金屬鈦的腐蝕及緩蝕電化學(xué)研究.pdf

1、金屬鈦是一種多用途的結(jié)構(gòu)金屬,從鈦的工業(yè)價值、資源壽命和發(fā)展前景看，隨著新的技術(shù)革命和工業(yè)革命的深入,鈦將成為繼鐵、鋁之后崛起的“第三金屬”,21世紀(jì)將是“鈦的世紀(jì)”。所以,推廣使用、發(fā)揮鈦特性的優(yōu)勢作用,對促進工業(yè)發(fā)展、增強產(chǎn)品競爭的活力具有重要的作用,也是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的方向。雖然鈦是一種易于鈍化、耐蝕性較強的金屬材料,但在某些含有侵蝕性離子或化合物的環(huán)境中,由于表面TiO2氧化膜受到破壞而失去其對基底鈦的保護性,并導(dǎo)致鈦的腐蝕。因此

2、鈦的腐蝕與防護問題倍受關(guān)注,是目前材料學(xué)和電化學(xué)研究中的重要課題之一。氟化鈉體系對金屬設(shè)備會造成嚴(yán)重腐蝕破壞的體系。研究氟化鈉體系中的腐蝕及防護措施,具有重要的現(xiàn)實意義。本文采用循環(huán)伏安法、穩(wěn)態(tài)極化法和電化學(xué)阻抗法,詳細(xì)研究了氟化鈉溶液中鈦電極的腐蝕和緩蝕情況以及協(xié)同緩蝕性能,并初步探討了緩蝕機理。主要研究工作及結(jié)論如下:
　　 在高氯酸鈉溶液中加入氟化鈉,通過做出的循環(huán)伏安曲線我們可以得到:
　　 隨著氟化鈉濃度的增大

3、,陽極峰電流逐漸增大,對鈦電極的腐蝕性逐漸增強,鈦電極陽極溶解更容易,氟化鈉溶液對鈦電極具有較強的腐蝕性。在加入鉬酸鈉和磷酸鈉后的氟化鈉體系中,隨著加入緩釋劑濃度的增大,陽極電流減小,說明磷酸鹽和鉬酸鹽的復(fù)配物可以在鈦電極表面形成一層保護膜,可以減緩鈦電極的陽極溶解。
　　 通過穩(wěn)態(tài)極化測試研究結(jié)果得出,隨著氟化鈉濃度的增大,腐蝕電位負(fù)移,腐蝕電流變大,這表明隨著濃度的增大,鈦電極的腐蝕加劇。在0.1 M的氟化鈉體系中添加鉬酸鈉

4、、磷酸鈉作為緩蝕劑,腐蝕電位正移,腐蝕電流減小,可有效緩解金屬鈦的腐蝕。加入復(fù)配磷酸鈉和鉬酸鈉緩蝕劑的緩蝕效果比單獨加入一種緩蝕劑效果要好,當(dāng)復(fù)配比例為3:7時的緩蝕效果最好,利用緩蝕效率計算公式緩蝕效率可達到71.8％。
　　 電化學(xué)阻抗測試結(jié)果表明,溶液中加入氟化鈉的濃度越大,容抗半圓的直徑越小,隨著氟化鈉濃度的增大,Rs、Rt隨之減小,說明腐蝕程度加劇,于氟離子濃度的增大,加速了鈦電極的腐蝕。鉬酸鈉和磷酸鈉對鈦電極具有協(xié)同