在3.5%的NaCl溶液中电化学性能的影响。结果表明,升温速率为10K/min时,试样的玻璃化转变温度Tg为689.0K,晶化温度Tx为733.3K。铸态试样以及在623K和723K退火30min的试样具有非晶结构,在823K和923K退火30min试样发生晶化并且随着温度的升高晶化程度逐渐增加。随着退火温度升高,铸态试样以及在623～923K退火30min试样的自腐蚀电位先正移然后负移,腐蚀电流密度先减小然后增加,容抗弧半径先增加然后减小,表明耐腐蚀性先增强然后减弱,且在723K退火后耐腐蚀性最好,在923K退火后耐腐蚀性最差。     

Ti对(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x块体金属玻璃显微组织、力学及腐蚀性能的影响（英文）

采用铜模吸铸法制备(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x合金,利用X射线衍射、扫描电镜、压缩实验及腐蚀测试等手段研究Ti对合金显微组织、力学和腐蚀性能的影响。结果表明,当Ti含量高于4%(摩尔分数)时,合金中出现大量晶化相;而当Ti含量为1%~3%Ti时,合金的压缩应力-应变曲线上出现屈服现象。添加适量的Ti元素能提高合金的强度及韧性。在1 mol/L NaOH溶液中浸泡144 h后,(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x合金质量无明显变化,表现出良好的耐腐蚀性能;而在1 mol/L HCl溶液中则会发生腐蚀,但适量的Ti元素添加可显著提高合金在盐酸溶液中的耐腐蚀性能。     

Ti-Cu-Ni-Zr块体非晶合金形成能力及耐蚀性

采用铜模铸造法制备了直径为2~4mm的Ti40Cu39Ni11Zr10合金,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及差示扫描量热分析法(DSC)考察了合金的非晶特性和热稳定性,并通过电化学极化试验和在3mol/L的HCl溶液中浸泡试验测试了合金的耐蚀性。结果表明,Ti40Cu39Ni11Zr10非晶合金制备直径为2mm,具有较好的热稳定性,当制备尺寸增大至3、4mm后,有TiCu晶体相析出;在3.5%的NaCl溶液里的电化学腐蚀以及在303、318、333K,3mol/L的HCl溶液中的变温失重腐蚀行为,与304不锈钢相比,Ti40Cu39Ni11Zr10块体非晶具有优异的耐腐蚀性能。     

Ti基块体非晶合金在酸性溶液中的腐蚀行为（英文）

研究Ti_34.3Zr_31.5Cu₅Ni_5.5Be_23.7块体非晶合金在不同浓度HCl和H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。电化学测试与扫描电子显微镜分析发现,在极化过程中,Cl^-离子在HCl溶液中引发点蚀损伤,点蚀电位随溶液浓度的增大而降低,被腐蚀表面的损伤程度则与溶液浓度呈正相关。在H₂SO₄溶液中材料表面形成钝化膜,表现出良好的耐蚀性。X射线光电子能谱分析发现,随着HCl溶液浓度的增加,钝化膜的稳定性降低。通过浸泡实验得到4种材料的腐蚀速率。结果显示,Ti_34.3Zr_31.5Cu₅Ni_5.5Be_23.7块体非晶合金在HCl溶液中的耐腐蚀性能最好,其腐蚀速率为7.22×10^-3 mm/a,约为316L不锈钢腐蚀速率的1/1294。     

Fe基非晶合金的晶化及其在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用单辊甩带法制备出完全非晶态的Fe_(78)Si_(13)B_9和Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1薄带,并利用非晶晶化退火法制备非晶和纳米晶双相合金Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1薄带.利用X射线衍射仪和示差扫描量热计对该非晶薄带的非晶特性及其晶化过程进行研究,并用电化学极化曲线的方法和电化学阻抗技术对比研究非晶Fe_(78)Si_(13)B_9和双相合金Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1在1 mol/L NaCl溶液里的电化学腐蚀行为,用SEM对极化测试后的试样形貌进行观察;同时还研究不同的热处理温度对材料的结构及在1 mol/L NaCl溶液里耐腐蚀性能的影响.结果表明:该非晶薄带的晶化过程分为两步;双相合金比非晶合金的耐腐蚀性要好;随着热处理温度升高,非晶合金和双相合金的耐腐蚀性能都得到提高.     

含硫化物夹杂铁基块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试技术以及浸泡实验对含硫化物夹杂的铁基块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,该非晶合金在不同浓度以及不同温度的HCl溶液中均呈现出明显的钝化特征,其耐蚀性能随着溶液浓度和温度的升高而逐渐降低;Nyquist曲线均只有一个容抗弧,电极系统的Faraday过程均由电极电位控制。浸泡腐蚀后的SEM形貌特征表明:硫化物颗粒对铁基非晶合金的腐蚀无明显影响,未诱发明显点蚀。     

电化学蚀刻-掺杂316L不锈钢制备PEMFC双极板

目的 研究在0.5 mol/L KNO3和0.1 mol/L HNO3混合溶液中,电极电位对316L不锈钢(316LSS)表层微观形貌、化学组成、耐腐蚀性能和界面接触电阻的影响,以解决316LSS双极板在质子交换膜燃料电池中服役时腐蚀和表面接触电阻较大的问题.方法 借助于电化学交流阻抗、循环伏安、计时电流和动电位极化测试,对316LSS表面发生的电化学反应及改性后性能进行研究.利用电化学工作站、扫描电镜及X射线光电子能谱分析仪,对316LSS的耐腐蚀性能、微观形貌及化合价进行表征,并测量界面接触电阻和反应后溶液中铁铬金属离子浓度进行测量.结果 在0.5 mol/L KNO3+0.1 mol/L HNO3的混合溶液中,316LSS表面发生的反应为不可逆过程,当改性电位为–0.5 V(vs.SCE)时,交流阻抗低频区出现了代表物质吸附的感抗弧,电位负移到–0.6 V(vs.SCE)和–0.7 V(vs.SCE)时,表面发生点腐蚀和晶界腐蚀,膜层的完整性被破坏.最佳电位–0.5 V(vs.SCE)改性后316LSS表面出现凸起结构,表层元素分析发现关键合金元素铬主要以氧化铬和氮化铬形式存在,–0.5 V(vs.SCE)对应的氮化铬占比达54.8％.在140 N/cm2的压力下界面接触电阻与施加电位呈现抛物线关系,最小电阻值为8.7 m?·cm2(–0.5 V(vs.SCE)).改性后的316LSS耐腐蚀性能显著提升,最佳样品的腐蚀电流密度和腐蚀电位分别为0.065μA/cm2和136.738 mV,在模拟燃料电池中运行650 h时,腐蚀电流密度为3.4μA/cm2.结论 电化学改性316LSS的物理化学性能与施加电位大小密切相关.由于316LSS表层钝化膜在电化学反应过程中发生选择性溶解以及原位氮掺杂,促使钝化膜厚度减薄,掺杂氮元素稳定了膜层结构和提高了导电性能,消除了钝化膜对双极板性能的不利影响.最佳改性电位下316LSS表面发生选择性蚀刻形成致密的凸起状氮掺杂膜层,改善了316L不锈钢双极板综合性能.     

Nb对Zr基非晶合金在NaOH溶液中腐蚀行为的影响

采用真空单辊甩带法制备出(Zr_(56)Al_(16)Co_(28))_(100-x)Nb_x(x=0,2,4)的合金试样。利用X射线衍射、电化学极化曲线和扫描电镜研究了Nb对Zr-Al-Co非晶合金在1 mol/L Na OH溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,在1mol/L Na OH溶液中,Zr-Al-Co-Nb非晶合金的耐腐蚀性能优于Cr18Ni8,且适量添加Nb能提高Zr-Al-Co-Nb非晶合金的耐腐蚀性。     

重熔处理对铝基非晶合金腐蚀性能的影响（英文）

通过极化扫描,EIS,XRD和SEM技术研究了Gd_(56)Al_(26)Co_(18)和Sm_(56)Al_(26)Co_(18)非晶合金在0.01 mol/L氢氧化钠溶液中的腐蚀行为,同时通过DSC研究了自由体积。非晶合金在0.01 mol的NaOH碱溶液中腐蚀后发现经过重熔处理增加了它的耐腐蚀性能。Gd基非晶条带在0.01 mol/L的NaOH碱溶液中的耐腐蚀性要优于Sm基非晶条带。另外通过研究发现,重熔后的非晶条带含有的自由体积比第1次制备的非晶条带要少。     

S_2O_3~(2-)对Cu-15Ni-8Sn合金在NaCl溶液中点蚀的影响

采用动电位极化法对Cu-15Ni-8Sn合金的点蚀行为进行了研究,结果表明,在不同浓度的NaCl(0.01%,0.1%,1%和10%)溶液中,随着Cl-浓度的增大,Cu-15Ni-8Sn合金试样的耐点蚀性能下降,蚀孔半径显著增加。当向NaCl溶液中加入较低浓度(0.001,0.01,0.1mol/L)的Na2S2O3时,Cu-15Ni-8Sn合金试样的点蚀敏感性降低,点蚀受到明显抑制。而当Na2S2O3的加入浓度逐渐升高到1mol/L时,Cu-15Ni-8Sn合金试样耐点蚀性能没有提高。     

非晶合金Mg_(65)Y_(10)Cu_(25)在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学极化曲线方法、交流阻抗 (EIS)技术和扫描电子显微镜 (SEM )研究了Mg65Y10 Cu2 5非晶及相应的晶化合金在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试结果表明 ,非晶合金Mg65Y10 Cu2 5在NaCl溶液中为活性溶解 ,腐蚀反应由阴极反应和阳极反应共同控制。EIS测试表明 ,随着浸泡时间延长 ,非晶合金耐蚀性下降 ,EIS由 3个时间常数变为 2个时间常数。SEM测试表明 ,非晶合金经过 2 4h浸泡后 ,表面发生了极为不均匀的腐蚀 ;EDAX能谱表明 ,非晶合金经过浸泡后 ,表面成分发生了较大变化 ,含镁量减少 ,表面出现了浓度分布不均匀的氧元素。晶化后Mg65Y10 Cu2 5合金的耐蚀性略有提高。探讨了非晶合金在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀机理     

铁基非晶基涂层的HVOF制备及耐腐蚀性能(英文)

以工业原材料制备的铁基非晶合金、镍铬合金、碳化钨颗粒的混合粉末为原材料,采用高速火焰喷涂技术制备铁基非晶基涂层。通过分析铁基非晶基涂层分别在1 mol/L盐酸、氯化钠、硫酸和氢氧化钠溶液中的动态极化特性,研究其腐蚀阻抗。采用扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的腐蚀形貌。结果表明:铁基非晶基涂层具有优良的耐蚀性能,而且在含氯离子溶液中,表现出比304L奥氏体不锈钢更高的腐蚀阻抗。在1 mol/L盐酸溶液中,铁基非晶基涂层的腐蚀电流密度和钝化电流密度分别为132.0μA/cm2和9.0 mA/cm2,在1 mol/L氯化钠溶液中分别为2.5μA/cm2和2.3 mA/cm2,且表现出一个宽的自钝化区间。其优异的耐蚀性能表明铁基非晶基粉末可以作为一种耐腐蚀、耐磨损的工程材料。