【摘 要】
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21世纪被称为海洋的世纪,被誉为“海洋金属”的钛合金是海洋工程领域的新型关键材料之一。但良好的生物相容性使钛合金在海洋应用中面临着海生物污损严重的问题。海生物污损会对钛制海洋装备和设施带来增大船舶航行阻力、堵塞管道、改变材料导电率与导热率、引进外来物种、破坏生态平衡等一系列危害,目前海生物污损已成为制约钛材在海洋中广泛应用的关键因素,进行钛合金海洋防污研究成为当今亟待解决的问题。因此,本课题以解决
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21世纪被称为海洋的世纪,被誉为“海洋金属”的钛合金是海洋工程领域的新型关键材料之一。但良好的生物相容性使钛合金在海洋应用中面临着海生物污损严重的问题。海生物污损会对钛制海洋装备和设施带来增大船舶航行阻力、堵塞管道、改变材料导电率与导热率、引进外来物种、破坏生态平衡等一系列危害,目前海生物污损已成为制约钛材在海洋中广泛应用的关键因素,进行钛合金海洋防污研究成为当今亟待解决的问题。因此,本课题以解决钛合金海生物污损为目的,选用TC4钛合金为研究对象,将TC4钛合金与铜或铜合金组成钛-铜电偶对,在异种金属电位差的作用下发生电偶腐蚀使具有防污能力的铜离子加速溶出,从而实现抑制海生物在钛合金表面附着的目的。本文钛-铜电偶对电偶腐蚀防污技术进行了系统全面的研究,主要包括电偶对阳极防污材料的筛选,以及T2紫铜与T2/TC4钛合金电偶对在人造海水中的腐蚀行为与防污性能研究,结果如下:（1）在T2紫铜、B10铜合金与B30铜合金三种材料中,T2紫铜具有最高的铜离子渗出速率与最低的腐蚀电位（-300mV）,为最适宜与TC4钛合金偶接的电偶对阳极防污材料;（2）自腐蚀的T2紫铜试样表面形成的Cu2O腐蚀产物层抑制了铜离子渗出,T2紫铜自腐蚀20天后的铜离子渗出速率低至5μg/（cm2.d）,不能满足抑制大多数海生物在钛合金表附着的铜离子渗出速率防污标准;（3）钛-铜电偶对易发生较为强烈的电偶腐蚀反应,作为电偶对阳极的T2紫铜发生加速腐蚀,在T2紫铜与TC4钛合金两者电位差的作用下使铜离子渗出速率维持在160μg/（cm2.d）左右,相对于T2紫铜自腐蚀提高了数十倍,具有可以抑制大多数海生物在钛合金表面附着的效果。
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