B10銅鎳合金化學轉(zhuǎn)化膜制備工藝及耐蝕性能研究.pdf

1、本文以B10銅鎳合金由于其優(yōu)良的耐海水沖刷腐蝕性能，成為海水管系材料中應用最廣的材料之一的事實作為研究背景。針對B10銅鎳合金對表面耐沖刷和耐腐蝕的性能需求，做了B10銅鎳合金表面改性工藝的研究以提高合金表面耐海水沖刷腐蝕性能。本文從兩個方面進行闡述，首先是B10銅鎳合金硝酸鈰化學轉(zhuǎn)化膜工藝研究以及該化學轉(zhuǎn)化膜耐海水的腐蝕機理研究。其次是B10銅鎳合金在硝酸鈰環(huán)境下電化學轉(zhuǎn)化膜工藝的探索研究。
　　首先，本文探究了硝酸鈰化學轉(zhuǎn)化膜

2、工藝的流程，討論了一系列影響成膜工藝的參數(shù)，并且詳細闡述了pH值、反應溫度和溶液存放有效期三方面對成膜的影響，最終確定了該工藝的最佳參數(shù)。然后利用掃描電鏡和能譜分析（SEM/EDX）以及光電子能譜分析（XPS）表征了最佳工藝條件下制備的轉(zhuǎn)化膜的形貌以及化學成分。結(jié)果表明，該轉(zhuǎn)化膜表面均勻一致，膜層沒有明顯缺陷，Ce在轉(zhuǎn)化膜中的百分含量較高，主要以CeO(OH)2和CeO2等Ce4+價態(tài)氧化物或氫氧化物以及Ce/Cu/Ni共同組成的復雜氧

3、化物或氫氧化物的形式存在。最后利用EIS監(jiān)測了該硝酸鈰化學轉(zhuǎn)化膜在海水中耐蝕性能的變化，以及詳細分析了該轉(zhuǎn)化膜能夠擁有的優(yōu)異耐蝕性能的原因和機理。分析表明，該轉(zhuǎn)化膜在海水中長期浸泡至少3個月（2476h）依然保持良好的耐蝕性能。該化學轉(zhuǎn)化膜擁有良好的耐蝕性能的原因是，在海水與膜層物質(zhì)交換的基礎上，轉(zhuǎn)化膜表現(xiàn)出一個物質(zhì)傳遞-修復-致密的特殊過程，而且Ce的復雜氧化物和氫氧化物在合金表面轉(zhuǎn)化膜中起到了交聯(lián)咬合的作用。
　　其次，文章針

4、對單純硝酸鈰化學轉(zhuǎn)化膜工藝的不足，探索了電化學處理的鈰鹽轉(zhuǎn)化膜的工藝流程在銅鎳合金表面處理的可行性。其具體流程包括：1.陽極極化（遞增電位周期掃描）；2.載波鈍化；3.BTA緩釋處理。另外，針對鈰鹽轉(zhuǎn)化工藝特點，創(chuàng)新了陽極極化環(huán)節(jié)的實驗設計，優(yōu)化了各工藝環(huán)節(jié)實驗參數(shù)。在各個工藝環(huán)節(jié)中都有針對性地使用不同的電化學測試方法對各種電化學處理方法產(chǎn)生的效果進行了跟蹤測試。初步表征了B10銅鎳合金在硝酸鈰環(huán)境下的電化學轉(zhuǎn)化膜的耐海水沖刷腐蝕的性能