采用磁懸浮熔煉水冷銅坩堝-負(fù)壓銅模吸鑄法制備了(Ti_0.5Ni_0.5-xZr_x)₈₀Cu₂₀（x=0、0.02、0.04、0.06）非晶復(fù)合材料,分析了各種合金試樣的相組成,測(cè)試了合金試樣在人工海水和模擬人體的PBS溶液中的極化曲線,觀察了電化學(xué)反應(yīng)后的腐蝕形貌,分析電化學(xué)腐蝕產(chǎn)物并進(jìn)行表征.結(jié)果表明:幾種合金的組織都是非晶基體與晶體相組成的復(fù)合材料,晶體相為B2-Ti（Ni, Cu）奧氏體相和B19’-Ti（Ni,Cu）馬氏體相.與晶態(tài)TC4合金相比,合金在兩種溶液中均具有較好的耐蝕性,且隨著Zr元素原子分?jǐn)?shù)的增加,合金的腐蝕抗性也不斷增強(qiáng);當(dāng)x=0.06時(shí),合金的耐腐蝕性能最為優(yōu)異,其自腐蝕電位高,為-0.218 V,熱力學(xué)傾向小不易腐蝕,自腐蝕電流密度較低,為0.912μA·cm^-2,極化電阻大,為3.4 MΩ·cm²,腐蝕的動(dòng)力學(xué)速率低,且在PBS溶液中合金具有更優(yōu)異的耐蝕性,在腐蝕形貌中未發(fā)現(xiàn)明顯的點(diǎn)蝕坑. 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,46(02)北大核心

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鑄態(tài)(Ti0.5Ni0.5-xZrx)80Cu20合金試樣X(jué)RD圖譜

根據(jù)Tafel直線外推法和Stern-Geary方程,得出極化電阻Rp、腐蝕電流密度Icorr和腐蝕速率V[15].腐蝕速率V與腐蝕電流密度Icorr成正比,可用Icorr表示V的值[16].極化電阻Rp所表示的是電極/溶液界面上進(jìn)行的電荷傳遞過(guò)程,即其單位面積上的等效電阻,極化電阻越大,腐蝕電流密度越小,則腐蝕的速度就越慢[17].R p = β a β c 2.3Ι corr (β a +β c ) ?????? ??? (1) Ι corr =Ι/S?????? ??? (2) V= A nF *Ι corr ?????? ??? (3)

圖3為310 K時(shí)不同合金在PBS溶液中的極化曲線,表2為其對(duì)應(yīng)的腐蝕參數(shù).由圖可知,五種合金的陽(yáng)極極化曲線都沒(méi)有出現(xiàn)明顯波動(dòng),并且相比于介質(zhì)為人工海水溶液,在PBS溶液中合金反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),表明在PBS溶液中合金表面的鈍化膜更為穩(wěn)定,也沒(méi)有出現(xiàn)鈍化膜的活性溶解以及再生成過(guò)程.PBS溶液中有HPO-4存在,且Cl-濃度較低.Cl元素會(huì)破壞合金表面鈍化膜的穩(wěn)定性,而在人工海水溶液中,同時(shí)存在Cl-、F-、Br-,以及HCO-3,鈍化膜會(huì)被鹵族元素破壞,而溶液中HCO-3與HPO-4具有一定的減緩和抑制作用.PBS溶液中的氯離子物質(zhì)的量濃度僅為0.14 mol/L,而人工海水中氯離子物質(zhì)的量濃度為0.747 mol/L,氟離子物質(zhì)的量濃度為0.8 mmol/L,溴離子物質(zhì)的量濃度為0.07 mmol/L,鈍化膜較為薄弱的地方容易附著活性陰離子,這不僅促進(jìn)活性陰離子在溶液中的移動(dòng),增大溶液的活性,使得TiO2和ZrO2溶解[21].同時(shí),還能夠使其通過(guò)鈍化膜薄弱部位進(jìn)入到氧化膜層,與標(biāo)準(zhǔn)電極電位較低的Ti和Zr發(fā)生反應(yīng)[22].

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3120006