純鋁在中性NaCl溶液中的腐蝕研究.pdf

1、本論文研究了純鋁在中性NaCl溶液中的腐蝕,全分為兩部分: 第一部分用電化學阻抗譜(electrochemicalimpedancespectroscopy,ElS)技術(shù)結(jié)合掃描隧道顯微鏡(STM)，掃描電鏡(SEM)等現(xiàn)代測試手段對純鋁在中性氯化鈉溶液中的腐蝕機理進行了研究。 ElS研究結(jié)果表明：在腐蝕反應(yīng)進行的初試階段，在低頻率域(10mHz)得到的極化電阻(Rp)和雙電層電容(Cdl)同時增加，符合純鋁腐蝕初期氧化

2、膜生成過程的特征。隨著時間的延續(xù)，電極電位與Rp分別達到最大值說明：在表面氧化膜不斷生長的過程中，侵蝕性鹵素離子已經(jīng)開始進攻純鋁的表面并逐漸通過擴散達到其基體。同時，在整個的腐蝕過程中，該體系表現(xiàn)出兩個時間常數(shù)，高頻區(qū)域的時間常數(shù)代表包括氧化膜和反應(yīng)產(chǎn)物在內(nèi)的保護層，低頻區(qū)域的時間常數(shù)代表腐蝕過程中的擴散以及腐蝕反應(yīng)中的快速過程。大量的實驗結(jié)果證明ElS特征與金屬樣品在腐蝕過程中表現(xiàn)的形貌特征有良好的對應(yīng)關(guān)系，同時驗證了點腐蝕的自加速過

3、程以及腐蝕過程中局部陽極周圍的區(qū)域在反應(yīng)中得到了適當?shù)谋Ｗo。 第二部分通過運用快速傅立葉(FFT)、小波分析(Wavelet)等非線性數(shù)據(jù)處理方法并結(jié)合SEM等測試手段研究了純鋁在中性NaCl溶液中的電化學噪聲(electrochemicalnoise，EN)信號。FFT的分析結(jié)果表明：一方面電化學噪聲頻域曲線PSD(功率密度譜)的三個特征參數(shù)(W，fc，k)不能單獨正確的描述材料表面孔蝕的強度和趨勢。另一方面，在基于因次分析法

4、的基本原理和對材料腐蝕過程影響因素的分析發(fā)現(xiàn)：從電化學噪聲頻域曲線PSD的特征參數(shù)導出了能正確表征材料表面孔蝕強度和趨勢的兩個參數(shù)SE和SG，其中SE與孔蝕的強度有比較好的規(guī)律性。而SG在現(xiàn)階段工作中只能確定其數(shù)值范圍在5-20之間，其規(guī)律性在進一步研究之中。 對EN信號的小波分析結(jié)果表明：不同階段的能量分布可以與腐蝕形貌進行良好的對應(yīng)關(guān)系。對于非穩(wěn)態(tài)腐蝕點的產(chǎn)生，可以利用D等級系列中較小等級的能量加以對應(yīng)。同樣，中間等級和較高