不同工艺制备的纳米晶Ag-25Cu合金腐蚀电化学行为研究

来源 :沈阳师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:binsheng
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纳米材料是二十世纪新型材料,它的晶粒尺寸较小,与普通粗晶材料相比,纳米材料具有独特性质,成为现在最具发展潜力的材料之一。材料的腐蚀性能和使用寿命一直是困扰我们的一个难题,那么探究影响纳米材料腐蚀性能的因素和寻找提高纳米材料腐蚀性能的方法,就具有重要的意义。本文采用机械合金化(MA)法和液相还原法(LPR)制备了纳米晶块体Ag-25Cu合金,并与粉末冶金(PM)法制备的粗晶块体Ag-25Cu合金对比,通过测试它们在中性中性NaCl溶液、酸性NaCl溶液、H2SO4溶液及Na2SO4溶液中的极化曲线、交流阻抗谱、平均活化能曲线以及Mott-Schottky曲线等,研究了三种Ag-25Cu合金的腐蚀性能以及制备工艺对其腐蚀性能的影响。将0.02mol/L NaCl及0.02mol/L H2SO4溶液加入中性Na2SO4溶液中,腐蚀速率加快,增大NaCl和H2SO4溶液的浓度,除LPRAg-25Cu合金在0.02mol/L NaCl溶液中有一较大的腐蚀电流密度外,三种合金的腐蚀电流密度均随之增大;与常规尺寸PMAg-25Cu合金相比,纳米晶MAAg-25Cu合金腐蚀电流密度稍微增大,而纳米晶LPRAg-25Cu合金则明显增大,活性溶解增强,腐蚀速率加快;三种合金的交流阻抗谱均在高频处呈连续的单容抗弧,极化电阻随着溶液浓度的变化趋势与腐蚀电流密度一致。在中性Na2SO4溶液中,三种Ag-25Cu合金随着电位的升高没有发生钝化,只发生了活性溶解。当NaCl和H2SO4溶液浓度大于0.10mol/L时,三种合金均发生了钝化,常规尺寸PMAg-25Cu合金的维钝电流密度明显大于纳米晶LPRAg-25Cu和MAAg-25Cu合金,表明晶粒细化后,合金的钝化性能得到改善。在酸性NaCl溶液中,随着酸度的增加,三种合金的腐蚀电流密度均加大,腐蚀速率加快;晶粒细化后,当H+浓度为0.001mol/L时,LPRAg-25Cu合金的腐蚀电流密度小于MAAg-25Cu合金,在其它酸性NaCl溶液中,LPRAg-25Cu合金的腐蚀电流密度明显大于其它两种合金,MAAg-25Cu合金略大于PMAg-25Cu合金,合金的腐蚀速率加快。三种合金在酸性NaCl溶液中均发生钝化现,MAAg-25Cu合金维钝电流密度最小。在中性NaCl溶液、酸性NaCl溶液及H2SO4溶液中,三种Ag-25Cu合金形成的钝化膜均具有良好的半导体性能,晶粒细化后,没有改变半导体的类型,均为n型;MAAg-25Cu合金钝化膜中的载流子密度最低,钝化膜的化学稳定性最好。
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