论文部分内容阅读
细晶铜及其合金材料因为其晶粒结构特点,而具有独特的力学性能、物理性能和化学性能,极大的提高了铜及其合金的综合力学性能,拓展了铜及其合金在现代工程领域的应用,具有潜在的巨大的使用价值。本文通过静电势测定、动电位极化和交流阻抗谱等电化学方法,研究了采用等通道弯角挤压(Equal Channel Angular Pressing, ECAP)方法制备的晶粒尺寸不同的细晶铜合金和粗晶铜合金,在不同腐蚀介质中的耐电化学腐蚀的性能。采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、能谱(Energy Dispersive Spectrometer, EDS)和X射线衍射(X-ray diffraction, XRD),表征了细晶铜合金浸泡实验后的表面形貌。并且对细晶铜合金和挤压到不同道次的粗晶铜合金的耐腐蚀性能进行比较,初步分析了其在不同腐蚀环境下的耐腐蚀机理。结果表明:酸性环境下,随溶液pH值的升高,铜合金的耐腐蚀性能增强。酸性、中性和碱性环境下细晶铜合金的耐腐蚀性能都比粗晶铜合金,得到了普遍提高;在碱性环境下,因为阴极保护作用使电极反应的推动力变小,而且铜合金表面会有一层难溶解的CuO和Cu(OH)2薄膜生成,该氧化膜阻止了铜合金材料的进一步腐蚀;含氯环境下,由于小体积的氯离子活性很高,能够促进细晶铜合金表面生成的Cu20氧化膜持续溶解,氧化膜的溶解使合金的耐腐蚀性降低,即在不含氯的环境下铜合金的耐腐蚀性能更好;随着晶粒尺寸的细化,界面结构得到改善,晶粒与晶界处电阻不平衡的趋势减小,腐蚀溶解发生的更加困难,铜合金的耐腐蚀性能增强。研究块体细晶铜合金的电化学腐蚀行为及其腐蚀反应,不但对于扩展块体铜合金的应用有实际意义,而且对于细晶材料腐蚀行为的研究也有积极的借鉴作用。