純鎂腐蝕行為研究——基于掃描電化學(xué)顯微鏡產(chǎn)生-收集和反饋模式.pdf

1、⑧純送鷹蝕復(fù)蘊(yùn)班究==基王掃描魚(yú)絲堂顯邀魚(yú)亡生』蝮塞塑廈堡槿式論文作者簽名：三疊卑指導(dǎo)教師簽名：衄指導(dǎo)教師簽名：騭之!；叢論文評(píng)閱人：迅盞壘盞莖耋遞魚(yú)魚(yú)壘蘭評(píng)閱人2：之秘配一弘髦一迅i蘭塵爭(zhēng)評(píng)閱人3：’評(píng)閱人4：評(píng)閱人5：答辯委員會(huì)主席：委員1：委員2：委員3：委員4：委員5：答辯日期∥。歹浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鎂及其合金具有密度小、比強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)而廣受關(guān)注，但鎂元素很容易發(fā)生腐蝕，導(dǎo)致鎂及其合金在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用受到很大的限制。

2、鎂及其合金腐蝕的陽(yáng)極過(guò)程為：Mg“M922e。，陰極主要過(guò)程為：2H202e一一H220H一。鎂及其合金腐蝕的陰極過(guò)程主要為析氫反應(yīng)，因此可以通過(guò)收集氫氣來(lái)判斷鎂及其合金的腐蝕速率(開(kāi)路電位下，鎂及其合金的陽(yáng)極溶解速率等于其陰極析氫速率)及其腐蝕過(guò)程的析氫特點(diǎn)。鎂及其合金的析氫反應(yīng)主要特征是存在負(fù)差數(shù)效應(yīng)(NegativeDifferenceEffect，NDE)，即在陽(yáng)極極化下，鎂及其合金的析氫速率隨極化程度的增大而增加。研究鎂及其合

3、金負(fù)差數(shù)效應(yīng)的前提是必須準(zhǔn)確測(cè)量鎂及其合金腐蝕過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣。傳統(tǒng)收集氫氣基本是采取倒置漏斗排液法，該法存在的主要問(wèn)題是在時(shí)間上只能得到一段時(shí)間內(nèi)鎂及其合金的平均析氫速率，而無(wú)法得到其實(shí)時(shí)析氫速率；在空間上只能得到鎂及其合金整個(gè)表面的產(chǎn)氫量，而無(wú)法得到其表面的析氫分布。本論文利用掃描電化學(xué)顯微鏡(ScanningElectrochemicalMicroscopySECM)的基底產(chǎn)生／探針收集(SubstrategenerationTi

4、pcollection，SG／TC)模式較好地解決了傳統(tǒng)集氣法存在的問(wèn)題，研究了純鎂在不同濃度NaCl溶液、不同濃度Na2SO。溶液及不同極化電位下的微區(qū)(點(diǎn)，線，面)析氫行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨NaCI濃度的增大，純鎂的析氫速率增加、腐蝕速率增大，這是由于cl一具有促進(jìn)純鎂表面鈍化膜破裂的作用。隨NazSO。濃度的增大，純鎂的析氫速率減少，這主要是因?yàn)閟042。對(duì)H有一定的結(jié)合力(HS04“電離成s04厶和H的反應(yīng)平衡常數(shù)為O01)，S0

5、42濃度增加，溶液的pH值升高，從而降低純鎂的析氫速率。電解質(zhì)濃度為01M和O3M時(shí)，純鎂在Na2S04溶液中的析氫速率大于其在NaCl溶液的析氫速率，這主要是因?yàn)榧冩V在溶液中浸泡時(shí)間較短(10min)，低濃度的c1無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)對(duì)純鎂的鈍化膜形成有效的破壞，即低濃度c1。的腐蝕孕育期較長(zhǎng)。在電解質(zhì)濃度為O5M和1M時(shí)，純鎂在NaCI溶液中的析氫速率大于其在Na2S04溶液的析氫速率，這是由于Cl。的半徑比S042的半徑小，更易穿透及溶