鋁鋰合金剝蝕研究和分形維數(shù)在表征腐蝕中的應(yīng)用

1、浙江大學(xué)理學(xué)院博士學(xué)位論文鋁鋰合金剝蝕研究和分形維數(shù)在表征腐蝕中的應(yīng)用姓名：蘇景新申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：物理化學(xué)指導(dǎo)教師：張鑒清20051201◎浙江大學(xué)博士學(xué)位論文金的腐蝕演變過程的特征。其次，采用E I S 作為表征局部腐蝕類型的手段，研究T = 5 , I , D N 拉應(yīng)力對兩種鋁合金——L c 4 合金和2 0 9 0 - T 6 合金的剝蝕的影響。結(jié)果表明，外加拉應(yīng)力沒有改變兩種合金的剝蝕發(fā)展過程，同時對剝蝕的引發(fā)和發(fā)展均

2、表現(xiàn)出一定的加速作用。具體的機(jī)制在于：當(dāng)施加外加拉應(yīng)力于浸泡于E X C O 溶液中的鋁合金材料上時，材料發(fā)生彈性拉伸，使表面氧化膜缺陷的密度增大，進(jìn)而增大了侵蝕性陰離子( 主要是C 1 。)吸附點密度。而且氧化膜本身由于被拉伸，與基體之間出現(xiàn)錯位等因素也會導(dǎo)致其更容易與C 1 - 反應(yīng)，被溶解進(jìn)入溶液，促進(jìn)了剝蝕的引發(fā)。對于浸泡初期極化電阻相對較大的L C 4 合金，施加拉應(yīng)力會明顯促進(jìn)剝蝕引發(fā)階段的腐蝕速度；而且在材料的彈性形變范圍

3、內(nèi)，材料的拉伸程度與施加的拉應(yīng)力水平成正比，進(jìn)而導(dǎo)致浸泡初期極化電阻與拉應(yīng)力水平呈現(xiàn)出線性關(guān)系。對于2 0 9 0 ．T 6 合金，因為其成分中L i 含量較高，而“在合金澆鑄、軋制和后期熱處理過程中容易發(fā)生宏觀偏析，表面層和氧化膜中的L i 含量偏高，氧化膜本身非常容易被溶解，其初期的極化電阻受拉應(yīng)力水平影響并不明顯。而且，外加拉應(yīng)力會在剝蝕發(fā)展階段的腐蝕尖端產(chǎn)生附加的應(yīng)力強(qiáng)度因子。由于剝蝕區(qū)存在尺寸較大的與體相溶液連通的蝕孔或溝槽，

4、所以被剝開的表層實際上并未負(fù)載拉應(yīng)力。這樣被拉伸的基體與松弛的表層之間存在剪切應(yīng)力。該剪應(yīng)力在剝蝕發(fā)展的尖端形成了一個附加的應(yīng)力強(qiáng)度因子，與腐蝕產(chǎn)物楔入應(yīng)力共同作用于剝蝕尖端。計算表明，在實驗采用的拉應(yīng)力水平下，總的應(yīng)力強(qiáng)度因子遠(yuǎn)大于未施加應(yīng)力情況下的應(yīng)力強(qiáng)度因子。所以，外加拉應(yīng)力會加速剝蝕的發(fā)展過程。最后，研究了圖像分形維數(shù)和E I S 分形維數(shù)在表征材料在中性溶液中局部腐蝕類型的應(yīng)用。結(jié)果表明：對于采用的兩種鋁合金—2 1 9 5