鋁合金2024-T3及其防護(hù)涂層的微區(qū)腐蝕研究.pdf

1、鋁合金2024-T3作為一種硬鋁，由于其優(yōu)點(diǎn)獨(dú)特，主要用作飛機(jī)的多種結(jié)構(gòu)件，已成為使用最廣的航空鋁合金。為提高鋁合金的強(qiáng)度，通常通過(guò)一定的方式（如時(shí)效熱處理）有意識(shí)地在合金中引入第二相，但含Cu、Fe、Mn、Mg等元素的第二相在提高機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，卻降低了鋁合金的耐腐蝕性能。鋁合金2024-T3的主要防護(hù)措施是涂層防護(hù)，其中鉻酸鹽涂層的應(yīng)用歷史最久。然而，現(xiàn)在涂層防護(hù)中最有效的腐蝕抑制劑鉻酸鹽已經(jīng)由于其致癌性被禁止使用，無(wú)鉻涂層的開(kāi)發(fā)和

2、性能研究成為航空鋁合金防腐研究的熱點(diǎn)方向。自從上世紀(jì)70年代微區(qū)電化學(xué)測(cè)試技術(shù)被引入到腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域以來(lái)，微區(qū)電化學(xué)理論和測(cè)試技術(shù)都得到了快速的發(fā)展。近幾年來(lái)，掃描離子選擇電極技術(shù)(SIET)和掃描振動(dòng)電極技術(shù)(SVET)在腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域已作為重要的測(cè)試方法被廣泛應(yīng)用。因此，將微區(qū)電化學(xué)技術(shù)與鋁合金2024-T3及其無(wú)鉻涂層的腐蝕與防護(hù)研究結(jié)合起來(lái)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
　　本研究以金屬間化合物θ相(Al2Cu)和Al3Fe相與鋁絲組成

3、耦合電極模擬鋁合金的晶間腐蝕，再利用鋁合金2024-T3輔助研究其晶間腐蝕的機(jī)理，最后借助掃描離子選擇電極技術(shù)(SIET)、掃描振動(dòng)電極技術(shù)(SVET)、掃描電鏡(SEM)和能譜分析(EDS)等表征手段明確晶間腐蝕的機(jī)理。結(jié)果表明，θ相和Al3Fe相在晶間腐蝕中作為陰極，鋁絲則為陽(yáng)極;鋁合金2024-T3的S相(Al2CuMg)比α相(Al)先溶解。
　　腐蝕抑制劑對(duì)減緩鋁合金腐蝕具有重要作用，為了考察8-羥基喹啉腐蝕抑制劑的效果

4、，研究了其飽和NaCl水溶液對(duì)金屬間化合物θ相和Al3Fe與鋁絲組成的電極體系的影響，研究了其飽和NaCl水溶液對(duì)鋁合金2024-T3裸基材腐蝕的抑制效果。結(jié)果表明，8-羥基喹啉腐蝕抑制劑在上述研究中起到了明顯的腐蝕抑制效果。
　　最后將8-羥基喹啉作為無(wú)鉻腐蝕抑制劑添加到鋁合金2024-T3的防護(hù)涂層（自組裝納米涂層），在中性NaCl水溶液環(huán)境下，采用電化學(xué)阻抗、SVET和SEM等表征手段研究自組裝納米涂層的性能。結(jié)果表明添加8