【摘 要】
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在海洋环境下,由于存在大量卤化物腐蚀性介质,铜及铜合金面临着严重的腐蚀问题。本文受自然界中孔雀羽毛的特殊结构启发,采用激光刻蚀和激光-电刷镀两种方法,在铜合金表面构筑仿生羽毛状微纳结构。通过扫描电镜观察发现,在不同的加工参数下,试样表面形貌特点呈现规律性的变化,这种变化同时展现耐蚀性变化。盐雾腐蚀试验表明,经过激光刻蚀和激光-电刷镀处理的两种试样在初期腐蚀中,相比于抛光对照组,均表现出较好的耐蚀性
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在海洋环境下,由于存在大量卤化物腐蚀性介质,铜及铜合金面临着严重的腐蚀问题。本文受自然界中孔雀羽毛的特殊结构启发,采用激光刻蚀和激光-电刷镀两种方法,在铜合金表面构筑仿生羽毛状微纳结构。通过扫描电镜观察发现,在不同的加工参数下,试样表面形貌特点呈现规律性的变化,这种变化同时展现耐蚀性变化。盐雾腐蚀试验表明,经过激光刻蚀和激光-电刷镀处理的两种试样在初期腐蚀中,相比于抛光对照组,均表现出较好的耐蚀性,抛光试样的腐蚀表现为全面腐蚀;在盐雾腐蚀后期,激光刻蚀试样表现出较为严重的局部腐蚀,而激光-电刷镀试样也出现了局部镀层的溶解,但总体的腐蚀区域较小,镍镀层对于铜合金基底能够起到电化学保护的作用。对腐蚀产物的形貌观察和成分分析发现,抛光试样腐蚀产物的分布较为均匀,且三种试样的腐蚀产物层上均存在裂纹,产物层并不能阻止腐蚀介质的进一步侵蚀;抛光试样和激光刻蚀试样出现了明显的脱成分腐蚀,而激光-电刷镀试样的镀层表面几乎没有脱成分腐蚀,说明镍镀层对于铜合金的脱成分腐蚀有抑制作用。对盐雾腐蚀前后的试样进行电化学分析,结果表明,激光刻蚀表面具有较高的电化学阻抗,激光-电刷镀表面的阻抗值则与抛光试样相近,而盐雾腐蚀试验后,抛光试样的阻抗值迅速下降,自腐蚀电位大幅下降,激光刻蚀试样和激光-电刷镀试样腐蚀电位也不同程度的下降,但整体腐蚀电流密度较低,进一步证明了仿生结构容纳空气形成气垫层增强了耐腐蚀性,激光-电刷镀处理对于金属腐蚀有长期保护作用。本文研究过程和结果将会对铜合金的耐海洋腐蚀研究提供一定的参考价值。
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