微观组织结构对铝及铝合金腐蚀行为的影响

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1、哈尔溟T程大学硕士学位论文摘要材料的微观结构直接影响材料的机械、物理、化学及电化学等方面的性能。微晶化或纳米孪晶化材料的电化学腐蚀行为与传统的粗晶材料不同：合金元素加入形成的金属间化合物同样影响材料的腐蚀性能。本工作优化工艺参数利用磁控溅射技术制备具有微晶结构和纳米孪晶结构的铝涂层。利用透射电镜测试技术表征微晶铝和纳米孪晶铝的微观结构。微晶铝的晶粒尺寸大约为400nm；纳米孪晶铝由高度对称的孪晶结构组成，孪晶结构长度大约100nm，孪晶片层之间距离为30～50rim。本工作的重点之一是研究微晶铝、纳米孪晶铝分别和

2、铸态粗晶铝在酸性NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。通过动电位极化曲线、交流阻抗、电化学噪声等电化学测试技术，结合统计和极值分析的方法分析了微晶化和纳米孪晶化对纯铝腐蚀行为的影响，尤其是对局部腐蚀的影响。测试结果表明微晶化和纳米孪晶化后提高了纯铝自腐蚀电位，降低自腐蚀电流。对点蚀行为有两方面的影响，一方面点蚀孕育速度增大，另一方面点蚀生长速度降低，导致微晶化和纳米孪晶化后纯铝的耐点蚀性能增强。本工作的另一重点是通过阴极极化曲线、交流阻抗、电化学噪声等电化学测试技术研究了LYl2铝合金在中性NaCI薄液膜中腐蚀行为。结

3、果表明液膜厚度增加，抑制了LYl2铝合金阴极过程和阳极过程；随着液膜厚度增加，易发生均匀腐蚀、金属间化合物A12Cu和A12CuMg促进了LYl2铝合金的局部腐蚀。关键词：微晶化；纳米孪晶化；铝合金；金属间化合物；腐蚀；随机分析哈尔滨工程大学硕十学位论文AbstractThemechanics，physical，chemicalandelectrochemicalperformanceofmaterialsweredeterminednotonlybytheircompositionbutalsotheirmic

4、rostructures．Thecorrosionbehaviorsofmicrocrystallinematerialsandnanocrystallinematerials晰thtwinstructuresaredifferent台omthatofpolycrystallinematerials．Theintermetalliccomponentsofmaterialsalsoaffectthecorrosionbehaviors．Inourwork,microcrystallinealuminum(MCA1

5、)andnanocrystallinealuminumwitlltwinsfNTA1)coatingweresynthesizedusingmagnetronsputtertechniquebyoptimizingthe。platingparameters．Transmissionelectronmicroscopy(TEM)WaSusedtocharacterizethemicrostructureoftheMCA1andNTA1coatingsamples．ThegrainsizeofMCA1coatinga

6、bout400nnl，thegrainsizeoftheNTAIcoatingsampleswasabout100nnlandthedistancebetweentwinswasabout30～50nin．OneobjectofthisworkisfocusonthecorrosionbehaviorsofMeA1andNTA1coatingintheNaClacidicsolution．Electrochemicalmethodssuchaspotentiodynamicpolarizationcurves，i

7、mpedancespectrum(EIS)，electrochemicalnoise(EN)wereemployedinthiswork．TheresultsindicatedthatthecorrosionpotentialsoftheMCA1andNTA1coatingbecamemorepositiveandtheircorrosioncurrentdensitiesdecreased；MCA1andNTA1coatingshowedobviouspassivecharacteristic．Thereare

8、twokindsofeffectformicrocrystallizationandnanoscaletwinstructureonthepitbehaviorofpurealuminum：(1)therateofpitinitiationwasaccelerated；(2)thepitgrowthWaSimpeded．Thisleadstotheenhancemento