本文關(guān)鍵詞：兩株典型真菌對AZ31B鎂合金的腐蝕行為影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：、凡是有微生物存在的地方都會引起微生物腐蝕,每年由微生物腐蝕帶來的損失約占腐蝕損失的20%左右；然而由于微生物的復雜性,其腐蝕機理尚不清晰,目前也無一致的看法。當前微生物腐蝕研究主要集中于細菌腐蝕,而對于真菌腐蝕鮮有報道,事實上真菌在微生物中占有重要地位,其廣泛地存在于各種環(huán)境中,因此有必要探討真菌對材料的腐蝕影響,為進一步研究微生物腐蝕打下基礎(chǔ)。 由于鎂合金具有重量輕、比強度高、鑄造性好、可回收性好等優(yōu)點,雖然在汽車工業(yè)、軍工、3C產(chǎn)業(yè)、醫(yī)用材料等領(lǐng)域里具有一定的優(yōu)勢,但限制鎂合金開發(fā)應(yīng)用最主要的因素依然是其耐腐蝕性差。鎂合金材料應(yīng)用的環(huán)境會經(jīng)常接觸到各種各樣的微生物,但有關(guān)微生物對鎂合金造成的腐蝕的研究甚少,而有關(guān)其真菌腐蝕的還尚未見報道。 本文選用了兩株典型真菌(黑曲霉菌和哈茨木霉菌)分別對其進行培養(yǎng),采用干重法測量了兩株真菌在人工海水中的生長曲線,根據(jù)兩株真菌的生長曲線,選取了合理的實驗點,然后以人工海水作為腐蝕介質(zhì),采用電化學方法(開路電位、動電位極化曲線、循環(huán)極化曲線及電化學阻抗譜)和表面分析技術(shù)(熒光顯微鏡及掃描電子顯微鏡)分別研究了AZ31B鎂合金在無菌、含有黑曲霉菌及含有哈茨木霉菌的人工海水中的腐蝕行為,探討了上述三種情況下的腐蝕機理,并比較了兩株真菌對AZ31B鎂合金腐蝕行為的異同。具體結(jié)果如下： (1)AZ31B鎂合金在無菌人工海水中浸泡后溶液的pH值上升,說明陽極鎂合金的溶解伴隨著析氫腐蝕的發(fā)生。極化曲線表明樣品在浸泡初期依然發(fā)生了鈍化現(xiàn)象,說明樣品表面存在氧化膜,但是隨著浸泡時間的延長,鈍化現(xiàn)象消失,鎂合金的腐蝕逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨g,說明鈍化膜遭到破壞且其不具有鈍化修復能力；極化曲線也表明腐蝕電流密度icorr先增大后減小,相對應(yīng)的腐蝕電位Ecorr先減小后增大,說明腐蝕速率呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢。之所以發(fā)生這樣的變化是由于鎂合金在人工海水中發(fā)生腐蝕后生成的腐蝕產(chǎn)物覆蓋于表面,該腐蝕產(chǎn)物對后期腐蝕起到了一定的抑制作用。掃描電子顯微鏡顯示AZ31B鎂合金樣品表面發(fā)生了腐蝕,形成了結(jié)構(gòu)疏松的腐蝕產(chǎn)物。 (2)有黑曲霉菌存在的人工海水體系中,通過熒光顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察到AZ31B鎂合金表面有黑曲霉菌的附著,而菌絲主要集中在點蝕坑內(nèi)。并且含有黑曲霉菌的人工海水的pH值比無菌人工海水低,說明黑曲霉菌在AZ31B鎂合金表面吸附,并且通過代謝產(chǎn)生了有機酸,加速了腐蝕。電化學測試結(jié)果顯示與無菌人工海水中的樣品相比,含有黑曲霉菌的樣品icorr增大,且和Ecorr減小,說明黑曲霉菌的加入加速了AZ31B鎂合金樣品的腐蝕。AZ31B鎂合金的腐蝕速率由人工海水和黑曲霉菌的附著共同決定。 (3)AZ31B鎂合金在含有哈茨木霉菌的人工海水中浸泡后溶液的pH值升高,說明鎂合金發(fā)生了溶解。電化學測試的結(jié)果顯示與無菌人工海水中的樣品相比,含有哈茨木霉菌的樣品icorr增大,R。和Ecorr減小,說明哈茨木霉菌加速了AZ31B鎂合金的腐蝕。從熒光顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察到有哈茨木霉菌菌絲吸附在樣品表面,呈現(xiàn)出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。哈茨木霉菌在AZ31B鎂合金表面附著加速了樣品點蝕的形成。 (4)對比黑曲霉菌和哈茨木霉菌的實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)含有哈茨木霉菌的樣品溶液pH值比含有黑曲霉菌的樣品溶液的pH值低,說明哈茨木霉菌代謝產(chǎn)生的有機酸的量比黑曲霉菌略大,因此對AZ31B鎂合金樣品腐蝕影響更大。雖然兩株真菌都能加速AZ31B鎂合金樣品的腐蝕,但是這兩株菌在AZ31B鎂合金樣品表面的吸附途徑和方式不同,黑曲霉菌吸附在點蝕坑內(nèi),而哈茨木霉菌吸附在樣品表面,充分說明了微生物腐蝕的復雜性。兩株真菌的附著僅僅是改變了AZ31B鎂合金的腐蝕速率,并沒有引起腐蝕機理的變化。
【關(guān)鍵詞】：微生物腐蝕 AZ31B鎂合金 黑曲霉菌 哈茨木霉菌 吸附
【學位授予單位】：云南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG172.7;TG146.22
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-34
• 1.1 選題背景及意義13-14
• 1.2 微生物腐蝕研究發(fā)展概述14-20
• 1.2.1 微生物腐蝕的發(fā)展簡史14-15
• 1.2.2 微生物腐蝕產(chǎn)生的條件15-16
• 1.2.3 微生物腐蝕的研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.3.1 細菌參與的微生物腐蝕16-19
• 1.2.3.2 真菌參與的微生物腐蝕19-20
• 1.3 微生物腐蝕的研究方法20-24
• 1.3.1 電化學方法20-23
• 1.3.1.1 開路電位(OCP)21-22
• 1.3.1.2 極化曲線22
• 1.3.1.3 電化學阻抗譜(EIS)22-23
• 1.3.2 腐蝕的表征23-24
• 1.3.2.1 熒光顯微鏡(FM)23
• 1.3.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)23
• 1.3.2.3 能譜儀(EDS)23-24
• 1.4 鎂及鎂合金簡介24-27
• 1.4.1 鎂及鎂資源24
• 1.4.2 鎂合金的命名24-25
• 1.4.3 鎂合金的性能25
• 1.4.4 鎂合金的應(yīng)用25-27
• 1.5 鎂合金的腐蝕研究現(xiàn)狀27-30
• 1.5.1 鎂合金腐蝕27-28
• 1.5.2 鎂合金的腐蝕類型及特點28
• 1.5.2.1 自然腐蝕28
• 1.5.2.2 特定因素下的腐蝕28
• 1.5.3 影響鎂合金腐蝕的環(huán)境因素28-30
• 1.5.3.1 水溶液的影響29
• 1.5.3.2 氣體組分的影響29
• 1.5.3.3 有機介質(zhì)的影響29-30
• 1.5.3.4 溫度的影響30
• 1.5.3.5 應(yīng)力的影響30
• 1.6 鎂合金的微生物腐蝕研究現(xiàn)狀30-31
• 1.7 菌株介紹31-32
• 1.7.1 黑曲霉菌31
• 1.7.2 哈茨木霉菌31-32
• 1.8 滅菌方法32-33
• 1.8.1 壓力蒸汽滅菌32
• 1.8.2 火焰滅菌32
• 1.8.3 紫外照射滅菌32
• 1.8.4 75%的乙醇滅菌32-33
• 1.9 實驗研究內(nèi)容和研究目的33-34
• 1.9.1 研究內(nèi)容33
• 1.9.2 研究目的33-34
• 第二章 鎂合金在無菌人工海水中的腐蝕行為34-48
• 2.1 前言34-35
• 2.2 實驗材料與方法35-37
• 2.2.1 實驗材料35
• 2.2.2 培養(yǎng)基的配制35
• 2.2.3 實驗儀器35-36
• 2.2.4 pH值測定36
• 2.2.5 電化學實驗36-37
• 2.2.6 掃描電子顯微鏡(SEM)37
• 2.2.7 能譜儀(EDS)37
• 2.3 實驗結(jié)果與討論37-45
• 2.3.1 溶液pH值37-38
• 2.3.2 開路電位(OCP)38-39
• 2.3.3 動電位極化曲線39-40
• 2.3.4 循環(huán)極化曲線40-41
• 2.3.5 電化學阻抗譜(EIS)41-43
• 2.3.6 掃描電子顯微鏡(SEM)43-44
• 2.3.7 能譜儀(EDS)44-45
• 2.4 腐蝕機理及結(jié)論45-48
• 2.4.1 腐蝕機理45-46
• 2.4.2 結(jié)論46-48
• 第三章 黑曲霉菌對人工海水中鎂合金的腐蝕影響48-64
• 3.1 前言48
• 3.2 實驗材料與方法48-51
• 3.2.1 菌種來源48-49
• 3.2.2 培養(yǎng)基的配制49
• 3.2.3 實驗儀器49
• 3.2.4 生長曲線的測定49-50
• 3.2.4.1 黑曲霉菌的培養(yǎng)49-50
• 3.2.4.2 黑曲霉菌的生長曲線測定50
• 3.2.5 pH值測定50
• 3.2.6 電化學測試50
• 3.2.7 熒光顯微鏡50-51
• 3.2.8 掃描電子顯微鏡51
• 3.2.9 能譜儀51
• 3.3 實驗結(jié)果與討論51-62
• 3.3.1 黑曲霉菌的生長曲線51-52
• 3.3.2 溶液的pH值52-53
• 3.3.3 開路電位(OCP)53
• 3.3.4 動電位極化曲線53-55
• 3.3.5 循環(huán)極化曲線55-56
• 3.3.6 電化學阻抗譜(EIS)56-58
• 3.3.7 熒光顯微鏡(FM)58-59
• 3.3.8 掃描電子顯微鏡(SEM)59-61
• 3.3.9 能譜儀(EDS)61-62
• 3.4 腐蝕機理及結(jié)論62-64
• 3.4.1 腐蝕機理62-63
• 3.4.2 結(jié)論63-64
• 第四章 哈茨木霉菌對人工海水中鎂合金的腐蝕影響64-78
• 4.1. 前言64
• 4.2 實驗材料與方法64
• 4.3 實驗結(jié)果與討論64-75
• 4.3.1 哈茨木霉菌的生長曲線64-65
• 4.3.2 溶液的pH值65-66
• 4.3.3 開路電位(OCP)66
• 4.3.4 動電位極化曲線66-68
• 4.3.5 循環(huán)極化曲線68-69
• 4.3.6 電化學阻抗譜(EIS)69-71
• 4.3.7 熒光顯微鏡(FM)71-73
• 4.3.8 掃描電子顯微鏡(SEM)73-74
• 4.3.9 能譜儀(EDS)74-75
• 4.4 腐蝕機理與結(jié)論75-78
• 4.4.1 腐蝕機理75-76
• 4.4.2 結(jié)論76-78
• 第五章 鎂合金在無菌和有菌人工海水中的腐蝕行為比較78-93
• 5.1 生長曲線78
• 5.2 溶液的pH值78-79
• 5.3 開路電位(OCP)79-80
• 5.4 動電位極化曲線80-83
• 5.5 循環(huán)極化曲線83
• 5.6 電化學阻抗譜(EIS)83-86
• 5.7 熒光顯微鏡(FM)86-87
• 5.8 掃描電子顯微鏡(SEM)87-89
• 5.9 能譜儀(EDS)89
• 5.10 腐蝕機理89-91
• 5.11 結(jié)論91-93
• 第六章 工作總結(jié)及展望93-96
• 6.1 工作總結(jié)93-94
• 6.2 展望94-96
• 參考文獻96-105
• 攻讀碩士學位期間完成的科研成果105-106
• 致謝詞106

【參考文獻】

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本文編號：372649