鎂在霧霾與海洋大氣環(huán)境中的腐蝕行為及機理研究
發(fā)布時間:2022-04-23 13:30
鎂(Mg)合金具有比重小,比強度和比剛度高等特點,可廣泛應(yīng)用于航空航天和汽車等領(lǐng)域。然而,由于鎂的耐蝕性比較差,使得其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。本文通過浸泡試驗和電化學方法分別研究了純Mg在霧霾與海洋大氣中的腐蝕行為及機理,并測試了純Mg在真實海洋大氣中的暴曬實驗,主要包括以下幾方面:(1)總結(jié)并確定了霧霾中各無機鹽組分對應(yīng)的濃度。研究了純Mg在含不同霧霾組分的Mg(OH)2飽和溶液中的腐蝕行為,結(jié)果表明,霧霾中各組分對純鎂的腐蝕影響從大到小可依次排列為:(NH4)2S04>霧霾模擬液>NH4N03>NaCl≈=KCl>Na2SO4≈MgCl2>CaS04>NH4Cl>Mg(OH)2(基液)>Ca(N03)2。(2)霧霾中的NH4+對純鎂的腐蝕具有顯著的加速作用,這可歸因于堿性條件下,NH4+/促進腐蝕產(chǎn)物膜中內(nèi)層MgO的溶解,使純Mg表面形成了厚而疏松多孔的Mg(OH)2膜,為溶液到達基體提供路徑,從而加速了純Mg的腐蝕。(3)純鎂在(NH4)2S04溶液中的腐蝕速率明顯大于相同當量濃度的NH4Cl中的腐蝕速率,這主要歸結(jié)于使用NaOH...
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題目的
1.2 鎂的大氣腐蝕影響因素
1.2.1 微觀結(jié)構(gòu)的影響
1.2.2 合金元素及雜質(zhì)的影響
1.2.3 環(huán)境因素的影響
1.2.3.1 溫度的影響
1.2.3.2 濕度的影響
1.2.3.3 氣體成分的影響
1.2.3.4 灰塵顆粒的影響
1.3 大氣腐蝕的測試實驗
1.3.1 大氣暴曬試驗
1.3.2 實驗室模擬加速實驗測試
1.3.2.1 鹽霧實驗
1.3.2.2 浸泡實驗
1.4 鎂及鎂合金的大氣腐蝕速率測量
1.4.1 亮度測量法
1.4.2 失重法
1.4.3 電化學方法在鎂合金大氣腐蝕中的應(yīng)用
1.4.3.1 動電位極化曲線與交流阻抗技術(shù)
1.4.3.2 掃描開爾文探針(SKP)和掃描開爾文探針力顯微鏡(SKPFM)
1.5 研究意義和結(jié)構(gòu)
參考文獻
第二章 純鎂在霧霾環(huán)境中的腐蝕行為及機理研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗材料和儀器設(shè)備
2.2.2 霧霾中PM_(2.5)的成分及其比例
2.2.3 溶液配制
2.2.4 浸泡與析氫實驗
2.2.5 電化學測試
2.3 實驗結(jié)果
2.3.1 純Mg在霧霾模擬液各組分中的腐蝕行為
2.3.2 純Mg在相同當量濃度的霧霾各組分中的腐蝕行為
2.3.3 純Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的浸泡實驗
2.3.4 純Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的電化學曲線
2.3.5 純Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的腐蝕形貌
2.4 討論
2.4.1 霧霾成分對Mg腐蝕行為影響的順序
2.4.2 NH_4~+,Cl~-和SO_4~(2-)
2.4.3 Mg~(2+),Ca~(2+)和NO_3~-
2.4.4 純鎂在(NH_4)_2SO_4溶液中的腐蝕行為及機理
2.4.4.1 腐蝕速率
2.4.4.2 NH_4~+對純鎂的腐蝕
2.4.4.3 Mg在含NH_4~+的溶液中的電化學行為
2.5 結(jié)論
參考文獻
第三章 純鎂在海洋環(huán)境中的腐蝕行為及機理研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料
3.2.2 實驗儀器及設(shè)備
3.2.3 浸泡實驗
3.2.4 暴曬實驗
3.2.4.1 暴曬條件
3.2.4.2 暴曬樣品的分析和表征方法
3.3 實驗結(jié)果
3.3.1 浸泡實驗
3.3.1.1 析氫實驗
3.3.1.2 電化學測試
3.3.1.3 腐蝕表面形貌
3.3.2 暴曬實驗
3.3.2.1 暴曬過程中的表面亮度變化與失重
3.3.2.2 表面形貌及腐蝕產(chǎn)物成分
3.4 討論
3.4.1 浸泡實驗
3.4.1.1 腐蝕速率
3.4.1.2 CaCl_2,KBr和NaHCO_3
3.4.1.3 MgCl_2和Na_2SO_4
3.4.2 暴曬試驗
3.4.2.1 純鎂暴曬后的腐蝕行為
3.4.2.2 溫度、濕度和無機鹽對鎂合金腐蝕速率的影響
3.5 結(jié)論
參考文獻
第四章 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
4.2 展望
附錄A
碩士期間研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Atmospheric Corrosion of Copper Exposed in a Simulated Coastal-Industrial Atmosphere[J]. Chen Pan,Wangyan Lv,Zhenyao Wang,Wei Su,Chuan Wang,Shinian Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(06)
本文編號:3647275
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題目的
1.2 鎂的大氣腐蝕影響因素
1.2.1 微觀結(jié)構(gòu)的影響
1.2.2 合金元素及雜質(zhì)的影響
1.2.3 環(huán)境因素的影響
1.2.3.1 溫度的影響
1.2.3.2 濕度的影響
1.2.3.3 氣體成分的影響
1.2.3.4 灰塵顆粒的影響
1.3 大氣腐蝕的測試實驗
1.3.1 大氣暴曬試驗
1.3.2 實驗室模擬加速實驗測試
1.3.2.1 鹽霧實驗
1.3.2.2 浸泡實驗
1.4 鎂及鎂合金的大氣腐蝕速率測量
1.4.1 亮度測量法
1.4.2 失重法
1.4.3 電化學方法在鎂合金大氣腐蝕中的應(yīng)用
1.4.3.1 動電位極化曲線與交流阻抗技術(shù)
1.4.3.2 掃描開爾文探針(SKP)和掃描開爾文探針力顯微鏡(SKPFM)
1.5 研究意義和結(jié)構(gòu)
參考文獻
第二章 純鎂在霧霾環(huán)境中的腐蝕行為及機理研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗材料和儀器設(shè)備
2.2.2 霧霾中PM_(2.5)的成分及其比例
2.2.3 溶液配制
2.2.4 浸泡與析氫實驗
2.2.5 電化學測試
2.3 實驗結(jié)果
2.3.1 純Mg在霧霾模擬液各組分中的腐蝕行為
2.3.2 純Mg在相同當量濃度的霧霾各組分中的腐蝕行為
2.3.3 純Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的浸泡實驗
2.3.4 純Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的電化學曲線
2.3.5 純Mg在(NH_4)_2SO_4溶液中的腐蝕形貌
2.4 討論
2.4.1 霧霾成分對Mg腐蝕行為影響的順序
2.4.2 NH_4~+,Cl~-和SO_4~(2-)
2.4.3 Mg~(2+),Ca~(2+)和NO_3~-
2.4.4 純鎂在(NH_4)_2SO_4溶液中的腐蝕行為及機理
2.4.4.1 腐蝕速率
2.4.4.2 NH_4~+對純鎂的腐蝕
2.4.4.3 Mg在含NH_4~+的溶液中的電化學行為
2.5 結(jié)論
參考文獻
第三章 純鎂在海洋環(huán)境中的腐蝕行為及機理研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料
3.2.2 實驗儀器及設(shè)備
3.2.3 浸泡實驗
3.2.4 暴曬實驗
3.2.4.1 暴曬條件
3.2.4.2 暴曬樣品的分析和表征方法
3.3 實驗結(jié)果
3.3.1 浸泡實驗
3.3.1.1 析氫實驗
3.3.1.2 電化學測試
3.3.1.3 腐蝕表面形貌
3.3.2 暴曬實驗
3.3.2.1 暴曬過程中的表面亮度變化與失重
3.3.2.2 表面形貌及腐蝕產(chǎn)物成分
3.4 討論
3.4.1 浸泡實驗
3.4.1.1 腐蝕速率
3.4.1.2 CaCl_2,KBr和NaHCO_3
3.4.1.3 MgCl_2和Na_2SO_4
3.4.2 暴曬試驗
3.4.2.1 純鎂暴曬后的腐蝕行為
3.4.2.2 溫度、濕度和無機鹽對鎂合金腐蝕速率的影響
3.5 結(jié)論
參考文獻
第四章 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
4.2 展望
附錄A
碩士期間研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Atmospheric Corrosion of Copper Exposed in a Simulated Coastal-Industrial Atmosphere[J]. Chen Pan,Wangyan Lv,Zhenyao Wang,Wei Su,Chuan Wang,Shinian Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(06)
本文編號:3647275
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