无锡钢电镀过程中阳极腐蚀机理的研究硕士论文

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1、万方数据钋雅县’jJ、·JUDC密级学位论文无锡钢电镀过程中阳极腐蚀机理研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：王玉成李建中副教授东北大学材料与冶金学院硕士学科类别：工学化学工艺2012年6月论文答辩日期：2012年6月2012年7月答辩委员会主席：许茜龙小柱耿树江东北大学2012年6月万方数据AThesisinChemicalTechnologyTheStudyofCorrosionmechanismofanodematerialsintheplatingprocessoftinfreestee

2、l(TFS)ByWangYuchengSupervisor：AssociateProfessorLiJianzJaongNortheasternUniversityJune2012万方数据感谢本论文是在国家自然科学基金项目(51004028)、教育部中国高校基本科研业务费(N100402002)资助下完成。特此感谢!万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一起工作的同志对本研究做的任何贡献

3、均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：

4、I．彦移纯日期：声h／、诏学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：荔丕碳签字目期：矽卜．6。诏万方数据东北大学硕士学位论文摘要无锡钢电镀过程中阳极腐蚀机理研究摘要无锡钢板(TFS)在皇冠盖、四

5、旋盖、易开盖和浅冲罐等领域应用广泛。但是在无锡钢板的生产过程中，阳极材料易被电镀液腐蚀，很大程度上降低了阳极的使用寿命。因此，弄清无锡钢电镀过程中阳极腐蚀机理对提高阳极使用寿命具有重要的实际意义。本文采用称重法和原子吸收法考察了铅合金阳极在不同浓度的铬、氟电解质溶液中的腐蚀情况，结合SEM、XRD分析方法，研究不同条件下阳极表面膜结构转变。利用极化曲线、循环伏安、交流阻抗谱等电化学方法考察铅阳极在含氟、铬溶液电镀液中电化学行为。采用MS方程探讨了阳极的半导体性质。取得如下结论：(1)电场作用下铅阳极在含氟溶液、含铬溶液和铬氟混合液均发生了明显地

6、腐蚀。在含氟溶液中阳极腐蚀产物主要为Pb02、PbF2；在含铬溶液中阳极腐蚀产物为PbCr04和Pb20；在铬氟混合溶液中，腐蚀产物主要是铅的氧化物。(2)随着氧化时间的延长，铅阳极表面氧化膜厚度先增加，后降低。当氧化时间达到1．5h时，氧化膜厚度达249m。氧化时间对铅合金阳极氧化膜表面形貌影响明显，当氧化时间达到2h时，铅阳极表面局部存在较大孔隙。铅合金阳极表面物质结构也发生了转变，当氧化时间为0．5h时，PbO衍射峰较强，PbCr04和PbF2峰强较弱。随着氧化时间的延长，PbCr04和PbF2衍射峰强度均增强。当氧化时间达到2h时，0【

7、．Pb02衍射峰明显增强，但是PbF2衍射峰消失。随着氧化时间进一步延长到2．5h，a．Pb02强度明显减弱，PbC蛾和PbF2衍射峰明显。(3)电化学研究表明，随着氧化时间的延长，铅基阳极表面的自腐蚀电位逐渐增大，当氧化时间大于2h后，自腐蚀电位反而降低。循环伏安曲线表明，当氧化时间S1．5h时，氧化曲线电压．0．1V附近出现了小的氧化峰；电位1．3V～1．5V出现了明显的氧化峰；还原曲线电位为1．35V、．0．2V和．0．6V出现明显的还原峰。当氧化时间≥2．0h时，氧化峰电流明显降低，同时，电位．0．6V的还原峰消失。交流阻抗谱表明，氧化

8、0．5h的铅合金阳极膜阻抗谱为单纯的容抗弧。随着氧化时间的延长，阻抗谱高频区不仅出现容抗，在低频区出现Warburg阻抗。当氧化时间2．Oh时，铅合金阳极膜阻抗谱出现了双容抗弧，而且还包括明显的感抗弧。随着氧化时间进一步延长，高频容抗弧半径明显减小。(4)探讨了循环伏安法评价阳极使用寿命。当循环达到80次，转化为D．Pb02的．II．万方数据东北大学硕士学位论文摘要峰电流最小，阳极导电性不良(5)铬．氧离子团是影响电极载流子密度的主要因素。铅合金阳极在不同组成的溶液中主要体现为n型半导体，但是铅氧化物阳极在含铬溶液中主要体现P型半导体，石墨阳极

9、半导体性质基本不变。氟离子可以提高溶液的扩散性能，提高阳极载流子密度。铬．氧离子团聚合与氟离子扩散性能共同影响阳极半导体性能。氧化时间只改变了铅阳极载