铁基和铜基形状记忆合金耐蚀性能研究

摘要

形状记忆合金以其特有的形状记忆效应和超弹性而成为人们广泛关注的新型功能材料。对于应用日益广泛的铁基和铜基形状记忆合金来说，对于其耐蚀性的研究基础数据还很缺乏。本文针对FeMnSi形状记忆合金管接头存在的缝隙腐蚀问题和电偶腐蚀、CuZnAl形状记忆合金的耐蚀性与相变的关系问题进行了研究。 本文采用自行设计的缝隙腐蚀装置，应用电化学阻抗谱法，对FeMnsi形状记忆合金管接头的缝隙腐蚀进行研究。研究发现，缝隙内的极化电阻Rp要小于缝隙外。对于缝隙内外，极化阻力均呈现上升的趋势，表明SMA8材料耐缝隙腐蚀。应用传统的电偶腐蚀的方法对铁基形状记忆合金管接头与被连接管的电偶腐蚀进行监测，电偶电流的随着阴阳极面积比并不服从严格的对数正比关系。对铁基形状记忆合金管接头进行在3.5％NaCl溶液中的长时间浸泡，观察铁基形状记忆管接头的耐蚀性能随浸泡时间的变化规律。随着浸泡时间的增加，极化阻力减小，耐蚀性能下降。对于耐蚀性能较差SMA5试样，阻抗谱出现了扩散控制的特征，腐蚀严重。对于CuZnAl形状记忆合金，得到了两个不同成分形状记忆合金的自腐蚀电位随温度的变化曲线，并对特殊温度点进行了电化学阻抗谱的测试。探求耐蚀性与相变之间的关系，分析不同相的耐蚀性能，并对腐蚀产物进行成分分析，探求其腐蚀反应过程。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1形状记忆合金的发展历史

1.2形状记忆效应

1.3形状记忆合金的分类

1.4形状记忆合金转变机制

1.5铜基形状记忆合金的相变与时效

1.6铁基和铜基形状记忆合金的应用

1.7铁基和铜基形状记忆合金的耐蚀性研究现状

1.8小波分析

1.9本论文的选题及主要内容

1.9.1研究工作的目的

1.9.2研究工作的主要内容

第二章实验技术

2.1研究试样及其制备

2.2缝隙腐蚀装置的设计

2.2.1测试探头的制作

2.2.2缝隙腐蚀系统装置

2.2.3缝隙腐蚀测试方法

2.3电偶腐蚀测试系统

2.4自腐蚀电位采集系统的设计

2.4.1温度变化记录装置

2.4.2工作系统的电位采集系统

2.4.3自腐蚀电位的采集

2.5形状记忆合金耐蚀性检测

2.5.1电化学测试系统

2.5.2测试方法

第三章FeMnSi基形状记忆合金管接头的耐蚀性研究

3.1前言

3.2 FeMnSi形状记忆合金管接头的缝隙腐蚀

3.3 FeMnSi形状记忆合金管接头耐蚀性随时间的变化规律

3.3.1电化学阻抗谱法

3.3.2电化学噪声法

3.4 FeMnSi形状记忆合金管接头的电偶腐蚀测试

3.4.1 FeMnSi形状记忆合金管接头与连接管的电位比较

3.4.2 FeMnSi形状记忆合金管接头的电偶腐蚀规律

3.5小结

第四章CuZnAl形状记忆合金的耐蚀性能研究

4.1前言

4.2实验结果与分析

4.2.1 CuZnAl形状记忆合金自腐蚀电位随温度变化曲线

4.2.2阻抗谱特征

4.2.3极化曲线的测量

4.3分析与讨论

4.3.1自腐蚀电位随温度变化曲线反应的相变实质

4.3.2电化学阻抗谱的分析

4.3.3不同温度下的极化曲线规律

4.3.4腐蚀过程分析

4.4小结

第五章全文总结

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢