SECM对7075铝合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为研究

摘要

铝及铝合金具有密度低、导电导热性好等优点，工业应用广泛。本文采用7075铝合金为研究材料，该材料是高速发展的航天航空产业以及船舶行业新型铝材。然而，沿海地区的飞机与船舰的服役环境复杂多变，海水中氯离子的存在是对金属材料的一大威胁，因此本文围绕7075铝合金在海洋环境中的腐蚀行为机理进行研究，结果如下：
　　通过研究盐度对7075铝合金耐腐蚀性能的影响，获得该合金的腐蚀机理，研究结果表明：盐度增加致使Cl-对金属基体破坏加剧，合金表面逐渐出现微小孔洞，腐蚀电位正移，弥散指数降低，电极表面粗糙度增加，耐腐蚀性能下降。NaCl溶液中存在强活化作用的Cl-，7075铝合金腐蚀产物Al(OH)3的OH-逐渐被Cl-取代，合金表面氧化膜不断损坏，新的腐蚀产物AlCl3形成。
　　在0.6 mol/LNaCl溶液中，室温环境，通过HCl与NaOH调节溶液pH值，研究7075铝合金在不同pH值条件下的耐腐蚀性能，研究结果表明：pH3～7，电荷传递电阻升高，电荷传递受阻，耐腐蚀性能增大。pH9～11，电极表面氧化膜稳定性降低，阻挡层溶解过程加快，腐蚀速度从0.0914 mm/a增加到2.1222 mm/a，腐蚀加剧。强酸溶液中，电化学阻抗谱中感抗弧明显，存在不均匀点蚀。pH=7、9时，电化学阻抗谱中只出现1个容抗弧，为铝合金基体溶解过程。pH=11时，7075铝合金电化学腐蚀行为存在两个过程：阻挡层生成附着过程和阻挡层溶解反应过程。
　　在扫描电镜（SEM）的基础上运用新型探针扫描技术扫描电化学显微镜（SECM）观测7075铝合金在0.6 mol/LNaCl溶液中浸泡腐蚀的表面形貌，研究结果表明：浸泡初期7075铝合金以点腐蚀为主，浸泡时间延长，金属基体逐渐溶解，溶液Al3+浓度增大，合金表面出现细小坑点，坑点分布稀疏，表面层状结构消失。在0.6 mol/LNaCl溶液中，7075铝合金中ZnAl相和ZnAlMg相腐蚀电位较高，与基体形成腐蚀微电解池，作阴极，腐蚀电位较低的铝基体作阳极，导致ZnAl相和ZnAlMg相周围的铝阳极溶解。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 概述

1.2 7075铝合金

1.3 铝合金的腐蚀

1.4 影响在海洋环境下铝合金腐蚀的因素

1.5 扫描电化学显微镜

1.6 研究意义及内容

第二章 实 验

2.1实验原料及仪器

2.2 实验方法

第三章 7075铝合金浸泡腐蚀

3.1 失重实验

3.2 盐度对铝合金腐蚀的影响

3.3 pH值对铝合金腐蚀的影响

3.4 本章小结

第四章 SECM对铝合金腐蚀机理研究

4.1 扫描电子显微镜测试分析

4.2 扫描电化学显微镜测试分析

4.3本章小结

第五章 结 论

参考文献

创新点

致谢

攻读学位期间的研究成果