一、铝在各种介质中腐蚀行为的研究(论文文献综述)
闫风洁[1](2021)在《AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究》文中提出接地是为保障人身和设备安全而采取的保护措施。接地装置将埋入大地土壤之中的导体与相关设施相连接,将电气设备或其它有关装置在运行中所产生的额外有害电流引入大地散失。用于建造接地装置的材料需具有良好的电气导通性能、与土壤之间较低的接触电阻和在全寿命周期的长效耐土壤腐蚀性能。以往常用的接地材料为镀锌钢和纯铜。纯铜做接地材料寿命长、可靠性高,但其材料成本高昂,并对土壤产生重金属离子污染;镀锌钢价格低廉,接地性能也较好,但耐土壤腐蚀性能较差,寿命短。纯铝具有良好的导电性能和耐土壤腐蚀性能,但由于其表面腐蚀产物——氧化铝的导电性能差而被认为不适宜作为接地材料使用。因此,如何改善表面腐蚀产物特性,在保证其具有长效耐腐蚀性能的同时兼顾具有良好的接地导通性能,是实现将性价比优良且不会带来环境污染的铝材用于电气接地工程的关键问题。本文以铝为基体,添加4~5wt%的铜和0.3wt%的稀土元素,以半连续拉铸和热挤压工艺相结合制备了新型AlCuRE合金接地带材。通过添加少量的铜元素,改变了合金表面氧化膜的成分,将氧化铝转变为铝铜合金氧化物,增加了氧化膜受体杂质,解决了纯铝氧化膜导电性差的问题。通过添加微量的稀土元素,提高了铜元素在合金中的固溶度,细化了第二相颗粒,减少了 Al2Cu相偏析。结合喷丸和氧化复合处理,提高了氧化膜厚度和致密性,促进了铜元素向表层扩散,提高了氧化物中铜的相对含量,在保证了 AlCuRE合金接地材料耐土壤腐蚀性能的同时,进一步提升了合金的接地导通性能,满足了接地材料使用要求。针对接地工程中腐蚀环境最为苛刻的碱性土壤,通过实验室加速腐蚀试验、浸泡试验和电化学测试方法,研究了 AlCuRE合金及其焊接接头在碱性土壤环境中的腐蚀行为,分析了影响其腐蚀的主要因素。研究了表面改性处理对AlCuRE合金微观组织、形貌、成分、应力状态及土壤腐蚀行为、接地导通性能的影响。分析了表面喷丸与氧化复合处理AlCuRE合金材料的接地性能和耐土壤腐蚀性能。形成主要结论如下:在碱性土壤和土壤浸出液中实验初期AlCuRE合金表现出良好的耐土壤腐蚀性能,后期亚稳态点蚀转变为稳态点蚀,且随氯离子向合金基体传输,在基体内发生晶间腐蚀,并进一步扩展为剥落腐蚀。AlCuRE合金在碱性土壤和土壤浸出液中的腐蚀形式主要为点腐蚀、晶间腐蚀和局部剥落腐蚀,腐蚀产物主要为铝的水合氧化物、铝铜氧化物、铝的硫化物和氯化物。AlCuRE合金在碱性土壤中的腐蚀控制步骤为阴极控制,离子穿过钝化膜的电阻为阴极反应的控制因素。为解决AlCuRE合金接地材料的工程实用问题,采用手工氩弧焊实现了材料的良好连接。焊接接头焊缝区为明显的铸态组织,中间部位为等轴枝晶,熔合线附近为柱状晶,热影响区和母材为热轧组织,焊缝区的晶界有共晶相析出。焊接接头各区域成分和组织的差异导致其表面电势不同,表面电势差异引起宏观电偶腐蚀。焊接接头在碱性土壤浸出液中的腐蚀主要为点腐蚀和局部剥落腐蚀,熔合线附近的耐蚀性最差,其次是焊缝区,点蚀主要发生在熔合线附近的柱状晶区,腐蚀产物主要为铝的氧化物和硫化物。熔合线附近的残余拉应力加速了该区域腐蚀的发生。AlCuRE合金中异质相偏析形成的粗大颗粒明显影响氧化膜的完整性,导致氧化膜出现薄弱区,成为点蚀形核的优选区。一方面,材料表面微区成分的不同引起表面电势差异,形成微区电偶腐蚀和宏观电偶腐蚀,是加速其腐蚀的原因之一。另一方面,表面氧化膜在材料加工成型中因拉伸变形和组织差异所产生的残余拉应力的作用下易破裂而成为腐蚀薄弱区。除此之外,土壤中的氯离子是导致AlCuRE合金发生腐蚀的另一主要原因。氯离子吸附在氧化膜表面,在氧化膜薄弱区进入基体内部,与基体反应导致基体溶解,形成亚稳态点蚀。当氯离子浓度达到一定值后,腐蚀便由亚稳态点蚀发展为稳态点蚀。对AlCuRE合金进行喷丸处理,增加了合金表层的缺陷密度,细化了合金表层晶粒和第二相粒子,使合金表层由原始不均匀应力状态转呈为压应力。由于形变能的输入增大了初期氧化反应速率,增加了合金的点蚀倾向。喷丸形成的高密度缺陷为基体中的铜元素向表层扩散提供了短路扩散通道,提升了表层腐蚀产物的相对铜含量。喷丸形成的细密缺陷为氧化物的生成提供了形核场所,喷丸后再实施高温氧化处理,促使合金表面获得了致密的且具有较好导电性能的铝铜合金氧化膜层。喷丸和氧化复合处理增加了合金表面氧化膜的厚度和致密性,减小了AlCuRE合金在碱性土壤浸出液中的腐蚀电流密度,提高了交流阻抗模值,抑制了点腐蚀,提高了 AlCuRE合金在碱性土壤中的耐腐蚀性能。
韩雨峰[2](2020)在《铝空气电池阳极和结构性能研究》文中进行了进一步梳理金属铝具有成本低、比容量高、安全、环境友好等优点。铝空气电池理论比能量能达到8.1 k Wh·kg-1,在新能源汽车等领域的应用前景十分广阔。然而,由于铝空气电池阳极材料在放电过程中存在析氢自腐蚀和表面钝化等问题,电池的能量密度、工作电压、电池利用率会有所下降,使得铝空气电池在应用方面受到限制,使其难以满足目前的商业需求。针对以上问题,本文采用了一系列方法对铝空气电池阳极和结构进行改性,旨在改善铝空气电池的放电性能。(1)研究了3D打印和粉末冶金制备的铝合金作为阳极对铝空气电池电化学性能的影响。结果表明,采用3D打印制备的铝阳极,由于其表面存在大量宏观缺陷以及晶界,相比于传统粉末冶金所制备的铝阳极而言,其电化学活性更占优势。但同时,由于3D打印的铝阳极致密度低,表面缺陷多等原因,其自腐蚀速率也更为剧烈。(2)采用加入了几种不同含量Al-Ti-B细化剂的方法,制备了一系列具有不同晶粒尺寸的铝阳极,研究了铝阳极中晶粒尺寸对放电性能的影响。结果表明,电池性能随铝阳极晶粒尺寸的减小而改善,最小晶粒尺寸(~100μm)的铝阳极其工作电压最高、比容量最大,性能最好。与Al-537(平均晶粒尺寸为537μm)相比,Al-108(平均晶粒尺寸为108μm)的能量密度提高了105%。电池性能的提高主要归因于晶界密度的增大以及细化后的晶粒形成了更均匀的微观结构。(3)研究了阴阳极的间距对铝-空气电池放电性能产生的影响。结果表明,在Na OH溶液中,电压随阴阳极板距离的增大而下降;在Na Cl溶液中,电压随阴阳极板间距的增加呈现出先上升后下降的趋势;在4 M Na OH溶液以及10 wt%Na Cl溶液中,电池最大功率随着阴阳极板的间距的增大而减小。
王欣笛[3](2020)在《典型金属材料在新型冷却液中的流动腐蚀研究》文中研究指明在液冷循环系统中,目前乙二醇水基冷却液作为主流产品使用最为普遍。在液冷系统中,铝及其合金、铜及其合金因其良好的物理性能被广泛使用。长时间的高温运行会导致乙二醇酸化,进而加剧金属构件的流动腐蚀,严重影响液冷系统的正常运转。因此,研究典型金属材料在新型冷却液中的流动腐蚀行为具有重要意义。本文利用流动腐蚀试验装置,通过失重实验,研究典型金属材料在冷却介质中的流动腐蚀规律。同时,采用电化学技术,分析典型金属在不同流动状态下的极化行为和六号防锈铝与异种金属的耦接敏感性,进而探究缓蚀剂的添加对电偶腐蚀的影响。采用表面分析测试技术,研究了防锈铝焊接件在新型冷却液中表面电位与形貌。通过耐久性实验,研究在长期流动条件下,典型金属的耐久腐蚀行为和冷却液性能变化,为冷却介质的选用和及时更换提供理论支持。研究结果表明:流体力学过程与电化学腐蚀之间的交互作用导致四种金属流动腐蚀速率随流速的增大而增大。缓蚀剂的添加能够削弱金属的流动腐蚀,添加缓蚀剂后四种金属的腐蚀速率均符合相关技术要求(技术要求小于1.5 g·m-2·d-1)。在含有缓蚀剂的乙二醇水基冷却液中,防锈铝腐蚀过程中的阴极过程为氧扩散控制,阳极过程为金属钝化过程。缓蚀剂在金属表面附着成膜,促使阳极过程的电流密度减小,增大阳极过程的阻力,这表明缓蚀剂为阳极型缓蚀剂。且随着流速的增大,极化电阻减小,二号防锈铝和六号防锈铝流动腐蚀加剧。5A06分别与紫铜、黄铜的耦接敏感性为E级,5A06与碳钢的耦接敏感性为D级,均需要在直接接触使用前对材料表面进行防护处理。焊接工艺会对防锈铝的腐蚀倾向性造成影响,防锈铝焊接件母材、热影响区及焊缝的表面电位逐渐变负,焊缝处自腐蚀电位低于金属基材,极化电阻较基材更小。焊缝处的腐蚀倾向性更大,是使用中的薄弱部位。铝合金及其焊接件的耐久性流动腐蚀速率均符合相关技术要求。管路弯头内壁处的自腐蚀电位更负,在工程应用中应着重注意管路弯头内壁处的腐蚀及防护。新型冷却液换热性能良好,结合pH值与电导率的变化,建议连续运行1个月后及时更换新的冷却液,以确保设备的正常运转。
李钰莹[4](2020)在《氨基酸类席夫碱缓蚀剂对铝合金的缓蚀作用》文中进行了进一步梳理铝及其合金在酸性介质中极易发生腐蚀,导致材料的性能受到严重的影响。加入缓蚀剂是降低腐蚀的最简单且有效的方法。氨基酸类缓蚀剂对环境无损无害,还可被生物所降解,是具有前景广阔的环保型缓蚀剂。本课题利用L-赖氨酸、L-天冬氨酸、L-酪氨酸分别与香草醛、水杨醛进行脱水缩合,合成出系列氨基酸席夫碱缓蚀剂。利用极化曲线(PP)、交流阻抗测试(EIS)和全浸失重实验研究合成的氨基酸席夫碱缓蚀剂在2 mol/L HCl中对LY12CZ硬铝和1060纯铝的缓蚀作用。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)观测在空白溶液和含不同缓蚀剂的2 mol/L HCl溶液中浸泡15 min后LY12CZ硬铝与1060纯铝的表面形貌和组成成分,结合吸附热力学与动力学参量的计算,探讨其缓蚀机理。研究结果表明:(1)合成的氨基酸席夫碱缓蚀剂能够有效阻抑LY12CZ硬铝、1060纯铝在2 mol/L HCl溶液中的腐蚀,当香草醛缩L-赖氨酸席夫碱、水杨醛缩L-赖氨酸席夫碱、香草醛缩L-天冬氨酸席夫碱、水杨醛缩L-天冬氨酸席夫碱、香草醛缩L-酪氨酸席夫碱和水杨醛缩L-酪氨酸席夫碱浓度分别为2.5 g/L、3.5 g/L、2.5 g/L、3.0 g/L、2.5 g/L、2.5 g/L时对LY12CZ硬铝的缓蚀率分别为95.20%、94.26%、68.06%、71.11%、89.77%、85.17%。当六种氨基酸席夫碱缓蚀剂浓度依次为2.0 g/L、3.0 g/L、1.5 g/L、1.5 g/L、4.0 g/L、2.0g/L时对1060纯铝缓蚀率分别为91.10%、79.23%、78.41%、71.11%、89.26%、85.14%。(2)从SEM照片中可以发现所合成的六种氨基酸席夫碱缓蚀剂在2 mol/L HCl溶液中均可以使LY12CZ硬铝与1060纯铝的腐蚀坑数量减少,蚀孔孔径变小;EDS结果、电化学阻抗谱及动力学计算综合结果显示氨基酸席夫碱分子结构中的O、N等电负性原子及π电子提供孤对电子在铝基体表面吸附成膜增大了铝及其合金的表观活化能值,导致金属表面上电荷和传质反应需要克服更高的能垒,有效地减缓了腐蚀的发生。(3)合成的氨基酸席夫碱在HCl介质中均为混合型缓蚀剂;在LY12CZ硬铝与1060纯铝表面上的吸附均遵从Langmuir吸附,且同时具有化学吸附和物理吸附。
江振飞[5](2020)在《铝空气电池阳极耐蚀性及待机保护介质的研究》文中提出铝空气电池具有仅次于锂空气电池的理论比能量(8.14k W·h·kg-1),具有广阔的应用前景。然而,放电过程中铝阳极不均匀消耗和铝残渣的产生,导致电池存在稳定性和安全性的问题,另一方面,电池的间歇性能差,严重限制了铝空气电池的产业化。针对上述问题,本论文分别从改善电流分布、设计过滤层和待机保护介质几方面开展优化和研究,达到阳极腐蚀更均匀、阻截铝残渣、降低待机状况下的自腐蚀的效果,改善电池的放电的稳定性、安全性,提高电池的间歇性能。改善电流密度的研究主要通过极耳位置的设计和优化来实现,设计并制备了偏极耳、中极耳和正中极耳三种位置的铝阳极,并通过COMSOL Multiphysics?软件对阳极表面的电位分布和一次电流密度分布进行了模拟计算,表明正中极耳使阳极表面电位和电流密度分布更加均匀。电化学测试表明,三种极耳位置中,正中极耳铝合金阳极具有最优异的电化学性能,最负的开路电位,腐蚀速率最低(6.27 m A·cm-2),具有更好的耐蚀性;与偏极耳相比,使用正中极耳铝合金阳极的电池具有优异的大电流放电性能,在100 m A·cm-2电流密度下电池放电电压和功率密度提升了约3.4%,200 m A·cm-2电流密度下电池放电电压和功率密度提升了约12.5%。设计了全覆盖式阳极过滤层过滤阳极腐蚀不均匀所产生的铝渣,对比尼龙、无纺布、棉布、PVC材料、PC材料等5种材质的热稳定性及化学稳定性,尼龙耐热耐碱性好,收缩率小(约0.4%),对阳极的电化学性能影响最小,而且欧姆阻抗低(0.38Ω)。电池放电性能的测试表明使用尼龙过滤层可进行长时间放电,对铝残渣的拦截效果显着,可有效避免铝渣堵塞电解液通道、引起接触短路导致的安全性问题,更换铝电极便捷;同时具有拦截电池溶解在电解液中的副产物作用,降低了电解液的浑浊度和副产物含量,电化学性能测试表明,在100 m A·cm-2电流密度下放电电压和功率密度与未安装尼龙过滤层的电池相比提升了约5.6%。研究了铝空气电池连续性放电与间歇性放电的铝损耗量,明确了铝空气电池待机保护的必要性。并对比研究了4种待机保护方法(排出碱液、水洗、水浸泡、酸洗)对铝合金自腐蚀性能的影响,进一步研究不同保护介质(苹果酸、醋酸、柠檬酸、碳酸氢钠)的待机保护效果,结果表明使用0.1mol·L-1苹果酸溶液待机保护的效果最佳,电池的稳定性好,电池性能恢复时间最短(1min),即间歇性能更好;苹果酸具有较大的电离常数,具有2个-COOH键,可电离出更高浓度的H+,使电极表面残留碱液消耗更完全,但是对阳极的腐蚀很微弱(2.303×10-3 m A·cm-2);对空气电极的影响也较小,一定程度上降低了空气电极的极化程度,SEM测试结果也表明苹果酸对扩散层和催化层的影响较小,几乎不会破坏其表面形貌和结构。
龙雨薇[6](2020)在《Knoevenagel缩合反应对AA6061铝在碱性溶液中的缓蚀研究》文中指出节约有限资源和保护生态环境是实现人类社会可持续发展的必由之路,运用和发展原子经济性反应是绿色化学的根本要求。然而金属腐蚀在工农业生产和社会生活的各个方面举目可见,它严重影响生产和生活的安全性,造成重大安全事故,危及人民生命,污染生活环境,给国家带来重大经济损失。如震惊世界的日本“福岛”核泄漏,就是是因为设备老化,原子炉压力容器的中性子脆化、压力抑制室出现腐蚀所导致的。据估计,2019年度我国因腐蚀造成的经济损失至少约为2.97万亿人民币。而全球因腐蚀造成的经济损失高达2.64万亿美元。因此,发展耐腐能力强的新型金属材料、研究新型多功能高效缓蚀剂、寻求新的金属防腐技术是科技工作者面临的永恒挑战。任何事情都有好有坏,腐蚀介质如碱也是一把双刃剑,它可以摧毁金属铝的结构,然而它可以催化一些主要的有机合成反应,制备我们所需物质。因此,本文利用氢氧化钠是Knoevenagel缩合反应的有效催化剂的特点,以丙二酸二乙酯和吡啶-4-甲醛为原料,在AA6061铝合金和1 M NaOH溶液中原位合成有机缓蚀剂。采用失重法、电化学法、扫描电镜、固体紫外漫反射和分子动力学模拟等手段探究了该Knoevenagel缩合反应对AA6061铝合金碱性腐蚀的抑制作用。具体内容如下:1)失重法结果表明该反应对AA6061铝在1 M NaOH溶液中有良好的缓蚀性能。缓蚀率随着有机化合物浓度的增加而增加。如303.15 K时,有机物浓度为0.100M时缓蚀率为23.36%,当浓度增加至0.225 M时,缓蚀效率达到94.20%。温度的升高会加速Knoevenagel缩合反应,因此缓蚀效率明显提高。在研究的温度范围内(303.15-363.15 K),缓蚀效率都达到了95%以上。失重法结果表明该反应在较宽的温度范围内都对铝的腐蚀有抑制作用。通过对吸附模式的研究表明,体系中有机化合物在铝表面的吸附符合Tempkin吸附等温线。Tempkin的相互作用参数a为负值,表明在金属表面的吸附层中,吸附粒子之间存在排斥作用。2)Tafel极化曲线表明,随着有机化合物的加入,腐蚀电流密度由9100μA cm-2减小至188.1μA cm-2,缓蚀效率增大。从腐蚀电位变化幅度可知,Knoevenagel缩合反应能同时抑制阴极和阳极反应,但在高浓度时,腐蚀电位正向偏移程度很大,说明此时Knoevenagel缩合反应主要抑制电极反应的阳极过程。3)EIS谱显示出两个容抗弧和一个感抗弧,并且随着加入的有机化合物浓度的增加,Knoevenagel缩合反应加快,容抗弧逐渐增大,极化电阻增大,缓蚀效率提高。当有机物浓度进一步增加时,在电极表面形成保护膜,金属腐蚀受到抑制,Al+迁移受到阻碍。阻抗谱显示,感抗弧消失,而容抗弧变为一个,此时腐蚀过程主要受电荷转移控制。Knoevenagel缩合反应的发生使双电层电容(dl)降低,表明有机物分子替代了水分子等而吸附在铝电极上,形成致密的保护膜而抑制了OH-对铝的腐蚀。4)根据扫描电镜图像可知,没有Knoevenagel缩合反应存在的铝片在氢氧化钠溶液中浸泡4 h后,金属基底表面变得很粗糙,存在Knoevenagel缩合反应的体系中,在铝表面观察到蠕虫状的纳米级条状物的保护膜,EDS分析表明有机化合物分子均匀的分布在金属基体上。固体紫外漫反射表明有机化合物的加入有效地保护了金属不被腐蚀,因而金属表面更光滑,反射率更高。5)分子动力学模拟表明有机化合物分子吸附在金属表面,降低了OH-在金属表面的吸附。并且降低OH-吸附能的能力大小为缩合产物>丙二酸二乙酯&吡啶-4-甲醛>丙二酸二乙酯>吡啶-4-甲醛,由此可推断体系中有机分子对在碱性溶液中的金属铝的缓蚀效率大小为缩合产物>丙二酸二乙酯&吡啶-4-甲醛>丙二酸二乙酯>吡啶-4-甲醛。6)分析铝被NaOH腐蚀的机理,结合碱催化Knoevenagel缩合反应历程,我们认为,Knoevenagel缩合反应产生的有机负离子可与带正电的铝离子结合形成有机铝粒子,增大了Al+的位阻,阻碍了Al+通过氧化物/溶液界面的迁移,使Al3+难以生成。而带长共轭体系的缩合产物具有多个吸附中心,可吸附在铝表面形成疏水膜,此外产物之间还可通过π-π堆积构成更加致密的保护膜,从而有效阻止OH-对AA6061铝表面的侵蚀。
王蒙[7](2019)在《纯铝在丙二醇水溶液中的腐蚀与防护研究》文中研究说明丙二醇水溶液具有冰点低、易降解、环境友好等优点,可被用作汽车冷却液的基础液。但是丙二醇水溶液对铝及铝合金的腐蚀成为制约其应用的关键性问题。目前,添加缓蚀剂可以有效降低合金材料在冷却液中的腐蚀,但丙二醇溶液中纯铝及铝合金的腐蚀与防护却研究较少。本文主要采用动电位极化曲线技术、交流阻抗分析、SEM形貌观察法,结合静态腐蚀失重实验等,探究了丙二醇溶液中纯铝腐蚀的电化学行为,观察了纯铝在丙二醇溶液中浸泡后的微观形貌,确定了丙二醇溶液中的缓蚀剂配方,详细分析了缓蚀剂配方中不同组分的变化对缓蚀效率的影响,对比了不同实验条件时缓蚀效率的变化情况,同时评价了缓蚀剂对其他金属材料的适应性,得到了纯铝、黄铜、紫铜、铸铁、20#碳钢在丙二醇溶液中浸泡后的相关数据。结果表明:(1)丙二醇水溶液对纯铝具有一定的腐蚀性。丙二醇浓度从20%增加至90%的过程中,纯铝的自腐蚀电流密度缓慢减小,从1×10-6 A/cm2减小至2×10-7 A/cm2,说明随着浓度的增加,丙二醇溶液的腐蚀性逐渐降低;溶液pH值从4到9变化时,自腐蚀电流密度呈抛物线型变化规律,先减小后增大,最小值和最大值分别在pH=6和pH=9时取得,说明pH=9时丙二醇溶液的腐蚀性最强;从20℃升高至60℃的过程中,丙二醇溶液对纯铝的腐蚀性逐渐增强,表现为纯铝的腐蚀电流密度逐渐增大。(2)对纯铝具有较高缓蚀效率的缓蚀剂配方为:苯并三唑(5 g/L)、乌洛托品(5 g/L)、癸二酸(5 g/L)、苯甲酸钠(8 g/L)、油酸钠(0.15 g/L)、硝酸钠(5 g/L)。该缓蚀剂对纯铝的缓蚀效率可达97.2%。苯并三唑浓度从3g/L增加至7g/L时,缓蚀剂的缓蚀效率先增大后减小,浓度为5g/L时,缓蚀效率最高;乌洛托品、癸二酸的浓度增加时,缓蚀剂的缓蚀效率均呈现缓慢增加的趋势。(3)缓蚀剂的缓蚀效率受温度和pH值的影响。温度从20℃到60℃变化时,缓蚀效率从95%逐渐减小至85%;溶液pH值从4到9变化的过程中,缓蚀效率先增大后减小,pH=7时,缓蚀效率达到最大值95%,pH=9时,缓蚀效率低至80%以下。(4)缓蚀剂对黄铜、紫铜、20#钢以及铸铁同样具有优异的缓蚀效率。由静态腐蚀失重实验得出,缓蚀剂对上述四种金属的缓蚀效率分别为:91.1%、93.2%、96.8%和 85.2%。
刘翠[8](2019)在《3-吡啶-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇及其复配物对铝合金的缓蚀作用》文中研究说明铝及其合金因其优良的理化特性和冶金特性而具有广泛的家庭和工业应用。然而,当铝处于含有侵蚀性离子(例如Cl-)的应用环境中时,其表面上自然形成的氧化膜将失去其保护能力。这加剧了铝合金的腐蚀,尤其是引发点腐蚀,很容易导致铝材的快速失效,具有严重的危害。抑制腐蚀的最经济、有效和简单的方式是运用缓蚀剂。近年来,高效且环保的有机类缓蚀剂受到越来越多的关注,例如三唑类、咪唑类、吡啶类、硫醇类化合物等。本课题合成了3-吡啶-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇(C7H7N5S)并将其与硝酸铈(Ce(NO3)3)、高锰酸钾(KMnO4)复配。采用动电位极化曲线(PP)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS),研究合成的C7H7N5S及其Ce(NO3)3、KMnO4复配物在质量分数为3.5%NaCl中对1060纯铝和LY12CZ硬铝的缓蚀作用与缓蚀机理。此外通过吸附热力学以及动力学参量的计算,对缓蚀机理进行了深一步的理论研究与探讨,为有效降低强氯溶液中铝合金的腐蚀性研究提供科学依据。研究结果表明:合成的C7H7N5S可有效抑制1060纯铝、LY12CZ硬铝在3.5%NaCl溶液中的腐蚀,当C7H7N5S浓度分别为0.4 g/L、0.8 g/L时缓蚀率较高,均超过70%,且C7H7N5S对硬铝的缓蚀率随着浓度的增加而增大。C7H7N5S为混合型缓蚀剂,其在1060纯铝和LY12CZ硬铝表面上的吸附均遵循Langmuir吸附模型,且同时存在物理吸附和化学吸附。C7H7N5S与Ce(NO3)3对1060纯铝表现为协同缓蚀作用,最佳浓度减半复配之后的缓蚀率达88.2%,两种缓蚀剂相互促进,提高纯铝的表面覆盖率和吸附层的稳定性。C7H7N5S和KMnO4通过几何遮盖效应机制发挥对纯铝的加和缓蚀作用,腐蚀抑制效果的增加是两种缓蚀剂简单加和的结果。C7H7N5S与Ce(NO3)3对LY12CZ硬铝表现为加和缓蚀作用,Ce(NO3)3的加入有助于C7H7N5S吸附在S相上,抑制S相的阴极作用。C7H7N5S与KMnO4在3.5%NaCl溶液中对LY12CZ硬铝表现为拮抗作用。
刘书法[9](2019)在《铝和2024铝合金在NaCl溶液中的点蚀及析氢行为研究》文中认为铝和2024铝合金由于具备优异的性能在海洋工程及航空航天领域被广泛应用,铝和2024铝合金在环境中能够形成氧化膜阻止点蚀的发生,但是Cl-能够使氧化膜破裂导致点蚀发生。在Cl-存在的环境中,铝会发生点蚀时和阳极析氢,同时由于阳极析氢过程中的“负差数效应”(NDE)的存在,会加速铝的腐蚀,降低铝的使用效率。虽然国内外对于铝及铝合金腐蚀行为和腐蚀防护已经有了大量研究,然而大多数研究往往都相对于通过电化学数据来解释探讨。对于铝和2024铝合金发生点蚀时的直观反应过程的形貌和相对位置研究有限。此外,对于铝和2024铝合金发生点蚀时伴随的析氢反应研究较少,析氢增加机制(负差数效应)研究解释也有争议,这些相关因素可能会是深入研究铝及铝合金腐蚀性能的掣肘,从而制约铝和2024铝合金在海洋工程及航空航天领域的进一步应用。本论文自行设计组装电化学实时监测装置,在监测铝和2024铝合金点蚀电位和电流变化的同时,还可以同步实时获得极化过程中表面析氢的直观位置和图片以及相对应的电化学数据。本论文通过电化学实时监测装置与动电位极化、循环伏安极化、扫描电镜等方法相结合研究了不同表面预处理方法对铝和2024铝合金点蚀及析氢的影响。并在此基础上研究了铝和2024铝合金在Na Cl溶液中的点蚀及析氢行为,揭示了Cl-存在的情况下铝和2024铝合金的点蚀与析氢的联系以及Cl-与点蚀及阳极析氢相关机制的特性。本次实验结论预计将为研究铝及铝合金的点蚀发生机理和析氢行为提供有用的信息。实验结果如下:(1)不同表面预处理方法对铝和2024铝合金的点蚀和阳极析氢行为都有影响,但2024铝合金由于其合金化的作用降低了不同的预处理方法对点蚀和阳极析氢的影响。其中S3(沸水封孔)的铝和2024铝合金在极化过程中均表现出了良好的抗蚀性能并且阳极析氢也相对于其他状态弱,其余三种状态的铝和2024铝合金都表现出不同的点蚀和阳极析氢特点;不同表面预处理方法对铝和2024铝合金的阴极极化析氢电位影响较小,四种状态下的铝和2024铝合金的阴极析氢电位大约在-1.5V和-1.2V左右,这说明阴极极化过程中的阴极析氢电位只与铝和2024铝合金自身的特性有关。因此,对于探究探寻铝和2024铝合金点蚀和析氢机制而言,不同预处理方法表现出的相关差异不应该被忽视。(2)合金化能够提升2024铝合金的性能,使2024铝合金在含有Cl-的溶液中抗点蚀性能更加优良,但是点蚀发生之后,2024铝合金会加快腐蚀速度,表面腐蚀情况比铝的更为严重,会给2024铝合金造成更大的腐蚀危害。(3)在没有Cl-存在的环境下,铝和2024铝合金在阳极极化过程中并没有出现点蚀和析氢现象。溶液中存在Cl-使铝和2024铝合金表面的氧化膜发生破裂,使铝和2024铝合金表面在阳极极化的过程中出现点蚀及析氢。高浓度的Cl-使铝和2024铝合金的腐蚀倾向加大,自腐蚀电位降低、腐蚀电流密度变大,阳极析氢反应加剧。(4)铝和2024铝合金的钝化膜在NaCl溶液中是不断破裂重组的,处于动态平衡的状态。同时点蚀的形成可能是Cl-的特性(穿透或吸附)作用使局部位置处的表面膜不存在或保护不良的结果,通过实验分析得出合金化后可以提升耐点蚀性能并且降低负差数效应。
甘慧[10](2019)在《盐酸介质中5083铝合金缓蚀剂的性能研究》文中提出随着经济的飞速发展,人们对于环境的保护意识也越来越强烈,绿色缓蚀剂是近年来缓蚀剂研究的一大热点。维生素B1药片具有绿色环保、获取方便的特点,将其作为缓蚀剂既能够减少处置这些废弃药物的费用,还可以将废弃资源进行最大化的利用。采用失重法、动电位扫描、电化学阻抗及扫描电子显微镜等方法,研究加入维生素B1药片对AA5083铝合金在pH=1 HCl溶液中的腐蚀行为,实验结果表明,维生素B1药片的添加,能够抑制AA5083铝合金在盐酸溶液中的腐蚀,浓度越高,缓蚀效率越大,当维生素B1药片浓度增大到6.67 g/L,缓蚀效率达到最大。15℃时,当维生素B1药片浓度达到6.67 g/L的时候,缓蚀效率87.85%,随着温度的升高,缓蚀效率有所降低。电化学阻抗及动电位扫描实验结果表明与失重法得到的结果趋势一致。通过对维生素B1药片在铝合金表面表面吸附的标准吉布斯自由能ΔGθads及反应表观活化能Ea的计算,发现维生素B1药片符合Langmuir单分子层吸附,属于偏向物理吸附的混合吸附。SEM和AFM测试表明,添加6.67 g/L维生素B1药片后的铝合金表面更加光滑平整,红外表征证实了维生素B1药片在铝合金表面的吸附。XPS结果表明维生素B1药片通过物理吸附和化学吸附共同作用吸附在铝合金的表面,增加了铝合金表面的覆盖度,从而起到缓蚀作用。为了进一步提高缓蚀性能,采用柠檬酸铵和硫脲对维生素B1药片进行了复配研究。实验结果表明,当柠檬酸铵浓度为5 mM,硫脲浓度为12 mM时,维生素B1药片浓度为3.33 g/L时,复配的缓蚀性能最佳。15℃时,5 mM柠檬酸铵与3.33 g/L维生素B1药片进行复配的缓蚀效率达到最高为93.28%,12mM硫脲与缓蚀剂复配的缓蚀效率达到最高为97.13%。并通过XPS进一步分析复配的缓蚀机理,结果表明柠檬酸铵是通过与分子中的羧酸根离子与铝离子形成螯合物,使形成的吸附膜更加稳定;而硫脲是通过对铝合金表面进行填补式吸附,进一步增大了铝合金表面的覆盖度,从而进一步提高缓蚀效率。
二、铝在各种介质中腐蚀行为的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铝在各种介质中腐蚀行为的研究(论文提纲范文)
(1)AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
本文创新和主要贡献 |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 铝合金腐蚀研究现状 |
1.1.1 铝合金的腐蚀特征及机理 |
1.1.2 影响铝合金腐蚀的因素 |
1.2 铝合金焊接接头腐蚀研究现状 |
1.2.1 铝合金的焊接技术 |
1.2.2 铝合金焊接接头的腐蚀研究现状 |
1.3 土壤腐蚀特征 |
1.3.1 土壤腐蚀的电化学特征 |
1.3.2 土壤腐蚀的表现形式 |
1.3.3 土壤腐蚀的影响因素 |
1.4 铝合金防腐技术 |
1.5 本文的研究意义与研究内容 |
1.5.1 本文的研究意义及目的 |
1.5.2 本文的主要研究内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 技术路线与研究方法 |
2.2 土壤腐蚀加速实验箱的研制 |
2.3 表面改性处理工艺 |
2.3.1 喷丸处理工艺 |
2.3.2 氧化处理工艺 |
2.4 实验介质配制及土壤理化分析 |
2.4.1 试验用土壤理化分析 |
2.4.2 土壤浸出液的制备 |
2.5 接地导通性测量 |
2.5.1 加速腐蚀试验中接地导通性测量 |
2.5.2 现场小网接地电阻测量 |
第3章 铝合金接地材料开发 |
3.1 铝合金材料成分设计 |
3.2 铝合金带材制备 |
3.2.1 铝合金制备技术路线 |
3.2.2 铝合金加工工艺 |
3.2.3 铝合金组织成分及相结构表征 |
3.3 铝合金接地材料筛选 |
3.3.1 耐腐蚀性能分析 |
3.3.2 接地导通性能比较 |
3.4 本章小结 |
第4章 AlCuRE合金在碱性土壤中的腐蚀行为研究 |
4.1 AlCuRE合金材料的腐蚀特征及腐蚀规律研究 |
4.1.1 腐蚀特征分析 |
4.1.2 腐蚀规律研究 |
4.2 AlCuRE合金材料的腐蚀形貌及腐蚀产物分析 |
4.2.1 腐蚀进程表征 |
4.2.2 腐蚀产物分析 |
4.3 AlCuRE合金腐蚀电化学特征参数及腐蚀影响因素分析 |
4.3.1 腐蚀电化学特征参数分析 |
4.3.2 腐蚀影响因素分析 |
4.4 AlCuRE合金腐蚀机理分析 |
4.5 小结 |
第5章 AlCuRE合金焊接接头在土壤浸出液中的腐蚀行为研究 |
5.1 实验过程 |
5.1.1 焊接接头制备 |
5.1.2 试样制备 |
5.1.3 腐蚀试验 |
5.2 焊接接头的显微组织分析 |
5.3 焊接接头残余应力分析 |
5.4 焊接接头电化学腐蚀特征分析 |
5.4.1 塔菲尔曲线分析 |
5.4.2 交流阻抗分析 |
5.5 焊接接头浸泡腐蚀特征分析 |
5.5.1 焊接接头表面电势分析 |
5.5.2 焊接接头表面腐蚀形貌和腐蚀产物 |
5.6 焊接接头腐蚀机理分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀行为及接地导通性能的影响 |
6.1 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金微观组织的影响 |
6.2 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表面应力状态的影响 |
6.3 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表层成分的影响 |
6.4 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀行为的影响 |
6.4.1 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀电化学特征的影响 |
6.4.2 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀形貌的影响 |
6.5 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金接地导通性能的影响 |
6.6 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金表面氧化膜结构的影响 |
6.7 喷丸和氧化处理对AlCuRE合金腐蚀机理的影响 |
6.8 AlCuRE合金接地材料耐蚀性能和接地导通性能研究 |
6.8.1 AlCuRE合金接地材料的耐蚀性能 |
6.8.2 AlCuRE合金接地材料的接地导通性能 |
6.9 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 |
参与的科研项目及获奖情况 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)铝空气电池阳极和结构性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铝空气电池结构及工作原理 |
1.3 铝空气电池优点和问题 |
1.3.1 铝空气电池优点 |
1.3.2 铝空气电池存在问题 |
1.4 铝合金阳极研究现状 |
1.4.1 合金化 |
1.4.2 热处理对阳极性能影响 |
1.4.3 加工变形对阳极性能影响 |
1.5 电解液对铝空气电池性能的影响 |
1.5.1 无机缓蚀剂 |
1.5.2 有机缓蚀剂 |
1.5.3 复合缓蚀剂 |
1.6 铝空气电池应用 |
1.6.1 备用电源 |
1.6.2 便携式电源 |
1.6.3 电动汽车电源 |
1.6.4 水下电源 |
1.7 研究目的和内容 |
第二章 3D打印铝空气电池阳极及其放电性能研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 材料准备 |
2.1.2 材料表征 |
2.1.3 自腐蚀试验 |
2.1.4 电化学测试 |
2.1.5 放电测试 |
2.2 结果和讨论 |
2.2.1 两种样品的表面形貌分析 |
2.2.2 自腐蚀性能 |
2.2.3 电化学性能 |
2.2.4 放电性能 |
2.3 本章小结 |
第三章 铝阳极晶粒大小对铝空气电池放电性能影响研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 材料准备 |
3.1.2 材料表征 |
3.1.3 自腐蚀试验 |
3.1.4 电化学测试 |
3.1.5 电池测试 |
3.2 结果和讨论 |
3.2.1 粒度分析 |
3.2.2 自腐蚀性能分析 |
3.2.3 电化学性能 |
3.2.4 电池性能 |
3.2.5 样品腐蚀后的表面分析 |
3.2.6 机理分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 不同阴阳极距离下铝空气电池放电性能研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 电池壳 |
4.1.2 铝阳极板准备 |
4.1.3 放电性能测试 |
4.2 结果和讨论 |
4.2.1 电压与间距的关系 |
4.2.2 最大功率和间距的关系 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(3)典型金属材料在新型冷却液中的流动腐蚀研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 冷却系统简介 |
1.3 流动腐蚀研究进展 |
1.3.1 流动腐蚀的定义 |
1.3.2 流动腐蚀的分类 |
1.3.3 流动腐蚀的模拟装置 |
1.3.4 流动腐蚀的影响因素 |
1.3.5 流动腐蚀的腐蚀机理 |
1.4 液冷系统中的流动腐蚀研究 |
1.4.1 材料在冷却液中的流动腐蚀 |
1.4.2 材料在冷却液中的腐蚀防护 |
1.5 主要研究目标及内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验溶液配制 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 冷却液的配制 |
2.2.3 辅助溶液配制 |
2.3 实验仪器 |
2.3.1 流动腐蚀台架实验装置 |
2.3.2 电化学工作站 |
2.3.3 微区扫描电化学工作站 |
2.3.4 其他相关实验仪器 |
2.4 实验分析方法 |
2.4.1 表面形貌分析 |
2.4.2 失重法 |
2.4.3 电化学测试 |
2.4.4 微区电化学扫描 |
第三章 典型金属材料流动腐蚀规律的研究 |
3.1 乙二醇水基溶液中流动腐蚀的规律 |
3.2 缓蚀剂对典型金属材料流动腐蚀的影响 |
3.2.1 缓蚀剂对腐蚀规律的影响 |
3.2.2 缓蚀剂对腐蚀形貌的影响 |
3.3 时间对典型金属材料流动腐蚀的影响 |
3.4 小结 |
第四章 典型金属材料流动腐蚀电化学行为研究 |
4.1 自腐蚀电位 |
4.1.1 乙二醇水基冷却液中自腐蚀电位规律 |
4.1.2 缓蚀剂对自腐蚀电位规律的影响 |
4.2 防锈铝的极化行为研究 |
4.2.1 静态条件下防锈铝的极化行为 |
4.2.2 运行时长对防锈铝极化行为的影响 |
4.2.3 流速对防锈铝极化行为的影响 |
4.3 小结 |
第五章 防锈铝耦接件在新型冷却液中的电化学行为研究 |
5.1 防锈铝耦接件的极化行为研究 |
5.2 防锈铝耦接件的耦接敏感性研究 |
5.2.1 防锈铝耦接件在乙二醇水基溶液的耦接敏感性研究 |
5.2.2 缓蚀剂对防锈铝耦接件耦接敏感性的影响 |
5.3 防锈铝焊接件的极化行为研究 |
5.4 防锈铝焊接件的电化学阻抗谱研究 |
5.5 防锈铝焊接件的微电化学特征分析 |
5.6 小结 |
第六章 乙二醇水基冷却液的耐久性研究 |
6.1 乙二醇水基冷却液性能的变化 |
6.1.1 酸碱度 |
6.1.2 电导率 |
6.1.3 阻力性能 |
6.1.4 传热性能 |
6.2 典型金属材料在新型冷却液中的耐久腐蚀行为研究 |
6.2.1 运行时长对腐蚀规律的影响 |
6.2.2 运行时长对腐蚀形貌的影响 |
6.2.3 腐蚀电位的监测 |
6.3 小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(4)氨基酸类席夫碱缓蚀剂对铝合金的缓蚀作用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 铝及铝合金的概述 |
1.2 铝及铝合金的腐蚀 |
1.3 铝及其合金缓蚀剂的研究 |
1.3.1 氨基酸席夫碱缓蚀剂的研究机理 |
1.3.2 氨基酸席夫碱缓蚀剂的研究现状 |
1.3.3 缓蚀剂的评选方法 |
1.4 选题意义、研究目标与研究内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究内容及意义 |
第2章 实验材料与检测方法 |
2.1 实验药品和仪器 |
2.2 氨基酸席夫碱缓蚀剂的合成 |
2.2.1 合成依据 |
2.2.2 具体合成方式 |
2.3 实验材料及电极的制备 |
2.4 待测溶液的配制 |
2.5 缓蚀性能测试 |
2.5.1 电化学测试 |
2.5.2 全浸泡失重试验 |
2.5.3 表面形貌分析 |
2.5.4 吸附热力学研究 |
2.5.5 吸附行为动力学研究 |
第3章 氨基酸席夫碱缓蚀剂对LY12CZ硬铝的缓蚀作用 |
3.1 L-赖氨酸与香草醛或水杨醛缩合缓蚀剂对LY12CZ硬铝的缓蚀作用 |
3.1.1 电化学极化曲线测试 |
3.1.2 交流阻抗谱 |
3.1.3 全浸泡失重分析 |
3.1.4 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
3.1.5 X射线能谱分析 |
3.2 L-天冬氨酸与香草醛或水杨醛缩合缓蚀剂对LY12CZ硬铝的缓蚀作用 |
3.2.1 傅里叶红外光谱测试 |
3.2.2 电化学极化曲线测试 |
3.2.3 交流阻抗谱 |
3.2.4 全浸泡失重分析 |
3.2.5 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
3.2.6 X射线能谱分析 |
3.3 L-酪氨酸与香草醛或水杨醛缩合缓蚀剂对LY12CZ硬铝的缓蚀作用 |
3.3.1 傅里叶红外光谱测试 |
3.3.2 电化学极化曲线测试 |
3.3.3 交流阻抗谱 |
3.3.4 全浸泡失重分析 |
3.3.5 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
3.3.6 X射线能谱分析 |
3.4 腐蚀热力学与动力学分析 |
3.4.1 吸附模型及热力学研究 |
3.4.2 吸附行为动力学研究 |
3.5 小结 |
第4章 氨基酸席夫碱缓蚀剂对1060纯铝的缓蚀作用 |
4.1 L-赖氨酸与香草醛或水杨醛缩合缓蚀剂对1060纯铝的缓蚀作用 |
4.1.1 电化学极化曲线测试 |
4.1.2 交流阻抗谱 |
4.1.3 全浸泡失重分析 |
4.1.4 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
4.1.5 X射线能谱分析 |
4.2 L-天冬氨酸与香草醛或水杨醛缩合缓蚀剂对1060纯铝的缓蚀作用 |
4.2.1 电化学极化曲线测试 |
4.2.2 交流阻抗谱 |
4.2.3 全浸泡失重分析 |
4.2.4 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
4.2.5 X射线能谱分析 |
4.3 L-酪氨酸与香草醛或水杨醛缩合缓蚀剂对1060纯铝的缓蚀作用 |
4.3.1 电化学极化曲线测试 |
4.3.2 交流阻抗谱 |
4.3.3 全浸泡失重分析 |
4.3.4 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
4.3.5 X射线能谱分析 |
4.4 腐蚀热力学与动力学分析 |
4.4.1 吸附模型及热力学研究 |
4.4.2 吸附行为动力学研究 |
4.5 小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(5)铝空气电池阳极耐蚀性及待机保护介质的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 铝空气电池概述 |
1.3 铝空气电池关键组成 |
1.3.1 铝合金阳极 |
1.3.2 空气电极的催化剂 |
1.3.3 电解液 |
1.4 铝空气电池待机保护研究 |
1.5 铝空气电池自腐蚀问题研究 |
1.5.1 电解液添加剂改进耐蚀性 |
1.5.2 铝合金阳极处理改进耐蚀性 |
1.5.3 其他改进方式 |
1.6 主要研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验药品及仪器设备 |
2.2 铝空气电池单体的制备与组装 |
2.2.1 铝合金阳极的制备 |
2.2.2 C/Ag空气电极的制备 |
2.2.3 碱性电解液的制备 |
2.2.4 铝空气电池单体的组装 |
2.3 电化学性能测试 |
2.3.1 铝合金阳极开路电压的测试 |
2.3.2 铝合金阳极线性极化曲线测试 |
2.3.3 铝合金阳极Tafel曲线测试 |
2.3.4 铝合金阳极恒流极化曲线的测试 |
2.3.5 铝合金阳极电化学交流阻抗谱测试 |
2.3.6 铝空气电池放电性能测试 |
2.3.7 铝空气电池间歇放电性能测试 |
2.4 物理性能表征 |
2.4.1 X射线粉末衍射分析(XRD) |
2.4.2 扫描电子显微镜测试(SEM) |
2.5 失重法测试腐蚀速率 |
2.6 电极电位与电流密度分布模拟方法 |
第3章 铝合金阳极耐蚀性的研究 |
3.1 引言 |
3.2 铝合金阳极自腐蚀速率的研究 |
3.3 极耳位置分布的研究 |
3.3.1 极耳位置设计 |
3.3.2 铝合金阳极表面电流密度分布的研究 |
3.3.3 极耳位置对铝合金阳极电化学性能的影响 |
3.3.4 极耳位置对铝空气电池放电性能的影响 |
3.4 全覆盖式过滤层的研究 |
3.4.1 全覆盖式过滤层材料的选择 |
3.4.2 全覆盖式过滤层对电池性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 铝空气电池待机保护介质的研究 |
4.1 引言 |
4.2 铝阳极连续放电与间歇性放电性能研究 |
4.3 待机保护方法的研究 |
4.3.1 待机保护实验的设计 |
4.3.2 不同待机保护方法对放电性能的影响 |
4.3.3 铝合金阳极在醋酸溶液中的电化学行为研究 |
4.4 待机保护介质对阳极与空气电极的影响 |
4.4.1 铝合金阳极在不同待机保护介质中的电化学性能研究 |
4.4.2 待机保护介质对空气电极毒害性的研究 |
4.4.3 扩散层与催化层的SEM测试 |
4.5 待机保护介质对电池间歇性能的影响 |
4.5.1 不同待机保护介质对电池放电性能的影响 |
4.5.2 待机保护介质间歇性能差异的分析 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 |
致谢 |
(6)Knoevenagel缩合反应对AA6061铝在碱性溶液中的缓蚀研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 有机缓蚀剂的分类与应用 |
1.2.1 中性有机缓蚀剂的应用 |
1.2.2 有机阳离子缓蚀剂 |
1.2.3 天然有机物缓蚀剂的应用 |
1.3 原位反应等在腐蚀中的应用 |
1.4 缓蚀剂的评价方法 |
1.4.1 失重法 |
1.4.2 电化学法 |
1.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
1.4.4 X射线光电子能谱(XPS) |
1.4.5 原子力显微镜(AFM) |
1.4.6 表面增强拉曼散射(SERS) |
1.4.7 扫描振动电极技术(SVET) |
1.4.8 量子化学计算 |
1.4.9 分子动力学模拟(MD) |
1.5 本文的研究目的及内容 |
1.5.1 本文的研究目的 |
1.5.2 本文的主要研究内容 |
第二章 Knoevenagel缩合反应对AA6061 铝缓蚀性能的评价Ⅰ——失重法 |
2.1 引言 |
2.2 实验 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 失重法实验 |
2.2.2.1 实验前的准备 |
2.2.2.2 失重法腐蚀实验 |
2.2.3 AA6061铝表面分析测试 |
2.2.3.1 场发射扫描电镜测试 |
2.2.3.2 固体紫外漫反射测试 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 失重法实验结果 |
2.3.1.1 浓度对缓蚀效率的影响 |
2.3.1.2 温度对缓蚀效率的影响 |
2.3.2 有机物分子在AA6061铝表面的吸附 |
2.3.3 AA6061铝片的表面形貌分析 |
2.3.3.1 场发射扫描电镜分析 |
2.3.3.2 固体紫外漫反射 |
2.4 小结 |
第三章 Knoevenagel缩合反应对AA6061 铝缓蚀性能的评价Ⅱ——电化学法. |
3.1 引言 |
3.2 电化学实验 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 实验前的准备 |
3.2.3 电化学实验过程 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 交流阻抗实验结果 |
3.3.2 极化曲线分析 |
3.3.3 失重法与电化学法比较 |
3.4 小结 |
第四章 Knoevenagel缩合反应对AA6061 铝缓蚀性能的评价Ⅲ——缓蚀机理探究 |
4.1 引言 |
4.2 MD模拟工具 |
4.2.1 Materials Studio软件介绍 |
4.2.2 DMol3(原子轨道线性组合方法) |
4.3 实验方法 |
4.3.1 构建OH~-、有机化合物和目标分子并优化几何结构 |
4.3.2 构建Al(111)超晶胞并优化结构 |
4.3.3 实验体系中各种粒子在Al(111)表面的吸附能计算 |
4.4 Knoevenagel缩合反应缓蚀机理的探究 |
4.4.1 Knoevenagel缩合反应机理 |
4.4.2 Knoevenagel缩合反应对铝溶解的抑制作用分析 |
4.5 小结 |
第五章 结论及创新点 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的科研情况 |
(7)纯铝在丙二醇水溶液中的腐蚀与防护研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铝及铝合金的腐蚀 |
1.2.1 铝及铝合金的腐蚀类型 |
1.2.2 铝及铝合金在丙二醇溶液中的腐蚀 |
1.3 铝及铝合金的防护技术 |
1.3.1 表面涂层 |
1.3.2 表面改性 |
1.3.3 缓蚀技术 |
1.4 丙二醇溶液中铝及铝合金的缓蚀剂研究 |
1.4.1 我国冷却液的发展历程 |
1.4.2 铝用缓蚀剂的研究进展 |
1.5 本课题的研究目的、意义和内容 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器和设备 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 检测方法 |
第三章 丙二醇溶液中纯铝腐蚀的电化学行为研究 |
3.1 引言 |
3.2 丙二醇浓度的影响 |
3.2.1 动电位极化曲线 |
3.2.2 交流阻抗 |
3.2.3 SEM图像 |
3.3 pH值的影响 |
3.3.1 动电位极化曲线 |
3.3.2 交流阻抗 |
3.3.3 SEM图像 |
3.4 温度的影响 |
3.4.1 动电位极化曲线 |
3.4.2 交流阻抗 |
3.4.3 SEM图像 |
3.5 本章小结 |
第四章 丙二醇溶液中纯铝的缓蚀剂研究 |
4.1 引言 |
4.2 缓蚀剂组分的含量确定 |
4.3 苯并三唑对缓蚀效率的影响 |
4.4 乌洛托品对缓蚀效率的影响 |
4.5 癸二酸对缓蚀效率的影响 |
4.6 复合缓蚀剂浓度对缓蚀效率的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 缓蚀剂的缓蚀效率评价 |
5.1 引言 |
5.2 实验条件的影响 |
5.2.1 pH值的影响 |
5.2.2 温度的影响 |
5.3 与市售缓蚀液的比较 |
5.3.1 电化学性能 |
5.3.2 静态腐蚀失重 |
5.3.3 表面形貌 |
5.4 适应性分析 |
5.4.1 对黄铜的适应性 |
5.4.2 对紫铜的适应性 |
5.4.3 对铸铁的适应性 |
5.4.4 对20#钢的适应性 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师和作者简介 |
附件 |
(8)3-吡啶-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇及其复配物对铝合金的缓蚀作用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 铝及铝合金的概述 |
1.2 铝及铝合金的腐蚀 |
1.3 铝及铝合金缓蚀剂的研究 |
1.3.1 国内外缓蚀剂的研究现状 |
1.3.2 缓蚀剂的评选方法 |
1.4 选题意义、研究目标与研究内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 实验内容 |
2.1 实验药品和仪器 |
2.2 缓蚀剂C_7H_7N_5S的合成 |
2.2.1 合成依据 |
2.2.2 合成路线及具体合成方式 |
2.3 实验材料及电极的制备 |
2.4 待测溶液的配制及缓蚀剂的复配 |
2.5 缓蚀性能测试 |
2.5.1 电化学测试 |
2.5.2 表面形貌分析 |
2.5.3 吸附热力学分析 |
2.5.4 腐蚀反应动力学分析 |
第3章 C_7H_7N_5S及其复配物对1060纯铝的缓蚀作用 |
3.1 单一缓蚀剂对1060纯铝的缓蚀作用 |
3.1.1 傅里叶红外光谱测试 |
3.1.2 电化学极化曲线测试 |
3.1.3 交流阻抗谱 |
3.1.4 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
3.1.5 X射线能谱分析 |
3.2 缓蚀剂复配对1060纯铝的缓蚀作用 |
3.2.1 电化学极化曲线测试 |
3.2.2 交流阻抗谱 |
3.2.3 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
3.2.4 X射线能谱分析 |
3.3 腐蚀热力学与动力学分析 |
3.3.1 吸附模型 |
3.3.2 腐蚀反应动力学参数 |
3.4 小结 |
第4章 C_7H_7N_5S及其复配物对LY12CZ硬铝的缓蚀作用 |
4.1 单一缓蚀剂对LY12CZ硬铝的缓蚀作用 |
4.1.1 电化学极化曲线测试 |
4.1.2 交流阻抗谱 |
4.1.3 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
4.1.4 X射线能谱分析 |
4.2 缓蚀剂复配对LY12CZ硬铝的缓蚀作用 |
4.2.1 电化学极化曲线测试 |
4.2.2 交流阻抗谱 |
4.2.3 扫描电镜腐蚀形貌分析 |
4.2.4 X射线能谱分析 |
4.3 腐蚀热力学与动力学分析 |
4.3.1 吸附模型 |
4.3.2 腐蚀反应动力学参数 |
4.4 小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(9)铝和2024铝合金在NaCl溶液中的点蚀及析氢行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 铝及铝合金的腐蚀 |
1.2.1 局部腐蚀概述 |
1.2.2 点蚀发生和发展的机理 |
1.2.3 点蚀的影响因素 |
1.2.4 金属的阳极析氢增加(负差数效应) |
1.2.5 铝及铝合金点蚀与阳极析氢行为的关系 |
1.3 金属腐蚀的研究方法 |
1.3.1 腐蚀失重法 |
1.3.2 传统电化学测试技术 |
1.3.3 近代分析测试技术 |
1.4 铝及铝合金研究进展及面临的问题 |
1.5 本论文主要研究内容 |
第二章 材料和实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验仪器和试剂 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 实验试剂 |
2.3 实验手段 |
2.3.1 实验装置的设计 |
2.3.2 电极的制备 |
2.3.3 传统电化学性能测试 |
2.3.4 点蚀特征点形貌分析 |
第三章 表面预处理对铝和2024 铝合金的点蚀及析氢影响 |
3.1 铝的动电位极化 |
3.1.1 铝的开路电位分析 |
3.1.2 铝的动电位极化分析 |
3.1.3 铝的动电位极化形貌分析 |
3.2 铝的循环伏安极化 |
3.2.1 铝的循环伏安极化曲线分析 |
3.2.2 铝的循环伏安极化特征点形貌分析 |
3.3 铝的阴极极化 |
3.4 2024 铝合金的动电位极化 |
3.4.1 2024 铝合金的开路电位分析 |
3.4.2 2024 铝合金的动电位极化分析 |
3.4.3 2024 铝合金的动电位极化形貌 |
3.5 2024 铝合金的循环伏安极化 |
3.5.1 2024 铝合金的循环伏安极化曲线分析 |
3.5.2 2024 铝合金循环伏安极化特征点形貌分析 |
3.6 2024 铝合金的阴极极化 |
3.7 本章小结 |
第四章 氯离子特性对铝和2024 铝合金点蚀及析氢的影响 |
4.1 Cl~-对铝和2024 铝合金点蚀及析氢的影响 |
4.1.1 铝的动电位极化和形貌分析 |
4.1.2 2024 铝合金的动电位极化和形貌分析 |
4.2 不同Cl~-浓度对铝和2024 铝合金点蚀及析氢的影响 |
4.2.1 铝的循环伏安极化和形貌分析 |
4.2.2 2024 铝合金的循环伏安极化和形貌分析 |
4.3 铝和2024 铝合金点蚀特征点形貌分析 |
4.3.1 铝的点蚀特征点形貌分析 |
4.3.2 2024 的铝合金点蚀特征点形貌分析 |
4.4 负差数效应(析氢增加机制) |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)盐酸介质中5083铝合金缓蚀剂的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 金属的腐蚀 |
1.2 缓蚀剂 |
1.3 缓蚀剂性能筛选的评价方法 |
1.4 盐酸溶液中铝合金缓蚀剂 |
1.5 本论文的研究内容及意义 |
2 实验部分 |
2.1 实验药品与仪器 |
2.2 实验方法 |
3 结果与讨论 |
3.1 失重结果 |
3.2 电化学作用机理 |
3.3 吸附理论计算 |
3.4 表面分析 |
3.5 缓蚀机理分析 |
3.6 柠檬酸铵复配对AA5083 铝合金的腐蚀行为研究 |
3.7 硫脲复配对AA5083 铝合金的腐蚀行为研究 |
4 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 作者在研究生期间的论文及成果 |
四、铝在各种介质中腐蚀行为的研究(论文参考文献)
- [1]AlCuRE合金接地材料及其在碱性土壤中的腐蚀行为研究[D]. 闫风洁. 山东大学, 2021(11)
- [2]铝空气电池阳极和结构性能研究[D]. 韩雨峰. 上海交通大学, 2020(01)
- [3]典型金属材料在新型冷却液中的流动腐蚀研究[D]. 王欣笛. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]氨基酸类席夫碱缓蚀剂对铝合金的缓蚀作用[D]. 李钰莹. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [5]铝空气电池阳极耐蚀性及待机保护介质的研究[D]. 江振飞. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]Knoevenagel缩合反应对AA6061铝在碱性溶液中的缓蚀研究[D]. 龙雨薇. 西华师范大学, 2020(12)
- [7]纯铝在丙二醇水溶液中的腐蚀与防护研究[D]. 王蒙. 北京化工大学, 2019(06)
- [8]3-吡啶-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇及其复配物对铝合金的缓蚀作用[D]. 刘翠. 沈阳工业大学, 2019(08)
- [9]铝和2024铝合金在NaCl溶液中的点蚀及析氢行为研究[D]. 刘书法. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [10]盐酸介质中5083铝合金缓蚀剂的性能研究[D]. 甘慧. 华中科技大学, 2019(03)