铝合金在氯化钠溶液中的点蚀及防护[精选].doc

应用化学专业实验 铝合金在氯化钠溶液中的点蚀及防护 学生姓名 陈凌志 学号 030212010006 指导教师 王燕华 专业 应用化学 年级 10级 同组者 修彬 周凯迪 李亚敏 蔡芳雅 铝合金点蚀铝合金综合性能优良，广泛应用于模具制造业、造船业、运输业等，是制作模具、船板、船外壳、燃料储存罐等的重要材料之一。应用于海水环境中的铝合金，长期海水极易受到侵蚀而发生局部腐蚀。 由图像显示，扫描速率越小，极化曲线越稳定。故应选择最适的扫描速度为0.5mv。 （2）选取0.5mv/s 时不同浓度的对比图 有图中从左往右氯离子浓度依次为0.6mol/L，0.1mol/L，0.01mol/L。可知随着浓度的加大，点蚀电位出现的电位变小。故氯离子浓度越高，越容易发生点蚀现象。 (4)0.01 A 0.6 mol/L NaCl 溶液以及0.02 A 0.6 mol/L NaCl 溶液 。 由图对比可得处理后的电极比原电极具有更大的击穿电压，起到了保护作用，有更强的抗腐蚀性。 设计实验 氯离子浓度对不锈钢钝化膜点蚀电位的影响 一、【实验目的】 1、掌握不锈钢在不同氯离子浓度的溶液中点蚀作用。 二、【实验背景及原理】 不锈钢由于其优越的耐蚀性被广泛应用于现代社会的各个领域。然而，在许多腐蚀性环境介质中，不锈钢的腐蚀仍经常发生，尤其是容易发生危害较大的局部腐蚀。不锈钢钝化膜的形成、破裂以及点蚀的发生过程可包含各种电子与离子的移动，电荷是在电场驱动下发生迁移，而电场受钝化膜的电子结构的影响，因此钝化膜耐蚀性与半导体的电子特性密切相关[1~2].已有的研究表明，不锈钢的耐蚀性与其表面钝化膜的组成，结构及厚度等有关。 点蚀是钝性金属，如不锈钢，铝和铝合金，钛和钛合金等在含有氯离子的介质中经常发生的一种局部腐蚀形式。因为有钝化膜保护，钝性金属较一般金属如碳钢有更强的耐腐蚀性能，但是当介质中有氯离子存在时，氯离子会使钝化膜的耐蚀性显著下降。氯离子是一种活性阴离子，它能优先地附着在钝化膜上，同时把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物。点蚀的发生属于随机分布，但是当钝化膜有缺陷，如有划痕，表面的硫化物位置，晶界上有碳化物沉积等，点蚀会优先在这些位置发生。 恒电位正反扫描法是研究点蚀行为较常用的电化学方法，其原理示意图如图1所示。将电极阳极极化到一定电位后电流会突然增加，这个电位称为击穿电位Eb。当电流超过某个设定值后将电位反向扫描，直至极化电流恢复到钝化电流，此时的电位称为保护电位Ep。击穿电位越正，材料的耐点蚀性能越好，击穿电位和保护电位之间的差值越小材料的耐点蚀性能越好。 图1 恒电位正反扫描法示意图 本实验通过恒电位正反扫描方法研究氯离子浓度对不锈钢表面钝化膜的影响，并对铝合金电解氧化处理的防护效果进行评价。 三、【仪器与试剂】 仪器：恒电位仪 1台，不锈钢电极4个，饱和甘汞电极（上海雷磁）1支，213型铂电极（上海雷磁）2支，鲁金毛细管1支，烧杯（500mL）5个，配套橡皮塞2个，电子天平1台，磁力搅拌器1台，磁子1个，容量瓶（1000mL 5个），广口试剂瓶（50mL）1个，水磨砂纸（360#-1000#），脱脂棉，镊子，移液管，量筒，温度计，变阻器，线路导线，直流稳压电源，万用电表 试剂：氯化钠，丙酮 ，硝酸溶液，酒精，蒸馏水。 四、【实验步骤】 配制溶液：配置浓度为0.01,0.1,0.6mol/L的氯化钠溶液各1000mL备用。 电极制备：从直径1厘米的不锈钢棒上锯下1厘米长的一段，在其中一个截面上用导电胶粘上一段铜导线，然后用环氧树脂将导线和电极封上，只留一个截面作为工作面。待环氧树脂固化后对不锈钢电极进行打磨处理。 不锈钢电极打磨处理：分别用400#、800#、1200#和1500#金相砂纸将不锈钢电极逐级打磨至表面光亮。用蒸馏水清洗并用酒精擦拭后吹干备用。以后每次电化学实验结束后，都要取出电极打磨。 不锈钢电极的电解氧化：取出处打磨好的不锈钢电极，放入电解槽中做阳极，铂电极做阴极。检验线路后，将硝酸电解液倒入，通入冷却水，安装温度计，并接通电源。为了制得均匀的氧化膜，电解过程中电解液要进行搅拌。电解温度20～25℃，电流密度为20mA/cm2,电解时间为60min。电解结束后，取出氧化的不