铝合金AA2024、AA6061和AA7075电化学腐蚀行为

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铝合金质轻，比强度高，同时也具有优异的耐腐蚀性能，机械性能等，广泛被应用于军工，民用，航空航天等多个领域，尤其在航空航天领域更加占据着不可替代的位置。然而其服役的环境变化无常，比如自然条件（大气腐蚀），太空极端条件（宇宙风暴），海洋苛刻条件（高温冲刷腐蚀），导致其使用寿命受到了巨大的挑战，这是个核心，前沿，共性的关键问题，因此研究铝合金材料的腐蚀行为对航天航空材料的发展起着至关重要的作用。虽然国内外研究已经颇多，但是本论文是从独特的角度研究了铝合金板材，主要研究铝合金板材各截面的耐腐蚀性能，其为本论文的亮点。
　　本论文采用动电位扫描和电化学阻抗谱（electrochemical impedance spectroscopy）等电化学测试技术，对裸露的航空航天材料AA2024，AA6061，AA7075三种铝合金板材的不同截面的耐腐行为进行研究，主要研究以下几个方面：
　　（a）通过金相显微观察，判断三种铝合金板材的截面情况，从而得出轧制方向，轧制面；
　　（b）在溶液除氧，溶氧的条件下，通过动电位扫描，单扫，回扫的测试参数设置下，进行铝合金各截面的耐腐蚀性能的对比；
　　（c）通过电化学阻抗测试技术，得出了等效电路图，进而对铝合金各截面的耐腐蚀性能做出对比性分析。
　　实验表明：（i）在0.01MNaCl溶液、室温、溶液溶氧条件下，从腐蚀热力学角度讲，板材的纵轧制截面（L-ST）与轧制面（L-LT）的自腐蚀电位相近，而横轧制截面（LT-ST）的自腐蚀电位相对于其它两截面时更负；从腐蚀动力学的角度讲，横轧制截面（LT-ST）的腐蚀电流密度最小，而轧制面（L-LT）的腐蚀电流密度最大。在无氧条件下，其所有的腐蚀电位都相对于有氧条件下的腐蚀电位向负的方向移动，并且腐蚀电流密度都比有氧条件时的小，而各个铝合金其各截面的耐腐蚀性能与其溶液溶氧条件基本一致；（ii）通过交流阻抗图谱分析，由两个容抗弧组成，高频容抗弧的直径显现了荷转移电阻的大小，而中低频容抗弧显现的是由腐蚀产物引起的扩散电阻，其腐蚀产物将会影响电极的表面状态以及电极与溶液构成的双电层中的电位分布，进而影响电极反应速度，所以其交流阻抗值由荷转移电阻与扩散电阻组成，二者共同决定交流阻抗值的大小，进而决定耐腐蚀性能的高低。
　　通过本实验测试，可以更加清楚地知道铝合金板材各截面的耐腐蚀性能，从而为铝合金材料的选用以及表面处理等防护手段提供一定的理论指导。

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作者
贾睿程;
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作者单位

内蒙古科技大学;

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授予单位内蒙古科技大学;
学科材料工程
授予学位硕士
导师姓名张建旗;
年度 2012
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 V252.22;V250.5;
关键词
航空航天材料; 铝合金; 耐腐蚀性能; 电化学阻抗测试技术;

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