B95铝合金在铈盐溶液中形成转化膜的电极反应机理

采用电化学阻抗谱(EIS)研究B95铝合金在10 mmol/L CeCl3溶液中转化膜的形成过程,在建立稀土转化膜成膜过程三阶段机理基础上,采用电化学阻抗谱(EIS)技术研究溶液中氧含量、H2O2、pH值等各种条件变化对转化膜形成过程的影响。结果表明:O2参与的反应不是Ce转化膜形成速度的决定步骤,添加H2O2加快Ce转化膜形成速度,特别是形成过程的第一阶段;微阴极区氧主要按二电子途径还原,使局部pH上升,当pH达到或超过8.05时,Ce(Ⅲ)水合氢氧化物/氧化物开始沉积;Ce(Ⅲ)转化膜达到稳定平衡阶段,部分Ce(OH)3会被氧还原的中间产物H2O2氧化成CeO2;在中性或弱酸性溶液中,提高溶液的pH值对最终成膜有利。     

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。     

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...     

铈盐对铝合金的缓蚀机理研究

应用分离电解池(the split cell)技术将阴阳极分离,通过测定因溶液中氧含量改变和添加CeCl3导致两电极之间的净电流的变化,研究了CeCl3对B95超强铝合金在0.1 mol/L NaCl溶液中腐蚀行为的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量散射谱(EDS)表征电极表面的形貌特征,结合其它电化学技术如电位-时间曲线、极化曲线等手段,对Ce盐缓蚀机理作了深入探讨.结果表明,经Ce盐处理的B95超强铝合金表面可形成一层不均匀分布的转化膜,成膜动力学包括铝合金的溶解及随后的成膜两个过程;铝合金Ce化学转化膜主要由Ce、O、Al组成;3.5%NaCl溶液全浸试验表明添加CeCl3后腐蚀率可降低数百倍,铝合金的耐蚀性能大大提高,CeCl3表现为一种优良的铝合金缓蚀成膜剂.     

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。     

pH值对2024-T351铝合金在NaCl溶液中电化学行为的影响

采用动电位极化技术结合电化学阻抗谱测量,研究了pH值对2024-T351铝合金在0.6 mol·L^-1 NaCl溶液中腐蚀电化学特性的影响规律。结果表明,在pH=5～7的NaCl溶液中,铝合金表面可生成稳定的氧化膜,阻抗谱出现两个容抗弧。随着溶液pH的降低,极化曲线上的阴极电流密度逐渐增加,且氧化膜厚度减薄,膜电阻和电荷转移电阻均有所降低,这表明,氧化膜的保护性能随pH的减小而降低。在酸性（pH=3）NaCl溶液中,阻抗谱变为一个容抗弧,说明铝合金表面的氧化膜难以稳定存在,基体合金直接与溶液接触,极化曲线表现出基体合金的电化学特性。     

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。     

稀土添加剂对Ni-Fe合金镀层制备及耐蚀性能的影响

采用稀土盐CeCl₃为添加剂,通过调整镀液中CeCl₃浓度在20#钢基体上电沉积制备Ni-Fe合金镀层.采用SEM,EDS和XRD等表征镀层的结构,采用电化学极化曲线和阻抗谱研究合金镀层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀行为.结果表明:稀土添加剂在低pH值酸性体系中极易生成Ce(OH)₃溶胶,抑制 (FeOH) 和Fe(OH)₂等化合物的生成,其阴极吸附特性与 (FeOH) 的吸附形成竞争,优先吸附于材料表面,从而抑制了Fe的析出;另一方面CeCl₃的加入大大提高了电流效率,使镀速增大.当CeCl₃的浓度为3 g/L时,镀层中Fe的含量控制在16%左右,获得较好的镀层质量及较好的耐蚀性能.     

LY12铝合金在模拟酸雨溶液中的阻抗谱研究

利用电化学阻抗谱和极化曲线方法 ,研究了模拟酸雨溶液 pH值对LY12铝合金腐蚀行为的影响 .结果表明 ,当模拟酸雨溶液 pH小于 3 1时 ,LY12铝合金的腐蚀电位随pH值的升高而变负 ;当溶液 pH大于 3 4时 ,LY12铝合金的腐蚀电位随 pH值升高而变正 .在 pH小于 3 4的模拟酸雨溶液中 ,LY12铝合金的表面膜发生溶解 ,随着浸泡时间延长 ,膜厚度降低 ,膜阻抗降低 ,LY12铝合金的腐蚀速率升高 .而在 pH大于 3 8溶液中 ,LY12铝合金的表面膜厚度基本不随浸泡时间发生明显变化 ,随浸泡时间增加 ,膜阻抗增大 ,LY12铝合金的腐蚀速率降低 .从铝合金表面膜特性和离子吸附及腐蚀产物等方面 ,对实验结果进行了讨论     

建筑铝型材表面转化膜的制备及膜层组成分析

以钼酸钠和十二烷基苯磺酸钠混合溶液为成膜试剂,在建筑用6061铝型材表面制备了无Cr复合转化膜,对复合转化膜层的成膜过程和组织结构进行了观察,并探讨了转化膜的形成机理。结果表明,随着成膜时间的延长,转化膜表面的显微小孔逐渐被均匀分布的微裂纹所覆盖,微裂纹宽度逐渐增加;复合转化膜层由非晶态氧化物和氢氧化物组成,主要为MoO3、MoO(OH)2、CeO2、Ce(OH)4、Ce(OH)3、MnO2、Al(OH)3、Al2O3以及可能存在的MoO2。     

稀土铈对Fe-3Cr钝化膜电化学腐蚀行为的影响

利用电容测试法和电化学阻抗谱技术研究了稀土Ce对Fe-3Cr合金在1 mol/L NaHCO3+0.5 mol/L Na2CO3缓冲溶液中所形成的钝化膜电化学腐蚀行为的影响.结果表明:稀土Ce能大大降低钝化膜内的施主密度,使膜电阻和离子在膜内的传递电阻增大,导致离子在膜内的扩散能力降低.稀土的加入可以增强基体合金在含有Cl-缓冲溶液中的耐腐蚀性能.     

0.1 mol/L NaCl溶液中不同剥蚀程度LY12CZ合金的EIS特征

通过EXCO溶液浸泡腐蚀实验制备了不同剥蚀程度的LY12CZ合金试样.研究了不同剥蚀程度的LY12CZ合金在0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS)特征.结果表明不同剥蚀程度的IY12CZ合金在0.1 mol/L NaCl溶液中,EIS呈现不同特征;根据电化学阻抗谱特征可区分铝合金的剥蚀状态.研究结果为铝合金构件剥蚀的现场监检测提供了必要的依据.     

溶液中添加In~(3+)对铝电极负差数效应的影响

通过动电位极化、恒电位集气方法研究对纯铝在0.5mol/LNaCl溶液中的电化学行为,添加In3+后,使铝的活化电位负移,并且降低铝的负差数效应系数,提出铝溶解的动力学机制.探讨了In3+使铝电极在中性介质中抑制负差数效应的原因     

纳米化对Cu-20Zr合金腐蚀行为的改善

利用磁控溅射技术制备纳米晶Cu-20Zr(mass%)薄膜,用动电位极化法、电化学阻抗法对比研究了溅射Cu-20Zr纳米晶薄膜与铸态Cu-20Zr合金在0.1 mol/L HCl溶液中的耐蚀特性差异.腐蚀后样品的表面形貌及电化学分析表明,纳米化改善了Cu-Zr合金的耐蚀性能.在Zr优先溶解时,纳米晶薄膜中Zr的低活性和表面形成的富Cu层以及Cu、Zr同时溶解时腐蚀产物膜的形成是提高纳米晶Cu-20Zr在HCl水溶液中耐蚀性的重要原因.     

植酸自组装膜对白铜缓蚀作用的光电化学研究

用动电位伏安法和光电化学方法研究了植酸自组装单分子膜(SAMs)对白铜B30的缓蚀作用.结果表明,植酸分子易在白铜B30表面形成稳定的植酸SAMs,光电化学测试白铜B30表面膜显示p-型光响应,光响应来自电极表面的Cu2O层,植酸SAMs的形成使其光响应明显减弱,有良好的缓蚀效果,这与交流阻抗得到的结论一致,同时微分电容曲线表明植酸SAMs的形成改变了电极双电层结构,使得电容值减小,其缓蚀机理为化学吸附过程.     

纳米Fe-10Cr涂层电化学腐蚀行为影响研究Ⅱ.点蚀性能

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱图（EIS）和Mott-Schottky分析等电化学测试手段．探讨了Fe—10Cr纳米涂层在0.05mol／L H2SO4＋0.5mol／LNaCl溶液中的腐蚀行为．研究表明，与铸态合金相比，溅射纳米涂层表面钝化膜的化学稳定性和再钝化性能明显提高；二者的钝化膜均具有p型半导体结构特征．但溅射纳米涂层表面钝化膜的载流子密度和平带电位都比较低，导致钝化膜中金属离子的传输速度较低，纳米橡层表面钝化膜的化学稳定性增强。     

Ti离子注入对Al阳极氧化膜层阻抗性质的影响

对L3纯Al进行了Ti离子注入与阳极氧化,用X射线光电子能谱仪（XPS）分析了阳极氧化膜层的表面成分,利用电化学阻抗谱（EIS）研究了阳极氧化膜的腐蚀行为,结果表明,Ti离子以TiO2的形式存在于Al阳极氧化膜层中,Ti离子的注入并不影响Al阳极氧化膜的非晶结构,Ti离子注入可以使Al阳极氧化膜在酸性和碱性的NaCl溶液中的阻抗参数R明显提高,参数C降低。     

N80油套管钢转化膜的电化学性能研究

利用交流阻抗技术(EIS)研究了N80油套管钢在0.5 mol/L NaHCO3溶液中所成转化膜的电化学性能,用莫特－肖特基曲线分析了成膜电位、测试频率及Cl-浓度对转化膜半导体性能的影响.结果表明：转化膜呈n型半导体特征;随成膜电位增加,膜的容抗和施主密度减小;随Cl-浓度增加,膜的容抗和施主密度增加,膜的点蚀加剧.     

LD7铝合金阳极氧化膜的不同封闭方法耐蚀性评价

研究了不同封闭方法对LD7铝合金阳极氧化膜在NaCl溶液中耐蚀性的影响,包括沸水封闭、氟化镍封闭、重铬酸钾封闭和醋酸镍封闭.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.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.结果表明在酸性溶液和碱性溶液中醋酸镍封闭能提供更高的耐蚀性,而沸水封闭在中性溶液中较耐蚀.工业生产中普遍采用的重铬酸钾封闭对LD7铝合金阳极氧化膜封闭效果并不理想,封闭后的阳极氧化膜在不同pH值的溶液中耐蚀性均不高,氟化镍封闭的阳极氧化膜层耐酸性不强.