【摘要】：硫酸銨廣泛存在于工業(yè)大氣、農(nóng)村大氣及霧霾中,其存在會(huì)加速銅的腐蝕。本文主要研究了硫酸銨存在條件下銅的腐蝕機(jī)理,具體研究內(nèi)容如下:(1)針對(duì)目前實(shí)驗(yàn)中銅的最主要的腐蝕產(chǎn)物—氧化亞銅不能準(zhǔn)確定量測定的問題,改進(jìn)了傳統(tǒng)的高錳酸鉀滴定法,具體包括裝置除氧、腐蝕產(chǎn)物溶解、銅試樣清洗、亞銅離子的氧化和滴定五個(gè)步驟,其中除了滴定步驟可以在有氧環(huán)境中進(jìn)行外,其他四個(gè)步驟通過通高純氮?dú)庖员３譄o氧環(huán)境。這個(gè)方法可以對(duì)整個(gè)銅試樣表面腐蝕產(chǎn)物中的氧化亞銅進(jìn)行定量分析,不存在均勻性問題,準(zhǔn)確度較高,誤差范圍在±3%以內(nèi)。(2)銅在硫酸銨本體溶液中的腐蝕機(jī)理研究。在本體溶液中,銅的腐蝕產(chǎn)物為氧化亞銅和堿式硫酸銅,其中氧化亞銅為主要腐蝕產(chǎn)物。具有層狀結(jié)構(gòu)的氧化亞銅首先在銅表面生成,隨后生成的藍(lán)色晶體為堿式硫酸銅,彌散在氧化亞銅層表面上。機(jī)理研究結(jié)果表明:銅的腐蝕是電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕協(xié)同作用的結(jié)果,其中銅失去電子變成Cu~+離子的過程為電化學(xué)反應(yīng),而溶液中游離的Cu~(2+)與銅基體發(fā)生反應(yīng)生成氧化亞銅的過程是化學(xué)反應(yīng)。這個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以消耗銅基體,很大程度上促進(jìn)Cu的腐蝕。研究表明,Cu(NH_3)_n~(2+)是存在于硫酸銨溶液中的重要的中間體,它可以釋放出游離的Cu~(2+),促進(jìn)銅表面腐蝕產(chǎn)物的生成。研究還發(fā)現(xiàn)NH_4~+的存在不僅可以促進(jìn)銅的腐蝕,還能一定程度上阻礙銅腐蝕產(chǎn)物的生成,這種雙重作用是由于銅氨絡(luò)合效應(yīng)導(dǎo)致的。(3)硫酸銨鹽粒導(dǎo)致的銅的大氣腐蝕機(jī)理研究。本部分研究了硫酸銨粒度、沉積量以及相對(duì)濕度對(duì)銅的大氣腐蝕的影響。結(jié)果表明:鹽粒粒度越小、沉積量越大、相對(duì)濕度越大,銅的腐蝕越嚴(yán)重。另外,硫酸銨鹽粒導(dǎo)致的銅的大氣腐蝕催化機(jī)制有兩個(gè),一個(gè)為銅氨絡(luò)合效應(yīng)促進(jìn)銅的電化學(xué)腐蝕,另一個(gè)為Cu~+與Cu~(2+)相互轉(zhuǎn)換,促進(jìn)了銅的化學(xué)腐蝕。游離銅離子的量對(duì)銅的腐蝕速率有很大影響。
【圖文】：

第一章 緒論 引言銅對(duì)人類文明歷史具有重大影響，人類首先使用銅可以追溯到公元前 6000 10000 年，考古發(fā)現(xiàn)，，公元前 9 世紀(jì)伊朗就已經(jīng)使用銅飾品。銅是第一個(gè)得到泛應(yīng)用的金屬，它的作用之大以致人類發(fā)展史上曾有兩個(gè)階段以它的合金命名銅時(shí)代和亞青銅時(shí)代。如今，銅的應(yīng)用變得更加廣泛，已存在于人類生產(chǎn)和生的各個(gè)方面，例如，銅作為家用電器和電子產(chǎn)品的導(dǎo)體在電子電器行業(yè)具有非重要的作用；銅及其合金作為結(jié)構(gòu)件廣泛應(yīng)用于處理淡水的管道、泵和閥門；應(yīng)用于加熱系統(tǒng)等方面。另外，由于其較好的耐蝕性，使得越來越多的領(lǐng)域采銅及其銅合金作為結(jié)構(gòu)材料。圖 1.1 為純銅的應(yīng)用。

圖 1.2 金屬的腐蝕實(shí)例Figure 1.2 Corrosion of metals1.2.2 金屬腐蝕的分類金屬腐蝕通常根據(jù)腐蝕環(huán)境、腐蝕過程、腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行分類，具體如圖 1.3所示。圖 1.3 為金屬腐蝕的分類。1.2.2.1 常見的幾種腐蝕形式全面腐蝕[18-20]：全面腐蝕是最常見的腐蝕形態(tài)，其特征是腐蝕分布于金屬的整個(gè)表面，使金屬整體減薄。發(fā)生全面腐蝕的條件是：腐蝕介質(zhì)能夠均勻地抵達(dá)金屬表面的各部位，且金屬的成分和組織比較均勻。例如碳鋼或鋅板在稀硫酸中的溶解，以及某些材料在大氣中的腐蝕都是典型的全面腐蝕。電偶腐蝕[18-20]：由于腐蝕電位不同，異種金屬彼此接觸或通過其他導(dǎo)體連通，
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG178;P755.3

【相似文獻(xiàn)】

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1 葉明生,孫勇;縫隙內(nèi)滯留腐蝕產(chǎn)物對(duì)腐蝕過程的加劇作用[J];化工裝備技術(shù);2004年03期

2 ;微局部隨機(jī)腐蝕過程的激光診斷[J];材料保護(hù);1999年10期

3 ;

本文編號(hào)：2604941