zrcualnb大塊非晶合金的耐蝕性分析研究畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 極化曲線，可查明腐蝕的控制因素、影響因素、腐蝕機理及緩蝕劑的作用類型等 [39]。這也與浸泡實驗相符合。由于腐蝕電流越小，象征著合金的耐腐蝕性越好，腐蝕電位越高耐蝕性越好，擊破點位越高，耐蝕性越好。二：利用失重法及電化學法分別對 ZrCuAlNb 非晶合金做了腐蝕性能的研究，通過分析失重率及極化曲線，得出 ZrCuAlNb 非晶合金在 3mol/L 的 HCl腐蝕性很差，在質量分數為 %NaCl 溶液中耐腐蝕能也比較差，在 3mol/L的 HNO3 和 3mol/L 的 NaOH 溶液中以及 3mol/L 的 H2SO4 溶液中有比較好的耐腐蝕性能。六：非晶合金在 Cl1 溶液中較 H+1 溶液中耐蝕能力差，說明非晶合金材料在海水、人體等含 Cl1 環境中應用還有待提高，這對非晶合金的應用推廣有重要的現實意義。由此可以推斷出，非晶合金材料在海水、人體等含 Cl環境中應用還有待提高，這對非晶合金的應用推廣有重要的現實意義綜合比較失重法實驗和電化學法實驗可以看出，ZrCuAlNb 非晶合金在各種腐蝕溶液中兩種實驗結果基本一致。 Potential Nb1 2 Nb3 4 Nb5HCl NaCl H2SO4HNONaOH12345orsion olution 圖 39ZrCuAlNb 非晶合金在腐蝕溶液中的自腐蝕電位Figure 39ZrCuAlNb amorphous alloys the corrosion potential in the corrosive solution綜合五個試樣在 NaCl、HNO HCl、H 2SONaOH 腐蝕溶液中的電化學極化曲線圖和自腐蝕電位圖，從極化曲線的陽極部分可見，在未極化之前，發生了輕微的陽極溶解反映，隨后電流密度隨電位的升高逐漸減小，發生極化后，電流密度隨電位的升高而增大，有的發生鈍化現象。lg(I)/(A/cm2)Potential(V) Nb1 2 Nb3 4 Nb514325 圖 36Nb 在氫氧化鈉溶液中的極化曲線Figure 36 The polarization curves of Nb in NaOH solution通過圖 36 可知 Nb 在氫氧化鈉中的自腐蝕電位如下表：氫氧化鈉 Nb1 Nb2 Nb3 Nb4 Nb5自腐蝕電位/V 根據 Nb 在氫氧化鈉中的自腐蝕電位表和圖 36 可以看出 Nb2 的自腐蝕電位最高。 非 晶 合 金 電 化 學 實 驗極化曲線是表示電極的反應速率(即電流密度)與電極電勢的關系曲線。同是酸性溶液并且氫離子含量相同，可是同種試樣在鹽酸溶液中的腐蝕速率要比在硝酸、硫酸溶液中的腐蝕速率大的多。比較 NbNbNbNb Nb5 在 %的氯化鈉溶液Nb1 Nb2 Nb3 Nb4 Aloy positonWeight los 1 NaOH 2 Cl 3 Hl 4 2SO4 5 HN31245中失重率，都要比其在 3mol/L 的氫氧化鈉溶液中的失重率大。說明此體系合金具有很強的非晶形成能力 [13]。參比電極是指一個已知電位的接近理想不極化的電極，在電化學測量中，參比電極上基本沒有電流通過，用于測定研究電極的（相對于參比電極）電極電位。用銀膠將銅質電極棒粘在樣品背面，壓緊，將冷鑲嵌料封住樣品的背面、側面以及電極棒的裸露部分，使整個電極只有經打磨的正面裸露在外。（4）將 25 段試樣標號并在電子天平上分別稱量 25 段試樣的重量，精確到小數點后 5 位，并分別記錄，注意在稱量過程中要使用經超聲波清洗過得鑷子來夾取試樣，不能用手直接接觸，以免稱量有誤。Inoue 和 等僅以 HCl 和 NaCl 溶液為介質，國內有報道的研究大塊非晶耐蝕性的李瑛、林海潮等也只用了，陳偉榮等研究了 ZrAlNiCu 大塊非晶合金的電化學腐蝕行為 [24]。所包含的測試技術：1 交流阻抗技術2 循環伏安法及無限次循環伏安法 3 塔菲爾（Tafel）極化曲線4 陽極極化曲線 4 恒電位階躍法5 計時安培分析法6 線性極化法7 開路電位時間曲線8 阻抗電位法、阻抗 時間法9 計時電量法圖 29PARSTAT 2273 電化學工作站實物照片Figure 29 PARSTAT 2273 electrochemical workstation real photos 浸 泡 實 驗 實驗簡介浸泡是把金屬體系在不同的介質中浸蝕，做金屬使用壽命的估計檢驗，金屬耐蝕性的一種比較廣泛應用的方法。直至試樣在光學顯微鏡下觀察無劃痕，表面平整、光潔。也可以保證真空度可以達到要求，使熔煉的合金料能保持較高的純度，減少對最后合金錠的影響。配制過程中要使用鑷子夾取材料，防止污染高純金屬材料，從而不會影響合金成分的精確性。(2)研究各種因素(如適量的添加合金元素、合金結構、溶液的種類等)對大塊非晶合金耐腐蝕性的影響，探討各因素是如何影響非晶態合金的耐腐蝕性能。(3)在中性鹽溶液中，合金的耐腐蝕性不能一概而論。表明含 Nb 的合金比純鋯金屬的耐腐蝕性好，Nb 的添加對合金的耐腐蝕性有顯著的提高 [25]。但是目前關于鋯基大塊非晶合金的耐腐蝕性還沒有完整的數據，因此需要對其在不同的條件下耐腐蝕性做進一步的研究，從而使得鋯基大塊非晶合金得到更廣泛的應用。這樣，在高溫、高壓和凈化射流的綜合作用下，非晶復合帶將瞬間焊合在一起。將過篩之后的顆粒進行真空熱擠壓，獲得一定的致密度，然后將預擠壓的試樣進行包套、除氣、焊合、擠壓，由于非晶具有超塑性能，粉末受到一定條件的擠壓后就能夠完全彌和在一起 [30]。的作用下，液態母合金從坩堝注入水冷銅模型腔中，由于強的熱流和大的傳熱系數可以提供很高的冷速，液態母合金在水冷銅模型腔中快速冷卻形成非晶。 吸鑄法吸鑄法是制備非晶合金最常用、也是最方便的方法。在 90 年代初，日本東北大學的 AInoue 和 等人發現了具有極低臨界冷卻速率的多元合金體系，通過水淬法或銅模鑄造法制備出毫米級的非晶合金，這也是首次發現不含貴金屬的毫米級大塊非晶合金形成體系 [37]。所以大塊非晶形成的熱力學條件是：由于液相中原子之間的強烈結合反應和原子尺寸差，從而使得液固相之間具有小的熵變 s，低的焓變 H，小的自由能差 G，降低了結晶驅動力，從而增大了合金的非晶形成能力。 成分結構條件 對已獲得的大塊非晶體系從以下幾個方面進行分析，從合金成分設計的角度來看，組成合金的各原子之間差異越大，越有利于形成隨機密堆結構，有利于形成非晶，實驗表明主要組元原子尺寸差超過 13 ，可以大大提高合金的非晶形成能力。cm 3 硬度/hg因為大塊非晶中不存在磁晶粒各向異性，通常也沒有沉淀相粒子等對磁疇壁的釘扎作用，所以具有優異的軟磁性能，對其進行一定的熱處理可在非晶基體中獲得彌散納米晶微粒，進一步改善其軟磁性能。塊體非晶合金研究是日本文部省 1998 年最大的研究項目；2022 年美國陸軍撥款 3000 萬美元，用于塊體非晶的研究 [4]；此外，2022 年歐共體也專門立項，組織歐洲 10 個重要實驗室聯合攻關。 “九五”期間，組建了 “國家非晶微晶合金工程技術研究中心” ，建立了“千噸級非晶帶材生產線 ”，非晶態合金的產業化進程大大加快，現已初步形成非晶態合金科研開發和應用體系。一旦金屬開始冷卻，原子就會隨著溫度的下降，而慢慢地按照一定的晶態規律有序地排列起來，形成晶體 [1]。 摘 要近年來，塊狀非晶合金的研究取得了重大進展，人們開發出了許多塊狀非晶合金系列。關鍵詞：非晶合金 腐蝕性 失重法 極化曲線 溶液 Abstract Recently，the studies on bulk amorphous alloys have achieved a great development． Amorphous alloy in chemical structure of solid phase by a single ponent, not even as crystal structure of such defects such as dislocations, lattice defects, grain, crystal, dislocations noninfarctrelated etc. Amorphous alloys in disorder, is longrange arrangement of amorphous alloy so the chemical structure, the uniformity of amorphous alloys has good corrosion resistance It is very important to further study the corrosion behavior of bulk amorphous alloys in theory and application． The corrosion resistance of ZrCuAlNb bulk amorphous alloy have been investigated by electrochemistry workstation, XRay diffraction and other used soaking method and electrochemical method studied the corrosion behavior of ZrCuAlNb block amorphous alloy in acid,alkali and salt solution. The result of immersion test and polarization curve analysis shows that ZrCuAlNb block amorphous alloy has a good corrosion resistance in HNO3,H2SO4 and NaOH solution and also obtained in the NaOH solution Nb1, Nb2 better corrosion resistance. The number of Nb content on the corrosion resistance of amorphous alloys is not too obvious in H2SO4 and HNO3 solution. Amorphous alloy in chloride ion environments poor corrosion resistance and with the increase of Nb content gradually increased corrosion resistance,especially in the hydrochloric acid corrosion resistance is the worst, and by parison, Nb5 in the presence of chloride ions in solution is the best corrosion resistance.Keywords: amorphous alloys corrosive soaking method polarization curve目 錄摘 要 ............................................................................................................................IAbstract........................................................................................................................II目 錄 .........................................................................................................................III第一章 緒 論 ........................................................1 國內外非晶的研究進展 ......................................................................................1 非晶合金的性能 ..................................................................................................2 大塊非晶合金的形成機制 ..................................................................................3 成分結構條件 .....................................