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谈电化学铝合金AA2024、AA6061和AA7075电化学腐蚀行为学士

收藏本文 2024-01-25 点赞:28181 浏览:124352 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:铝合金质轻,比强度高,同时也具有优异的耐腐蚀性能,机械性能等,广泛被运用于军工,民用,航空航天等多个领域,尤其在航空航天领域更加占据着不可替代的位置。然而其服役的环境变化无常,比如自然条件(大气腐蚀),太空极端条件(宇宙风暴),海洋苛刻条件(高温冲刷腐蚀),导致其利用寿命受到了巨大的挑战,这是个核心,前沿,共性的关键不足,由此探讨铝合金材料的腐蚀行为对航天航空材料的进展起着至关重要的作用。虽然国内外探讨已经颇多,但是本论文是以独特的角度探讨了铝合金板材,主要探讨铝合金板材各截面的耐腐蚀性能,其为本论文的亮点。本论文采取动电位扫描和电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy)等电化学测试技术,对裸露的航空航天材料AA2024,AA6061,AA7075三种铝合金板材的不同截面的耐腐行为进行探讨,主要探讨以下几个方面:(a)通过金相显微观察,判断三种铝合金板材的截面情况,以而得出轧制方向,轧制面;(b)在溶液除氧,溶氧的条件下,通过动电位扫描,单扫,回扫的测试参数设置下,进行铝合金各截面的耐腐蚀性能的比较;(c)通过电化学阻抗测试技术,得出了等效电路图,进而对铝合金各截面的耐腐蚀性能做出比较性浅析。实验表明:(i)在0.01M NaCl溶液、室温、溶液溶氧条件下,以腐蚀热力学角度讲,板材的纵轧制截面(L-ST)与轧制面(L-LT)的自腐蚀电位相近,而横轧制截面(LT-ST)的自腐蚀电位相对于其它两截面时更负;以腐蚀动力学的角度讲,横轧制截面(LT-ST)的腐蚀电流密度最小,而轧制面(L-LT)的腐蚀电流密度最大。在无氧条件下,其所有的腐蚀电位都相对于有氧条件下的腐蚀电位向负的方向移动,并且腐蚀电流密度都比有氧条件时的小,而各个铝合金其各截面的耐腐蚀性能与其溶液溶氧条件基本一致;(ii)通过交流阻抗图谱浅析,由两个容抗弧组成,高频容抗弧的直径显现了荷转移电阻的大小,而中低频容抗弧显现的是由腐蚀产物引起的扩散电阻,其腐蚀产物将会影响电极的表面状态以及电极与溶液构成的双电层中的电位分布,进而影响电极反应速度,所以其交流阻抗值由荷转移电阻与扩散电阻组成,二者共同决定交流阻抗值的大小,进而决定耐腐蚀性能的高低。通过本实验测试,可以更加清楚地知道铝合金板材各截面的耐腐蚀性能,以而为铝合金材料的选用以及表面处理等防护手段提供一定的论述指导。关键词:铝合金论文电化学论文腐蚀性能论文

    摘要5-7

    Abstract7-11

    引言11-12

    1 文献综述12-31

    1.1 铝合金的概述12-14

    1.1.1 铝合金的特点12-13

    1.1.2 铝合金的分类13-14

    1.2 飞机铝合金材料的进展及近况14-16

    1.3 国内外铝合金材料的腐蚀探讨进展16-26

    1.3.1 铝合金的腐蚀类型16-24

    1.3.1.1 点蚀17-18

    1.3.1.2 晶间腐蚀18-21

    1.3.1.3 剥蚀21-22

    1.3.1.4 应力腐蚀22-24

    1.3.2 表面处理的铝合金材料的大气腐蚀24

    1.3.3 铝合金腐蚀的影响因素24-26

    1.4 铝合金腐蚀的探讨策略26-29

    1.4.1 金属腐蚀的电化学历程26

    1.4.2 电化学腐蚀测试技术26-29

    1.4.2.1 稳态极化曲线测量27-28

    1.4.2.2 交流阻抗技术28-29

    1.5 本论文的探讨内容与作用29-31

    2 实验内容31-39

    2.1 实验材料与设备31-32

    2.1.1 实验材料31

    2.1.2 实验药品31-32

    2.1.3 实验设备32

    2.2 试样制备32-35

    2.2.1 金相试样制备32-33

    2.2.2 电化学测试试样制备33-35

    2.3 性能检测技术35-37

    2.3.1 电化学测试技术35-37

    2.3.1.1 有氧条件的电化学测试36-37

    2.3.1.2 无氧条件的电化学测试37

    2.4 铝合金表面形貌观察浅析37-39

    3 实验结果与浅析39-63

    3.1 AA2024 铝合金的测试结果与浅析39-46

    3.1.1 测试面的确定39-40

    3.1.2 有氧条件下的电化学测试结果与浅析40-42

    3.1.2.1 动电位极化曲线40-41

    3.1.2.2 交流阻抗谱41-42

    3.1.3 无氧条件下的电化学测试结果与浅析42-45

    3.1.3.1 动电位极化曲线42-44

    3.1.3.2 交流阻抗谱44-45

    3.1.4 小结45-46

    3.2 AA6061 铝合金的测试结果与浅析46-53

    3.2.1 测试面的确定46-47

    3.2.2 有氧条件下的电化学测试结果与浅析47-50

    3.2.2.1 动电位极化曲线47-49

    3.2.2.2 交流阻抗谱49-50

    3.2.3 无有氧条件下的电化学测试结果与浅析50-52

    3.2.3.1 动电位极化曲线50-51

    3.2.3.2 交流阻抗图谱51-52

    3.2.4 小结52-53

    3.3 AA7075 铝合金的测试结果与浅析53-59

    3.3.1 测试面的确定53

    3.3.2 有氧条件下的电化学测试结果与浅析53-56

    3.3.2.1 动电位极化曲线53-54

    3.3.2.2 交流阻抗图谱54-56

    3.3.3 无氧条件下的电化学测试结果与浅析56-58

    3.3.3.1 动电位极化曲线56-57

    3.3.3.2 交流阻抗图谱57-58

    3.3.4 小结58-59

    3.4 AA7075 铝合金腐蚀的论述性浅析59-63

    结论63-64

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