碱性介质中铝合金缓蚀剂的研究

摘要

铝合金具有比重小、强度高，理化性能和切削性能良好等优点，因此近年来铝及铝合金在某些领域已取代了传统的铁基材料。近年来，随着科学技术的不断进步，市场竞争日益激烈，对铝合金设备零部件的加工质量要求越来越高，对作为零部件表面加工质量的关键工序之一的表面抛光技术更不例外。目前国内运用最多的铝合金电抛光液是酸性的，但酸性抛光液具有污染大、成本高、废水处理难等缺点，因此寻求污染小、成本低、效果好的铝合金电抛光液具有很大的现实意义；而碱性抛光液具有污染小、成本低等优点，因此本论文采用氢氧化钠电解液作为基础液。但若仅采用氢氧化钠溶液则电抛光效果很差，通过适当控制抛光速度将有利于改进抛光效果，而通过缓蚀剂的应用则可以调节抛光速度，因此研究碱性缓蚀剂在腐蚀与防护领域方面的应用具有重要的现实意义，尤其是在碱性缓蚀剂的研究不够广泛深入的条件下。
　　 本论文测定了铝合金在不同浓度氢氧化钠溶液中的极化曲线，实验发现铝合金的阳极溶解与氢氧化钠的浓度有关。在相同的阳极电位下，氢氧化钠的浓度越高，抛光所需的阳极电流密度越高。
　　 本论文采用极化曲线法、EIS方法研究了葡萄糖、硅酸钠、琼脂的缓蚀性能，并对它们的缓蚀机理做了相关探讨。用腐蚀电流密度评价了等质量的葡萄糖、硅酸钠、琼脂三种缓蚀剂的缓蚀性能。实验结果表明：葡萄糖是一种阳极型缓蚀剂，缓蚀效率最高。
　　 本论文中的实验采用极化曲线法和EIS法研究了NaF和葡萄糖及复配后对铝合金的缓蚀作用，实验结果表明：NaF对铝合金有一定的缓蚀作用，而缓蚀效率不高；但与葡萄糖复配后的缓蚀效率则能得到显著提高，其与葡萄糖复配后的缓蚀效果要比单独使用对应相同总浓度的葡萄糖或NaF好。在NaF和葡萄糖总浓度为0.005mol/L的条件下，与葡萄糖复配的最佳浓度比为1∶4。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪 论

1.1铝合金性质及用途

1.2缓蚀剂概述

1.2.1缓蚀剂定义

1.2.2缓蚀剂特点

1.2.3缓蚀剂发展历史

1.2.4缓蚀剂分类及作用机理

1.3缓蚀剂的研究方法

1.3.1腐蚀产物分析法

1.3.2电化学分析法

1.3.3谱学电化学方法

1.4缓蚀剂研究的未来展望

1.5铝合金的电抛光和缓蚀技术的研究进展

1.5.1铝合金的电抛光研究进展

1.5.2铝合金的缓蚀技术的研究进展

1.6课题意义和研究内容

1.6.1课题意义

1.6.2研究内容

2实验部分

2.1实验器材

2.1.1主要化学试剂及材料

2.1.2实验仪器

2.1.3电极的制作与简介及电极液的配制

2.1.4电化学实验系统

2.2实验方法

2.2.1极化曲线测试

2.2.2交流阻抗谱(A.C.Impedance)

2.2.3扫描电镜(SEM)

2.3缓蚀效率的表示

3铝合金在氢氧化钠溶液中腐蚀行为的研究

3.1铝合金在氢氧化钠溶液中腐蚀行为

3.1.1极化曲线

3.1.2阳极极化曲线

3.2腐蚀形貌分析

4单组分缓蚀剂缓蚀性能的研究

4.1含有葡萄糖溶液的研究

4.1.1葡萄糖浓度对极化曲线的影响

4.1.2葡萄糖浓度对交流阻抗谱(复平面图)的影响

4.1.3温度对缓蚀性能的影响

4.1.4缓蚀机理研究

4.1.5腐蚀形貌分析

4.2含有硅酸钠溶液的研究

4.2.1硅酸钠浓度对极化曲线的影响

4.2.2缓蚀机理研究

4.2.3腐蚀形貌分析

4.3含有琼脂溶液的研究

4.3.1琼脂浓度对极化曲线的影响

4.3.2琼脂浓度对交流阻抗谱(复平面图)的影响

4.3.3缓蚀机理研究

4.4含有氟化钠溶液的研究

4.4.1氟化钠浓度对极化曲线的影响

4.4.2缓蚀机理研究

4.5相同质量葡萄糖、硅酸钠及琼脂缓蚀性能的比较

5复合配方缓蚀剂缓蚀性能的评价和缓蚀机理

5.1葡萄糖和氟化钠复配效果

5.2协同效应的机理

5.3腐蚀形貌分析

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献

附 录:作者在攻读硕士期间撰写和发表论文目录