奧氏體不銹鋼具有優(yōu)異的力學(xué)、加工性能,在熱核聚變計(jì)劃(ITER)中作為包層結(jié)構(gòu)材料使用。為了阻止氚的滲透,采用離子液體鍍鋁+熱處理方法在不銹鋼表面制備了性能良好的阻氚涂層。通過(guò)在酸性AlC13-EMIC離子液體進(jìn)行電解侵蝕可去除不銹鋼氧化膜,提高不銹鋼與鍍層之間的結(jié)合力。但不銹鋼在AlC13-EMIC離子液體中電解侵蝕的機(jī)理有待解明。為此需要開展其在AlC13-EMIC離子液體中陽(yáng)極行為及機(jī)理的研究。同時(shí)這也是離子液體電化學(xué)的重點(diǎn)課題。本文采用開路電位、線性伏安、計(jì)時(shí)電位、交流阻抗等電化學(xué)方法以及SEM、EDS、XRD、XPS、UV-vis以及Raman光譜表征手段,首先研究了純Cr、純Fe及奧氏體不銹鋼在酸性AlC13-EMIC離子液體中陽(yáng)極行為及機(jī)理。其次,采用電化學(xué)原位Raman測(cè)試的手段,研究了不銹鋼氧化膜在酸性離子液體中的全面破壞機(jī)理。最后,利用上述研究的基礎(chǔ)上,在細(xì)長(zhǎng)的316不銹鋼管道內(nèi)壁成功地制備了致密的富鋁涂層。研究結(jié)果表明,純Cr的氧化膜對(duì)其陽(yáng)極行為有阻礙作用,使電極在測(cè)試中幾乎不溶解。這層氧化膜在OCP測(cè)試過(guò)程中會(huì)被局部破壞。經(jīng)過(guò)兩次線性伏安測(cè)試后,試樣表面的氧化膜...

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 不銹鋼簡(jiǎn)介
        1.2.1 不銹鋼的分類
        1.2.2 奧氏體不銹鋼的特點(diǎn)與應(yīng)用
        1.2.3 奧氏體不銹鋼表面鈍化膜
    1.3 離子液體簡(jiǎn)介
        1.3.1 離子液體的發(fā)展歷史
        1.3.2 AlCl₃-EMIC離子液體簡(jiǎn)介
        1.3.3 AlCl₃-EMIC離子液體的應(yīng)用
    1.4 金屬陽(yáng)極行為及其機(jī)理的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 金屬在水溶液中陽(yáng)極行為及機(jī)理
        1.4.2 金屬在離子液體中的陽(yáng)極行為及機(jī)理研究
    1.5 氧化膜破壞機(jī)理的研究現(xiàn)狀
    1.6 課題的提出及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 試樣制備
        2.1.1 離子液體的配制
        2.1.2 工作電極的前處理
        2.1.3 對(duì)電極和參比電極的前處理
    2.2 電化學(xué)測(cè)試
        2.2.1 開路電位
        2.2.2 交流阻抗
        2.2.3 線性掃描伏安
        2.2.4 計(jì)時(shí)電位
    2.3 316不銹鋼管道內(nèi)壁制備富鋁涂層
        2.3.1 陽(yáng)極侵蝕處理
        2.3.2 鍍鋁
        2.3.3 管道內(nèi)壁鍍鋁
        2.3.4 熱處理
    2.4 檢測(cè)方法
        2.4.1 宏觀形貌觀察
        2.4.2 金相觀察
        2.4.3 微觀形貌觀察
        2.4.4 成分分析
        2.4.5 電化學(xué)原位Raman測(cè)試
        2.4.6 結(jié)構(gòu)分析
第三章 純Cr在酸性AlCl₃-EMIC離子液體中陽(yáng)極行為
    3.1 引言
    3.2 電化學(xué)研究
        3.2.1 開路電位曲線
        3.2.2 交流阻抗
        3.2.3 線性伏安曲線
    3.3 氧化產(chǎn)物的表征
        3.3.1 UV-vis測(cè)試
        3.3.2 Raman測(cè)試
        3.3.3 SEM觀察
    3.4 討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 純Fe在酸性AlCl₃-EMIC離子液體中陽(yáng)極行為
    4.1 引言
    4.2 電化學(xué)測(cè)試
        4.2.1 線性伏安曲線
        4.2.2 計(jì)時(shí)電位曲線
    4.3 鈍化膜成分表征
        4.3.1 Raman測(cè)試
        4.3.2 XPS測(cè)試
    4.4 鈍化膜形貌表征
    4.5 討論
    4.6 本章小結(jié)
第五章 奧氏體不銹鋼在酸性AlCl₃-EMIC離子液體中陽(yáng)極行為
    5.1 引言
    5.2 線性伏安曲線
    5.3 不銹鋼恒電流陽(yáng)極侵蝕
    5.4 討論
    5.5 本章小結(jié)
第六章 316不銹鋼氧化膜在酸性AlCl₃-EMIC離子液體中破壞行為及其機(jī)理
    6.1 引言
    6.2 線性伏安曲線
    6.3 電化學(xué)原位Raman測(cè)試
        6.3.1 原位恒電流Raman測(cè)試
        6.3.2 原位恒電位Raman測(cè)試
    6.4 討論
        6.4.1 氧化膜局部破壞機(jī)理
        6.4.2 氧化膜全面破壞機(jī)理
        6.4.3 恒電流電解侵蝕機(jī)理
    6.5 本章小結(jié)
第七章 316不銹鋼管道內(nèi)壁制備富鋁涂層
    7.1 引言
    7.2 316不銹鋼管道內(nèi)壁鍍鋁
        7.2.1 電解侵蝕前處理對(duì)鍍層結(jié)合力的影響
        7.2.2 添加劑對(duì)鋁鍍層形貌的影響
        7.2.3 不銹鋼管道內(nèi)壁鍍鋁
    7.3 富鋁涂層的制備
    7.4 討論
    7.5 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3827939