稀土及其轉化膜對Ni-Cu-P化學鍍層的影響.pdf

1、隨著全球資源和環(huán)境問題的日益嚴重，建立資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會是人類社會發(fā)展的必然趨勢。天燃氣作為一種清潔高效能源在能源消費結構中占據(jù)越來越大的比重。新型煙氣冷凝器是一種節(jié)能環(huán)保高效利用天然氣的裝置，但弱酸性冷凝液會對冷凝器換熱表面造成腐蝕破壞，因此解決腐蝕問題是其開發(fā)和推廣利用的關鍵之一。
　　本文首先通過向化學鍍液中添加適量的稀土元素Ce4+，利用金相顯微鏡、EDX、XRD、電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)、極化曲線

2、、交流阻抗和全浸泡實驗，研究了稀土Ce4+對Ni-Cu-P鍍層沉積速率、表面形貌、鍍層成分、結構以及耐蝕性能等影響。結果表明，隨著化學鍍液中稀土Ce4+濃度增加，Ni-Cu-P鍍層的沉積速率逐漸降低;稀土Ce4+添加鍍液后，在鍍層中未檢測Ce元素，但提高了鍍層中Cu元素的含量，抑制了Ni-Cu-P合金晶粒的長大，促進了鍍層的非晶態(tài)化程度，增強了鍍層耐蝕性能;稀土Ce4+濃度嚴重影響鍍層的組織形貌，當鍍液中Ce4+濃度低于8 mg/L時，

3、隨著Ce4+濃度增加，鍍層晶粒細化，變得均一致密，耐蝕性增強;繼續(xù)增加Ce4+濃度導致鍍層表面狀況惡化，耐蝕性下降。
　　此外，本文還對鍍層表面稀土轉化膜的制備及性能進行研究。從三種稀土鈰鹽（硝酸鈰、硫酸鈰和氯化鈰）轉化膜中篩選出耐蝕性最佳的硝酸鈰轉化膜，并采用正交試驗確定最佳工藝參數(shù)為:Ce(NO3)3·6H2O濃度為20g/L，H2O2體積為25 mL/L，H3BO3濃度為2.5 g/L，處理時間為60 mim，轉化液溫度為2

4、5℃，溶液pH值為3～4。
　　稀土硝酸鈰轉化膜為金黃色，表面存在微裂紋和稀土顆粒堆積，膜層主要由鈰的氧化物或者氫氧化物構成;在轉化液中添加苯并三氮唑(BTA)進行復合成膜，復合膜表面微裂紋基本消失，膜層較致密;電化學測試表明復合膜(-0.018 V)的腐蝕電位高于單層稀土轉化膜(-0.152 V)，腐蝕傾向低;復合膜的電荷轉移電阻最大，腐蝕電流密度最小為0.66μA/cm2，與鍍層腐蝕電流密度相比降低約93％，與單層稀土轉化膜腐