铜在含氯薄液膜和杂色曲霉作用下的腐蚀行为

摘要

目的研究纯铜在含氯液膜和霉菌共同作用下的腐蚀行为与机理。方法将海南文昌采集的一株野生杂色曲霉接种到质量分数分别为0.9%和3.5%的NaCl溶液中制成孢子悬浮液,将孢子悬浮液均匀喷洒到铜试样表面后进行恒温恒湿试验,试验不同周期后采用体视学显微镜、扫描电子显微镜观察铜试样的腐蚀形貌,采用X射线光电子能谱仪分析试验14 d的试样表面和氩离子刻蚀15 s后的成分。结果纯铜在NaCl薄液膜下的腐蚀产物具有明显的双层结构,内层靠近基体的为致密的Cu_(2)O钝化层,外层为疏松的Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)和Cu2(OH)3Cl组成的Cu(II)碱式盐;无菌时,铜表面出现大量蓝绿色的Cu(II)碱式盐,杂色曲霉存在时,铜表面腐蚀产物主要为红棕色的Cu_(2)O钝化膜,仅有少量Cu(II)碱式盐零星分布在Cu_(2)O膜外层;0.9%NaCl薄液膜与霉菌共同作用时,试样表面腐蚀产物主要为Cu_(2)O,当薄液膜中盐的质量分数升高到3.5%时,霉菌数量减少,Cu(II)碱式盐较0.9%NaCl薄液膜组增多。结论纯铜的腐蚀产物由内层的Cu_(2)O钝化层、外层的Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)和Cu2(OH)3Cl组成双层结构。杂色曲霉通过呼吸作用影响液膜中的O2浓度进而影响铜的腐蚀产物组成,霉菌存在时腐蚀产物中Cu(II)碱式盐显著减少。含氯液膜与霉菌共同作用时,液膜中的NaCl浓度通过影响杂色曲霉的生长活性而影响腐蚀产物组成。