机械合金化制备的纳米晶Ag-25Ni合金在H_2SO_4溶液中腐蚀电化学行为研究

通过机械合金化法通过控制球磨机球磨时间分别制备出纳米晶(Nanocystalline,简化NC)和常规尺寸(Coarse grained,简化CG)Ag-25Ni合金粉末,利用真空热压法将粉末压成块体,通过电化学工作站研究两种不同尺寸Ag-25Ni块体合金在0.02mol/L H_2SO_4溶液中的腐蚀电化学行为。由动电位极化曲线可以看出,两种Ag-25Ni合金均发生活性溶解,且纳米晶NC Ag-25Ni合金的腐蚀电流密度明显小于常规尺寸CG Ag-25Ni合金;从交流阻抗谱可以看出,纳米晶NCAg-25Ni合金的曲率半径明显大于常规尺寸CGAg-25Ni合金,NCAg-25Ni合金电子传递电荷电阻大于CGAg-25Ni。可见,纳米化后,Ag-25Ni合金耐蚀性能提高。     

Fe-Ni合金在0.5 mol/L NaOH溶液中的电化学腐蚀行为研究

通过机械合金化法制备出纳米晶Fe-Ni合金,并与粉末冶金法制备的常规尺寸Fe-Ni合金作对比,探究两种合金在0.5mol/LNaOH溶液中电化学的腐蚀行为。利用三电极体系和电化学工作站,通过测量两种不同晶粒尺寸的Fe-Ni合金的E-t曲线、动电位极化曲线和电化学交流阻抗谱,发现两种合金均有活性溶解现象,交流阻抗谱均由单容抗弧组成。且常规尺寸Fe-Ni合金的腐蚀电流密度高于纳米晶Fe-Ni合金,纳米晶Fe-Ni合金的电荷传递电阻大,说明纳米晶Fe-Ni合金耐腐蚀性较好。     

块体纳米晶Fe-50Cu合金在硫酸钠溶液中的腐蚀电化学行为研究

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱图等电化学测试手段,探究了用粉末冶金法制备的常规尺寸Fe-50Cu合金、机械合金化法和液相还原法制备的纳米晶Fe-50Cu合金在0.05 mol/L硫酸钠溶液中的腐蚀行为。研究表明,三种方法制备的Fe-50Cu合金的自腐蚀电位随时间的变化幅度很小,基本保持不变。从动电位极化曲线来看,三种方法制备的合金都发生活性溶解现象,机械合金化法制备的Fe-50Cu合金腐蚀电流密度最大,腐蚀速度最快。从交流阻抗谱可知,三种均为单容抗弧,且液相还原法制备的Fe-50Cu合金的电荷传递电阻最小。三种方法比较得知液相还原法制备的合金耐腐蚀性好。     

Fe-40Co-20Cr合金在H3PO4溶液中的腐蚀行为研究

采用粉末冶金法制备了常规尺寸的PM Fe-40Co-20Cr块体合金,采用机械合金化法与真空热压技术制备了纳米级尺寸的MAFe-40Co-20Cr块体合金。利用电化学多通道工作站进行腐蚀电化学行为研究。采用动电位极化曲线和交流阻抗谱对块体合金在0.6 mol/L的磷酸溶液中的电化学性能进行研究分析。结果表明,纳米化后,由PM Fe-40Co-20Cr块体合金到MA Fe-40Co-20Cr块体合金的自腐蚀电位发生正移,腐蚀倾向越小,腐蚀电流密度降低,交流阻抗谱均为单容抗弧,纳米化后MA Fe-40Co-20Cr的电荷传递电阻变大,即耐蚀性增强。     

Fe-50Co合金在0.1 mol·L-1中性Na2SO4溶液中的腐蚀行为研究

通过粉末冶金法(PM)和机械合金化法(MA)真空热压制备了常规尺寸的PM Fe-50Co块体合金和纳米尺寸的MA Fe-50Co块体合金,并且比较了这两种合金在0.1mol/L中性Na_2SO_4溶液中的电化学腐蚀行为。比较分析了两种Fe-50Co合金的自腐蚀电位曲线、电化学交流阻抗谱以及动电位极化曲线。从自腐蚀电位曲线可知,常规尺寸PM Fe-50Co块体合金的自腐蚀电位为-656.16 mV,纳米尺寸MA Fe-50Co块体合金的自腐蚀电位为-374.49 mV,都没有随时间的变化而发生改变;从动电位极化曲线可以发现,PM Fe-50Co和MA Fe-50Co块体合金均会发生活性溶解,并且纳米尺寸MA Fe-50Co合金的腐蚀电流密度高于常规尺寸PM Fe-50Co合金;由交流阻抗谱可得,PM Fe-50Co合金的阻抗谱曲率半径大于MA Fe-50Co合金,说明PM Fe-50Co合金电子传递电荷电阻大于MA Fe-50Co。因此,常规尺寸的PM Fe-50Co合金的耐蚀性更好。     

晶粒细化对金属Cr在含Cl-介质中腐蚀电化学行为的影响

采用机械合金化通过热压烧结工艺制备了纳米晶金属Cr,利用动电位扫描法和交流阻抗技术,与常规尺寸金属Cr对比研究了它们在含Cl-介质中的腐蚀性能以及晶粒细化对其腐蚀电化学行为的影响。结果表明：随着Cl-浓度的增加,不同晶粒尺寸金属Cr的腐蚀电流密度增大,腐蚀速度加快。晶粒尺寸降低后,在相同条件下,腐蚀电流密度变大,其抗腐蚀性能降低。两种尺寸金属Cr的极化曲线均出现了钝化由强到弱交替变化的趋势,反映了Cl-对钝化膜的破坏与修复作用。两种尺寸金属Cr的交流阻抗谱均呈单容抗弧特征,表明腐蚀过程受电化学反应控制。     

Fe-60Ni-15Cr合金在NaCl溶液中的腐蚀电化学行为研究

采用机械合金化法,利用真空热压技术,通过控制温度、压力制备了MA Fe-60Ni-15Cr块体合金,采用粉末冶金法制备了常规尺寸的PM Fe-60Ni-15Cr合金。利用电化学测量系统,研究两种合金在3.5%的Na Cl溶液中的腐蚀行为。通过动电位极化曲线和交流阻抗谱分析可得,两种合金均发生活性溶解,MA Fe-60Ni-15Cr合金的腐蚀电流密度高于PM Fe-60Ni-15Cr合金,且两种合金的交流阻抗谱均由单容抗弧组成,PM Fe-60Ni-15Cr合金的传递电荷电阻大于MA Fe-60Ni-15Cr合金。即PM Fe-60Ni-15Cr合金的耐蚀性较好。     

纳米Cu-20Co-20Ni合金在中性Na2SO4溶液中腐蚀行为研究

纳米材料的物理性质和化学性质研究在国内外引起了广泛的关注,目前有关纳米材料的腐蚀性能研究主要集中在纳米薄膜和纳米涂层上,而对块合金耐蚀性的研究较少。实验用机械合金化(MA)制备了纳米晶的Cu-20Co-20Ni合金粉末,用粉末冶金法(PM)制备了常规尺寸的Cu-20Co-20Ni合金粉末。采用真空热压工艺制备Cu-20Co-20Ni合金块体。通过测量Cu-20Co-20Ni合金在Na_2SO_4溶液中的开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗,对其腐蚀性能进行了研究。结果表明:随着晶粒的细化,自腐蚀电位变负,腐蚀电流密度增大,电荷传递电阻变小,耐腐蚀性减弱,即纳米晶Cu-20Co-20Ni合金的耐腐蚀性能相比常规尺寸Cu-20Co-20Ni合金差。     

Cu-50Co合金在HCl溶液中的腐蚀电化学性能研究

采用液相还原法制备两种不同粒径大小的Cu-Co合金粉末,采用真空热压技术制备合金块体,借助电化学手段,通过测量E-t曲线、动电位极化曲线以及交流阻抗谱研究在0.5mol/LHCl溶液中两种粒径大小合金的腐蚀性能。研究结果表明:纳米晶Cu-50Co合金与常规尺寸Cu-50Co合金相比,腐蚀电流密度较小、电荷传递电阻较大、具有较好的耐蚀性能。     

晶粒细化对Cu-20Co-20Ni块体合金在H2SO4溶液中腐蚀电化学行为的影响

利用电化学测试技术测试了纳米晶块体Cu-20Co-20Ni合金材料在H₂SO₄溶液中的自腐蚀电位、交流阻抗以及极化曲线,并将粉末冶金法（PM）制备的常规尺寸Cu-20Co-20Ni合金与机械合金化法（MA）制备的纳米晶Cu-20Co-20Ni合金进行对比,探究了纳米晶块体Cu-20Co-20Ni合金材料在H₂SO₄溶液中的腐蚀电化学行为及晶粒细化对其腐蚀行为的影响。结果表明,随着H₂SO₄溶液浓度增加,常规尺寸和纳米晶Cu-20Co-20Ni合金的腐蚀速度均变快,在相同酸度下,纳米化后的合金腐蚀速度增加。电化学阻抗谱表明,2种合金都是由电化学反应控制着腐蚀过程。H₂SO₄溶液浓度增加,电荷传递电阻变小,在相同酸度下,纳米晶（MA）Cu-20Co-20Ni合金的传递电阻小于常规尺寸（PM）Cu-20Co-20Ni合金,表明纳米化后Cu-20Co-20Ni合金的耐蚀性能下降。     

Ti和Ta对单晶镍基合金在水溶液中腐蚀行为的影响

采用真空感应熔炼与提拉法技术,经由选晶器制备出三种不同Ti和Ta含量的单晶镍基合金试样,通过动电位极化曲线和交流阻抗法测试了单晶镍基合金(0 0 1)面在3.5%NaCl+10.5%Na_2SO_4溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明:单晶镍基合金中的Ti主要提高合金在氯化物和硫酸盐水溶液中的自腐蚀电位而Ta可以提高合金的钝化性能,使得合金的钝化区间变宽,至钝电位变负和维钝电流降低,同时含有Ti和Ta的合金具有最小的自腐蚀电流和自腐蚀速度;含Ti、Ta的三种镍基合金交流阻抗谱均表现出单一的容抗弧,电化学腐蚀受合金中组元与腐蚀介质的电化学反应控制,同时含有Ti和Ta的合金具有最大的电荷传递电阻和最小的自腐蚀速度。     

织构对电沉积纳米晶镍耐蚀性的影响

采用脉冲电沉积方法在304不锈钢表面制备出具有(111)或(200)择优取向的纳米晶镍。采用XRD对纳米晶镍的织构进行表征,并利用电化学工作站测试纳米晶镍的动电位极化曲线和交流阻抗谱。结果表明:织构对纳米晶镍的耐蚀性有明显的影响,具有(111)择优取向的纳米晶镍的耐蚀性最好;随着TC(111)的增大,纳米晶镍的耐蚀性增强。     

ZM5镁合金化学镀Ni-P合金镀层的电化学腐蚀行为

在ZM5镁合金表面制备了化学镀Ni-P合金镀层,并对其微观形貌、成分、相结构及电化学腐蚀行为进行了分析。结果表明:化学镀Ni-P合金镀层的厚度约为25μm,表面均匀、平整,内部致密无缺陷,与基体结合紧密,其结构为非晶态。与ZM5镁合金基体相比,化学镀Ni-P合金镀层的自腐蚀电位正移了1.171 V,自腐蚀电流密度减小了近3个数量级,表现出良好的耐蚀性。化学镀Ni-P合金镀层在阴极极化电位和自腐蚀电位下的阻抗谱均由两个容抗弧半圆组成,表现为均匀腐蚀。而阳极电位下化学镀Ni-P合金镀层的阻抗谱由容抗弧和Warburg阻抗组成,表现为局部腐蚀。化学镀Ni-P合金镀层在自腐蚀电位和阴极极化电位下工作能显著提高耐蚀性,并且在自腐蚀电位下的耐蚀性更好。而化学镀Ni-P合金镀层在阳极极化电位下的耐蚀性较差,不利于镀镍镁合金的长期使用。     

机械合金化Ni-20Cr合金电化学腐蚀行为研究

利用电化学方法以及化学浸泡法,结合XRD、TEM等表面分析技术,研究了机械合金化Ni-20Cr及粗晶Ni-20Cr合金在质量分数为3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明机械合金化方法制备的Ni-20Cr合金的电化学腐蚀性能要低于粗晶Ni-20Cr合金。相对于粗晶合金,晶粒细化是合金机械合金化后耐蚀性能降低的主要原因。     

银杏叶提取物对冷轧钢在H_3PO_4溶液中的缓蚀性能

用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了银杏(Ginkgo)叶提取物(GLE)对冷轧钢在1.0 mol/L H3PO4溶液中的缓蚀性能。结果表明:GLE对冷轧钢在H3PO4溶液中具有良好的缓蚀作用,缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,且随温度的升高而增大,GLE在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。动电位极化曲线表明,GLE为混合抑制型缓蚀剂。EIS高频区呈容抗弧,低频区有小段感抗弧,添加GLE后阻抗值显著增加,表现出良好的缓蚀性能。     

充氢电流密度对S32750 SDSS在0.6mol/L NaCl中腐蚀行为的影响

对于处在富氢环境下的钢材料,使用寿命和性能会因氢的存在而大大降低,进而对设备安全运行造成隐患。本文将S32750 SDSS作为研究对象,在不同电流密度下对其进行电化学充氢,通过电化学阻抗谱、动电位极化曲线等电化学测试研究了氢对其耐腐蚀性能的影响。结果显示：提升充氢电流密度,S32750 SDSS容抗弧半径减小,自腐蚀电位、点蚀电位负移,自腐蚀电流、点蚀电流密度增大,材料耐蚀性能变差。     

电流密度对Ni-W合金镀层性能的影响

采用脉冲电沉积技术,通过改变电流密度制备出非晶Ni-W合金镀层。利用XRD对镀层的晶粒尺寸和相结构进行表征,利用电化学工作站测试镀层在3.5%的NaCl溶液中的极化曲线和交流阻抗谱。结果表明:镀层的非晶程度随电流密度的增大而增大。当电流密度为15A/dm~2时,镀层的耐蚀性最好,自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-288mV和49.4μA/cm~2。     

电流密度对Fe-Cr合金镀层耐蚀性的影响

通过改变电流密度,在黄铜基体上制备出纳米晶Fe-Cr合金镀层。分别采用SEM和EDS对镀层的表面形貌和成分进行观察与分析,采用XRD对镀层的结构进行表征,采用电化学工作站对镀层的极化曲线和交流阻抗进行测试。结果表明:镀层的耐蚀性随电流密度的增大呈现出先增强后减弱的趋势。当电流密度为15A/dm2时,镀层的晶粒尺寸为10.4nm且耐蚀性最好。     

温度对化学镀锡层形貌和耐蚀性的影响

对不同温度下制备的化学镀锡层进行了电化学腐蚀试验。使用电化学工作站测试了交流阻抗谱,研究了温度对化学镀锡层形貌和耐蚀性的影响。结果表明:Nyquist图显示不同温度下所得化学镀锡层的电化学阻抗谱都呈现出简单的容抗弧特征,随着温度从40℃升高到80℃,容抗弧半径总体上先增大后减小;Bode图显示不同温度下所得化学镀锡层的相位角与频率之间的关系曲线形状相似,在测试频率范围内都只出现一个相角峰。温度为60℃时制备的化学镀锡层表面块状颗粒的尺寸和分布最均匀,容抗弧半径最大,并且在较宽频率范围内的相位角都接近70°,表现出较好的耐蚀性。     

镁合金表面硅酸盐封闭磷化膜的腐蚀失效行为

在镁合金表面制备磷化膜并对其进行硅酸盐封闭,然后以3.5%氯化钠溶液作为腐蚀介质浸泡不同时间,采用全浸腐蚀法和电化学工作站考察硅酸盐封闭磷化膜的腐蚀失效行为。结果表明,浸泡48 h以内,磷化膜的腐蚀程度较轻,晶粒间的缝隙较少,其电化学阻抗谱表现为单一容抗弧且容抗弧半径相差不大,能较好的抑制腐蚀发生。随着浸泡时间延长,磷化膜表面锈斑明显增多且颜色加深,腐蚀面积呈大幅度增加的趋势,表面较粗糙、晶粒间形成了细长的缝隙,电荷转移电阻和缓蚀效率都呈现先大幅度降低然后基本不变的趋势,耐蚀性能逐步下降。当浸泡超过168 h后,磷化膜遭到严重破坏,表面几乎完全覆盖锈斑且形成了贯穿性缝隙,电化学阻抗谱表现为容抗弧和感抗弧特征,其耐蚀性能很差处于失效状态,对镁合金起不到防护作用。