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《大连交通大学》 2006年
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单宁酸化学转化膜与单宁酸/TiO_2复合膜防护Fe-Mn-Si合金的研究

刘昕  
【摘要】:以单宁酸溶液处理Fe30Mn2.7Si恒弹性合金,在其表面形成兰色化学转化膜,并采用溶胶-凝胶镀膜法在Fe30Mn2.7Si合金单宁酸化学转化膜表面提拉TiO_2溶胶-凝胶,经400℃保温30min烧结,获得均匀、致密的单宁酸/TiO_2复合膜。采用X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、电化学阳极极化及电化学阻抗谱等技术研究单宁酸化学转化膜和单宁酸/TiO_2复合膜的表面形貌、结构、成分与电化学腐蚀性能及机理。研究结果表明,单宁酸化学转化膜是由有一定孔隙的非晶态合金单宁酸膜层构成,两层单宁酸/TiO_2复合膜均匀、致密、无明显的孔隙,其膜厚约8μm。 阳极极化测量结果表明,单宁酸/TiO_2复合膜在1mol l~(-1) Na_2SO_4溶液中产生自钝化,而单宁酸化学转化膜和原始试样都处于活化溶解状态,两层TiO_2复合膜与单宁酸化学转化膜的自腐蚀电位E_(corr)分别比Fe30Mn2.7Si合金提高325mV和63mV,自腐蚀电流密度I_(corr)均降低一个数量级;单宁酸/TiO_2复合膜在1%NaOH溶液中形成的钝化膜由Fe_2O_3、SiO_2与TiO_2复合组成,其稳定性、致密性和均匀性提高,两层TiO_2复合膜与单宁酸化学转化膜的自腐蚀电位E_(corr)分别比原始试样提高535mV和61mV,两层TiO_2复合膜的致钝电流密度I_c和维钝电流密度I_p比单宁酸化学转化膜降低一个数量级,比Fe30Mn2.7Si合金下降两个多数量级;TiO_2复合膜在3.5%NaCl溶液中呈现自钝化和点蚀击穿过程,两层TiO_2复合膜的点蚀击穿电位E_b为1050mV,远高于1Cr18Ni9Ti不锈钢,但是单宁酸化学转化膜与原始试样一样,处于活化溶解状态。电化学阻抗谱提示,两层TiO_2复合膜的电极反应主要由扩散过程控制,而单宁酸化学转化膜和Fe30Mn2.7Si合金的电极反应主要由电荷传递步骤控制。 单宁酸/TiO_2复合膜阻滞氧气和其他离子在溶液与合金表面之间的迁移和扩散,这种阻碍作用超过单一单宁酸转化膜的阻挡作用。因而单宁酸/TiO_2复合膜更强烈抑制腐蚀电极反应,更有效地降低金属的腐蚀速率,更进一步提高合金的耐蚀性能。
【学位授予单位】:大连交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB383.2

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【引证文献】
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