苯基硫脲对6063铝合金表面化学镀镍层电化学性能的影响

采用极化曲线及交流阻抗技术研究了不同浓度的苯基硫脲(稳定剂)对6063铝合金表面镍层的电化学性能的影响。极化曲线结果表明,镀液中加入苯基硫脲后的镀镍层比基体铝合金具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、小孔(点)腐蚀电位(Epit)及更低的腐蚀电流(icorr)。为了解释镍层的电化学性能,建立了等效电路模型,并拟合出了表面电阻(Rcoat)及电容(Qcoat),电荷转移电阻(Rct)及双电层电容(Qdl)等腐蚀参数。交流阻抗研究结果表明,加入6～10 mg/L苯基硫脲后的镀镍层具有较高的表面电阻(Rcoat)、电荷转移电阻(Rct)及较低的表面电容与双电层电容(Qcoat与Qdl)。镀镍层的交流阻抗谱及极化曲线的测试结果表明,制备的镀层具有较好的耐腐蚀性能,并且相互吻合。采用扫描电子显微镜及能谱对化学镀镍层的表面形貌及成份进行了分析。结果显示,表面处于较均匀的状态,磷元素的质量分数超过10%。     

电化学阻抗谱研究铈盐转化膜形成过程中的影响因素

应用电化学阻抗谱(EIS)连续测试B95铝合金在0.01 mol·L-1CeCl3溶液中铈盐转化膜的形成过程,通过成膜过程中交流阻抗值的变化研究了温度,溶解氧O2的变化对B95铝合金稀土转化膜成膜过程的影响机制,采用等效电路的方式对测试的EIS进行了解析.结果表明:温度在20,25,30 ℃时B95铝合金在0.01 mol·L-1CeCl3溶液中的阻抗谱等效电路与成膜形成阶段的相同;温度为35,40,45℃B95铝合金的阻抗谱与成膜成长阶段的等效电路相同,表明升高温度缩短了稀土膜形成阶段的时间,铝合金基体溶解迅速被抑制;升高温度有利于铈盐氧化膜的形成;通O2对稀土Ce转化膜的形成无明显促进作用,O2参与的反应不是Ce转化膜形成的决速步骤.     

AZ31镁合金表面聚吡咯的化学氧化合成及其耐蚀性能

以对甲苯磺酸钠为掺杂剂, 三氯化铁为氧化剂, 用化学氧化聚合法在AZ31 镁合金表面制备聚吡咯(PPy)膜. 采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析了镁合金表面聚吡咯膜结构, 通过电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)研究了其耐蚀性能, 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量散射谱(EDS)分析了表面形貌和成分. 和镁合金裸样相比, 聚吡咯膜对镁合金腐蚀有一定的抑制作用. 硅烷预处理改善了镁合金/聚吡咯体系的耐腐蚀性能, 使腐蚀电位较镁合金裸样正移了110 mV, 电流密度减小了约2个数量级.     

电镀锌钛/锆基无铬化学转化膜的制备与耐蚀性能

借助优化钛/锆基化学转化工艺,在碱性无氰镀锌层基体上获得了环保型的无铬转化膜,并与铬酸盐彩色钝化膜作对比.中性盐雾试验、动电位极化和电化学阻抗谱测试结果表明:钛/锆基化学转化膜出现白锈时间为96 h,达到铬酸盐彩色钝化膜标准,且呈现出较低的腐蚀电流和较高的极化电阻,但钝化特性不如铬酸盐彩色钝化膜明显.     

镁合金化学转化膜的制备及其性能研究

在磷酸钠-磷酸二氢铵-高锰酸钾体系中对镁合金进行化学转化处理.研究了磷酸钠、磷酸二氢铵、高锰酸钾、温度、时间和添加剂对转化膜性能的影响.通过对转化膜结构、成分及性能的测试评价,得到了性能较好的化学转化溶液配方:Na3PO4为5g·L-1,NH4H2PO4为15 g· L-1,KMnO4为1g· L-1,添加剂(NH4)6 Mo7O24为0.5g·L-1.由SEM可观察到转化膜的表面成“干枯河床”状.XRD和EDS检测表明,膜层的主要成分是Mg,Al12 Mg17和无定形相,膜层表面主要有Mn,Mg,K,O和Al等元素组成.腐蚀实验和电化学测试表明,添加剂能够降低转化膜的腐蚀率,转化膜较基体的腐蚀电位正移了0.73 V,提高了镁合金的耐蚀性.     

铝合金在铈盐溶液中成膜过程的电化学阻抗谱研究

应用电化学阻抗谱(EIS)研究B95铝合金在0.01 mol.L-1CeCl3溶液中铈盐转化膜的形成过程和机制。结果表明:EIS变化可以清楚地显示B95铝合金在铈盐溶液中成膜的动态过程,稀土转化膜的成膜过程可以分成形成、成长和稳定平衡3个阶段;形成阶段以Al合金的溶解为主;在成长阶段随着时间的增加,转化膜不断增厚,铝合金基体的溶解已经被抑制;稳定平衡阶段,膜的成长与溶解已经达到平衡,通过EIS解析表明自然条件下生成的转化膜不致密,该阶段阻抗谱图等效电路与成长阶段相同,但阻抗谱包含两个时间常数;在成膜三阶段基础上提出了稀土转化膜的成膜模型;同时给出各阶段阻抗谱图等效电路及其阻抗表达式。     

虚拟恒电位仪的研制及其在腐蚀电化学测量中的应用

恒电位仪是腐蚀电化学测量最重要的基本设备.虚拟恒电位仪用图形程序软件取代复杂硬件来实现恒电位功能.它的结构和参数灵活,构建简单,能满足多方面腐蚀电化学测试方法的需求,虚拟恒电位仪的实现是发展虚拟腐蚀电化学仪器的重要步骤.本文采用LabVIEW 2010编程系统和比例-积分-微分(PID)控制技术,研制了虚拟恒电位仪,并组建了VEC11-A腐蚀电化学测试系统,该系统能满足不同阻抗体系的腐蚀电化学测试需求.其腐蚀电位、稳态极化曲线、线性极化曲线、循环伏安、动电位扫描、恒电位阶跃等常规腐蚀电化学测量结果与2263电化学测试系统相近,能够满足常规腐蚀电化学测试要求,具有很大的发展空间.     

镍(Ⅱ)与5-NO2-PADAT络合吸附波的研究

镍(Ⅱ)-5-[2-(硝基吡啶偶氮)]-2,4-二甲氨基甲苯络合物在pH 7.0的克拉克(Clarklubs)缓冲液中有较灵敏的极谱波,其峰电位EP为-720 mV(vs.SCE),镍浓度在0.01～2.5μg·L-1范围内与峰电流I'P呈线性关系,检出限为7.8 ng·L-1.经多种电化学方法证明该波为络合物吸附波,其电极过程为不可逆过程,电子转移数为2.试验了多种离子对峰电流I'P的影响,所拟方法已用于铝合金中镍的测定.     

铝合金表面电合成聚甲基丙烯酸甲酯膜及其性能研究

为了改善6063铝合金的防腐蚀性能,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为功能单体,四丁基高氯酸铵为支持电解质,在6063铝合金表面上电聚合了一种甲基丙烯酸甲酯(PMMA)防腐蚀聚合膜。采用红外光谱、扫描电镜对合成的防腐膜层的结构及形貌分别进行了表征,结果表明制备了聚甲基丙烯酸甲酯;采用极化曲线、交流阻抗法(EIS)在3. 5 wt.%NaCl的溶液中对这种聚甲基丙烯酸甲酯防腐膜层的电化学性能进行了研究,结果显示6063铝合金的防腐蚀性能得到了显著改善。     

不同晶粒度螺纹钢的电化学行为及其钝化膜的Mott-Schottky 研究

利用交流阻抗谱和极化曲线研究比较了四组不同晶粒尺寸的螺纹钢在模拟海水液(3.5% NaCl)中短期电化学腐蚀行为; 利用硼酸缓冲液中钝化膜的Mott-Schottky 理论比较了各试样在不同阳极极化电位下的钝化膜的优劣性. 结果表明, 在14 d 的模拟海水短期浸泡期间, 细晶粒螺纹钢在后期表现出较大阻抗值和较小的自腐蚀电流密度, 耐蚀性能优于粗晶粒试样. 在硼酸缓冲液中形成的钝化膜表现出典型的n 型半导体性能, 公共钝化区间为-0.15～0.8 V. 在选取的-0.1, 0.2, 0.5 V 三个不同极化电位下, 细晶粒螺纹钢在硼酸缓冲液中的钝化膜稳定性、耐蚀性弱于粗晶粒螺纹钢. 在0.5 V 的外加电压下试样钝化膜的内层膜消失, 钝化膜的施主浓度最低, 膜最为致密、稳定.     

氨基酸缓蚀剂在盐酸溶液中对钢的缓蚀作用

应用极化曲线、电化学阻抗谱等测试技术,研究了以谷氨酸作缓蚀剂在10%盐酸介质中对X65钢的缓蚀作用,测试腐蚀参数包括腐蚀电位(Ecorr)、极化电阻(Rp)、缓蚀效率(η)等.研究表明:该缓蚀剂是一种抑制阴极为主的混合型缓蚀剂,在较低的浓度具有良好缓蚀效果;缓蚀效率随着浓度的增加而提高,并在0.3g.L-1时达到最大值(90%以上).     

Adsorption Behavior and Inhibition Corrosion Effect of Sodium Carboxymethyl Cellulose on Mild Steel in Acidic Medium

The effect of sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC) on the corrosion behavior of mild steel in 1.0 mol·L-1 HCl solution has been investigated by using weight loss (WL) measurement, potentiodynamic polarization, linear polarization resistance (LPR), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. These results showed that the inhibition efficiency of Na-CMC increased with increasing the inhibitor concentration. Potentiodynamic polarization studies revealed that the Na-CMC was a mixed type inhibitor in 1.0 mol·L-1 HCl. The adsorption of the inhibitor on mild steel surface has been found to obey the Langmuir isotherm. The effect of temperature on the corrosion behavior of mild steel in 1.0 mol·L-1 HCl with addition of 0.04% of Na-CMC has been studied in the temperature range of 298-328 K. The associated apparent activation energy (E*a ) of corrosion reaction has been determined. Scanning electron microscopy (SEM) has been applied to investigate the surface morphology of mild steel in the absence and presence of the inhibitor molecules.     

(NaPO3)6对AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷层电化学腐蚀特性的影响

在Na2SiO3-KOH电解液体系中添加一定量的(NaPO3)6, 利用微弧氧化(MAO)技术在AZ91D 镁合金表面制备了原位生长的陶瓷层. 采用动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了添加(NaPO3)6前后, 制备的陶瓷层在3.5%(w) NaCl溶液中的室温电化学行为. 结果表明, 添加(NaPO3)6后, 陶瓷层的自腐蚀电位显著上升, 自腐蚀电流密度明显减小. 这主要是由于(NaPO3)6增加了反应过程中基体镁合金表面的“氧空位”和溶液中PO3-4的含量, 促使元素Mg在金属/膜层(M/F)界面上快速形成相应氧化物, 从而增加了陶瓷层的厚度和致密性. 根据电化学反应体系和陶瓷层的特殊结构, 建立了合理的等效电路, 并结合EIS 数据, 分析了添加(NaPO3)6提高陶瓷层耐电化学腐蚀性能的机理.     

Study of the electrochemical behaviour of a carbon steel electrode in sodium sulfate aqueous solutions using electrochemical impedance spectroscopy

The study of a plain carbon steel (AISI 1020) in Na₂SO₄ aqueous solutions at different concentrations was carried out by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in order to determine the corrosion mechanism and to obtain representative corrosion rates of the system. EIS was used to measure corrosion current densities at high concentrations in the range 0.1–1 wt% Na₂SO₄, but in the low concentration range, from 0.001 to 0.01 wt%, a scattered Nyquist plot was obtained. Other electrochemical techniques, such as polarization resistance (PR), Tafel plots and electrochemical noise (EN), were also used in this analysis. The charge transfer resistance was determined and compared with the PR and noise resistance. Electronic Publication     

AZ31和AZ61镁合金在模拟海水中的腐蚀电化学行为

应用极化曲线、电化学阻抗谱方法研究了两种Mg-Al-Zn系合金——AZ31和AZ61在模拟海水中的腐蚀电化学行为.根据两种镁合金在浸泡过程中腐蚀介质pH值的变化以及扫描电子显微镜对合金微观金相组织和腐蚀形貌的观察,讨论了镁合金的腐蚀机理及合金元素Al的含量对镁合金耐蚀性能的影响.结果表明,AZ61镁合金具有比AZ31镁合金更好的耐蚀性能,其原因主要是AZ61镁合金中Al含量较高使合金的微观组织结构更有利于耐蚀性能的提高.     

盐酸溶液中钢铁腐蚀的绿色缓蚀剂柠檬油精

The inhibition of steel corrosion in hydrochloric acid solutions by limonene, which was extracted from citrus and orange fruit, was studied using measurements of mass loss, electrochemical polarisation and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. Naturally, the substance reduced the rate of corrosion. The linearity of the cathodic curves for all concentrations indicated that the law of Tafel was followed. The effectiveness of inhibition increased with the increase in concentration of limonene and this exceeded 72% at 0.220 g·L-1. The inhibition efficiency is temperature independent in the temperature range of 298-328 K. Adsorption of the substance on the surface of steel obeys the Frumkin isothermmodel.     

磷酸酯改性丙烯酸酯复合乳液的制备及其耐腐蚀性能研究

本实验采用乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯(HEMAP)作为共聚功能单体,与交联功能单体N-(异丁氧基)甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等在可聚合型表面活性剂作用下通过乳液聚合法合成了磷酸酯改性丙烯酸酯乳液体系.通过粒径分析仪、红外光谱仪、热失重分析仪、电化学工作站、耐盐雾试验机等重点探讨不同含量HEMAP对乳液及涂层的粒...     

铁表面组装磷酸三乙酯缓蚀功能分子膜的研究

研究一种新型的自组装成膜物质—磷酸三乙酯(TEP).实验发现,TEP自组装膜能有效抑制铁在0.5mol.L-1硫酸溶液中的腐蚀.电化学测试显示,组装时间对成膜效果产生影响.在最初较短的组装时间内,TEP自组装膜的缓蚀效率随组装时间延长而快速增加,之后增加速率减慢直至恒定.     

Adsorption and corrosion inhibition behavior of polyethylene glycol on α-brass alloy in nitric acid solution

The corrosion performance of α-brass in 1 M HNO₃ and in the presence of polyethylene glycol (PEG) has been investigated using AC impedance spectra (EIS), potentiodynamic polarization (PP), electrochemical frequency modulation (EFM), and mass reduction (MR) techniques. The outcome data of EIS showed a rise in the resistance charge transfer (R_ct) and a decrease in the capacitance double layer (C_dl). Protection efficiency (IE) of PEG has been obtained by varying the dose of the PEG and temperature. PEG adsorbed on α-brass in acidic solution follows isotherm Langmuir. The polarization curves displayed that PEG acts as a mixed-kind inhibitor. The parameters obtained from thermodynamic activation of corrosion α-brass in 1 M HNO₃ were obtained and debated. The results obtained from all tests were in excellent agreement.     

热处理对线团状二氧化锰结构及其电化学性质的影响

以氯化锰与高锰酸钾为原料, 在低浓度下大数量合成由无数片状纳米层组成的线团状二氧化锰粒子. 采用X衍射, 扫描电镜, 液氮等温吸附脱附、循环伏安、交流阻抗及恒流充放电等方法研究了温度对产物结构及电化学性质的影响. 结果表明处理温度升高, 微孔减少, 比表面积减小, 孔径变大, 在300 ℃以下二氧化锰粒子的结构保持无定型结构. 交流阻抗测试显示随着处理温度的升高, 样品的法拉第电荷传递能力和离子在电解液与活性材料界面的扩散能力均得到提高. 比电容测试显示在200 ℃处理的二氧化锰具有最高的比电容, 以1 mol·L^-1 Na₂SO₄为工作介质, 扫速为2 mV·s^-1时, 其比电容是210.6 F·g^-1. 该研究表明: 材料的电化学性质可以通过热处理进行调整, 适当的热处理能提高该材料作为超级电容器活性材料的性质.