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铝合金 腐蚀 侵蚀 速率 研究 钻研

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铝合金腐蚀速率的研究,铝合金,腐蚀,侵蚀,速率,研究,钻研

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开题报告题目：铝合金腐蚀速率的研究1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）地球中的铝资源十分丰富，铝的矿藏储量约占地壳构成物质的十分之一。世界铝产量从 1956 年开始超过铜产量，一直位居有色金属之首。当前铝的产量和用量仅次于钢铁，成为人类应用的第二大金属。由于纯铝的强度较低，其用途受到一定的限制，所以工业上更多采用铝合金。铝合金是以铝为基体金属元素，并由合金元素所组成的工程合金。按照主要合金元素分类，铝合金主要包括：铝硅系、铝铜系、铝锰系、铝镁系、铝锌系、铝镁硅系等。由于铝合金中加入了不同的合金元素，其强化效果、耐蚀性以及铸造、压力加工与热处理工艺性能都不同。根据合金成分和加工工艺性能的特点，铝合金可以分为变形铝合金和铸造铝合金两大类 1。铝合金具有强度高、密度小、导电导热性强、力学性能优异、可加工性好等优点而广泛应用于化学工业、航空航天工业、汽车制造业、食品工业、电子、仪器仪表业以及海洋船舶工业等领域 2-3。但是铝合金与其他金属一样也面临着严重的腐蚀问题。金属与周围介质接触的时候，由于发生化学、电化学和物理作用而引起的变质和破坏叫做金属的腐蚀 4-5。腐蚀是一个在周围的环境影响下，如：大气、水、海水、不同的溶液、有机环境等，缓慢的、渐进的或迅速破坏金属的外观、表面或其力学性能 6-10。铝合金新鲜表面暴露在大气中，立刻会形成一层很薄的氧化膜，这层氧化膜一旦被破坏，会很快重新生成。室温下，一天当中铝合金表面氧化膜自然形成的极限厚度大约为 2-3nm，氧化膜对于保护铝合金免受腐蚀具有一定的作用 11。我们用肉眼或多或少的可以看到在铝的基体上会发生不同类型的腐蚀，比如均匀（最普遍的）腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀等 12-15。腐蚀的主要类型一般取决于金属本身的性能和使用以及存在的环境。但是没有任何一种腐蚀对于铝或者其合金来说是特定的。合金中金属元素对合金的腐蚀有重要影响，在确保合金应用性能的前提下，对铝合金腐蚀速率的研究对于改善铝合金防腐及拓展铝合金应用性有重要的意义。2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 研究方案本试验主要针对铝基牺牲阳极材料的腐蚀速率的研究，研究方案包括：1) 合金腐蚀溶液的选取；2) 合金的腐蚀速率的表征；3) 合金腐蚀后外貌组织分析；4) 合金腐蚀机理的探讨。2.2 研究方法铝合金在电解质溶液中发生的腐蚀属于电化学腐蚀，这种腐蚀是通过在金属暴露表面上形成的原电池来进行的，这种原电池叫做腐蚀电池。腐蚀电池的阳极上发生金属的氧化反应，从而导致金属的破坏，腐蚀电池的阴极上发生某些物质的还原反应。本试验通过全浸润方法来测量铝合金腐蚀速率。这是一种广泛应用的挂片试验，方法简单，容易操作，按照要求将合金制成符合标准的试样，在实验室配制的腐蚀溶液中浸泡一定时间用选定的测定方法进行评定，常规的评定方法用的最多的是表观检查、质量法和孔蚀测量方法。在腐蚀过程中材料的质量会因腐蚀作用发生系统的变化，这就是质量法评定材料腐蚀速度和耐腐蚀性的理论基础，质量法是以单位时间内，单位面积上由腐蚀引起的材料质量变化来评价腐蚀的。质量法简单而直观，既适用于实验室，又适用于现场试验，是最基本的腐蚀定量评定方法。质量法又可分为质量增加法和质量减少法两种，当腐蚀产物牢固地附着在试样上，在试验条件下不挥发或几乎不溶于溶液介质，也不为外部物质所玷污，这时用质量增加法评定腐蚀破坏程度是合理的，钛、钴等耐腐蚀金属的腐蚀、 、金属的高温氧化就是应用这种方法的典型例子。质量增加法适用于评定全面腐蚀和晶间腐蚀，但不能用于评定其他类型的局部腐蚀。质量增加法所或得的数据具有间接性，即数据中包括腐蚀产物的质量，要知道被腐蚀金属的量，还需根据腐蚀产物的化学组成进行换算。有时腐蚀产物的相组成相当复杂，精确的分拆往往有困难。多价金属还可能生成不同价态的腐蚀产物，也增加了换算难度。这些都限制了质量增加法的应用范围。质量损失法是一种简单而直接的腐蚀测量方法。它要求在腐蚀试验后全部清除腐蚀产物后再称量试样的终态质量，因此根据试验前后样品质量计算得出的质量损失直接表示了由于腐蚀而损失的金属量，不需要按腐蚀产物的化学组成进行换算。质量损失法并不要求腐蚀产物牢固地附着在材料表面上，也无需考虑腐蚀产物的可溶性。这些优点使质量损失法得到广泛的应用。2.3 腐蚀速率表征方法对于铝合金构件，因为腐蚀试验过后表面形成盐沉积物并且由于生成的腐蚀产物时间较短，容易去除，所以本次试验的常规腐蚀试验的腐蚀速率的测量采用质量损失法，腐蚀试验后腐蚀产物的去除具体做法参照标准 GB/T16545-1996 去除腐蚀产物的化学和电解清洗方法中规定的铝合金材料的清洗标准进行。铝及铝合金用硝酸（HNo 3=1.42g/ml）在室温下浸泡 1-5 分钟，此方法用于新形成的沉积物和疏松的腐蚀产物，可以避免造成过多的去除金属基体反应。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1 重点腐蚀过程中对腐蚀现象的记录及现象分析，失重法测量时要求数据的精准性，因此要选用尽可能准确的天平在测量过程中要严格按照国家标准进行。3.2 难点腐蚀速率用失重法表征，失重数据测量过程中的误差要尽可能的减小，采用多次测量求平均值的方法进行量测。3.2 前期已开展的工作前期已查阅了相关资料,确立了实验方案。了解了铝合金腐蚀有关方面的知识。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第 12 周 查阅资料,设计实验方案,完成开题报告。第 34 周 开题答辩，实验前准备工作。第 58 周 实验阶段，进行中期答辩。第 812 周 实验阶段，实验结果分析及处理。第 1314 周 撰写论文。第 15 周 毕业答辩。5.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师： 年 月 日 6.所在系审查意见：系主管领导： 年 月 日参考文献1 林刚,林慧国,赵玉涛,铝合金应用手册,北京:机械工业出版社,2006,1-4,630.2 潘复生,张丁非.铝合金及应用M. 北京: 化学工业出版社, 2006: 1-23.3 Pietschmann J. Filiform corrosion of organically coated aluminiummM. Part 1,Aluminium, 1993, 69. 10191023, 10811084.4 白新德.材料腐蚀与控制M. 北京: 清华大学出版社,2005:1-5.5 曹楚南.腐蚀电化学原理M. 北京: 化学工业出版社,2008:27-119.6 彭文才,侯健,郭为民等.温度和溶解氧对 5083 铝合金海水腐蚀性的影J. 装备环工程. 2010,7(3):22-26.7 A.Aballe.M.Bethencourt,F.Botana et.Influence of the Degree of Polishing of Alloy AA5083 on Its Behavior Against Localised Alkaline CorrosionJ. Corrosion Science,2004,46(8):1909-1920.8 B.Zaid,D.Saidi,A.Benzaid. Effects of pH and Chloride Concentration on PittingCorrosio-n of AA6061 Aluminum AlloyJ. Corrosion Science,2008,50(7):1841-1847.9 Alavi A,Cottis R A.The determination of pH,potential and chloride concentration incorr-oding creviceson 304 stainlesssteel and 7475 aluminium alloyJ.CorrosionScience.1987,27(5):443-451 10 Birbilis N,Buehheit R G.Investigation and discussion of characteristics forintermetall- ic -phases common to aluminum alloys as a function of solutionpHJ. Journal of the Electrochemical society,2008,115(30):117-12611 张正,宋诗哲,墨淑芬,0.1mol/L NaCl 溶液中不同剥蚀程度 LY12CZ 合金的 EIS 特征,金属学报,2004.40（7）:754-75812 邵敏华,林昌健.Al 合金点腐蚀及研究方法J. 腐蚀科学与防护技术 .2002,14(3):147-151.13 Tabrzi M.R., Lyon S.B., Thompson G.E., Ferguson J., The long term corrosion of aluminium in alkaline mediaJ, Corrosion Science, 1991, 32:733-742.14 A. Aballe, M.