本文關(guān)鍵詞：在光波、超聲波作用下對奧氏體和鐵素體不銹鋼鈍化膜電化學(xué)性能的研究

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【摘要】：目前，不銹鋼主要以其耐腐蝕性為特征進(jìn)行研究與應(yīng)用，而耐腐蝕性主要是靠不銹鋼表面一層很薄的氧化膜（一般不超過10nm）即鈍化膜作用，同時(shí)不銹鋼鈍化膜具有半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)特性，但這方面的研究應(yīng)用比較少且有待進(jìn)一步探索，現(xiàn)在已有研究在光照下的氧化物薄膜的光電效應(yīng)以及在光照下鈍化膜的光電化學(xué)特性，如氧化釩薄膜在可見光照射下呈現(xiàn)出光電效應(yīng)，也有研究超聲空化對鈍化膜半導(dǎo)體特性的影響，而超聲空化過程中有熱效應(yīng)，故溫度也會影響它的電子特性，其實(shí)無論是光照還是超聲波或者溫度熱能，它們都是能量的不同形式，研究它們對不銹鋼鈍化膜半導(dǎo)體特性的作用機(jī)理意義深遠(yuǎn)，同時(shí)這也對擴(kuò)展不銹鋼鈍化膜的應(yīng)用范圍，探索發(fā)現(xiàn)新型吸聲材料與光伏材料意義重大。 本論文以腐蝕電化學(xué)原理及半導(dǎo)體理論為基礎(chǔ)，主要使用動電位極化曲線、交流阻抗譜(EIS)和電容電位法(Mott-Schottky)等電化學(xué)研究方法，對SUS304奧氏體不銹鋼與SUS430鐵素體不銹鋼鈍化膜在超聲波與光照條件下的腐蝕性能與半導(dǎo)體性質(zhì)進(jìn)行了研究，最后還考察了溫度對這兩種不銹鋼鈍化膜性能的影響。通過一系列的實(shí)驗(yàn)可以得出以下的結(jié)論： (1)與暗態(tài)下相比，光照使SUS304奧氏體不銹鋼與SUS430鐵素體不銹鋼鈍化膜表面加劇了腐蝕，抗光照腐蝕敏感性下降，但是SUS304奧氏體不銹鋼比SUS430鐵素體不銹鋼表現(xiàn)出更好的耐光照腐蝕性，造成這種結(jié)果的本質(zhì)原因是由于光波對這兩種不銹鋼在中性溶液體系形成的鈍化膜的半導(dǎo)體電子分布性質(zhì)是有作用的，具體是不銹鋼鈍化膜吸收合適的光能發(fā)生光電效應(yīng)并產(chǎn)生相應(yīng)的光電子躍遷促使載流子濃度變化，這種認(rèn)識也給未來發(fā)現(xiàn)新的耐腐蝕光伏材料提供了理論依據(jù)。 (2)在超聲波作用下，使得SUS304奧氏體不銹鋼與SUS430鐵素體不銹鋼在3.5%Nacl,1mol/L HCL,3%KOH溶液的不同體系中形成鈍化膜空化腐蝕明顯加劇，抗空化腐蝕敏感性下降，同時(shí)也同樣得出SUS304奧氏體不銹鋼比SUS430鐵素體不銹鋼表現(xiàn)出更好的耐空化性，造成這種現(xiàn)象的本質(zhì)機(jī)理是由于超聲波影響下，膜內(nèi)電子分布結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，具體是由于不銹鋼鈍化膜吸收合適的超聲波能發(fā)生相應(yīng)的聲電子躍遷促使載流子重新分布的原因，同樣這樣的探索認(rèn)識也為研究發(fā)現(xiàn)新的耐腐蝕吸聲材料開辟了新的途徑。 （3）在本實(shí)驗(yàn)溫度20～80℃范圍下，SUS304與SUS430不銹鋼在1mol/L的NaHCO3溶液中形成的鈍化膜腐蝕性隨溫度的升高而加劇，并且SUS304比SUS430更耐腐蝕，原因?yàn)樵跍囟冗@種熱能作用下，鈍化膜內(nèi)的電子吸收合適的熱能而躍遷，，同時(shí)鈍化膜半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)的費(fèi)米能級正移使能級差減小而最終造成以氧空位為主要點(diǎn)缺陷的濃度增大，即施主載流子濃度變大。
【關(guān)鍵詞】：光照 超聲波 不銹鋼鈍化膜
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.71;TG174
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 前言13-14
• 1.2 不銹鋼簡介14-18
• 1.2.1 不銹鋼的分類與用途14
• 1.2.2 不銹鋼的腐蝕類型及防腐措施14-18
• 1.3 不銹鋼鈍化膜性能18-22
• 1.3.1 耐腐蝕性下的鈍化理論和模型18-21
• 1.3.2 不銹鋼鈍化膜的半導(dǎo)體性質(zhì)21-22
• 1.4 半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)22-23
• 1.5 本論文研究的主要思路與主要內(nèi)容23-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法原理與過程25-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)用品25-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑25-26
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器26
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)電極26-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝置27
• 2.3 電化學(xué)測試原理與方法27-33
• 2.3.1 塔菲爾曲線與極化曲線28-30
• 2.3.2 電化學(xué)交流阻抗法30-32
• 2.3.3 電容電位法32-33
• 2.4 實(shí)驗(yàn)過程33-35
• 2.4.1 工作電極的制備33
• 2.4.2 不同溶液配制33
• 2.4.3 電化學(xué)測量33-34
• 2.4.4 實(shí)驗(yàn)過程測試簡圖34-35
• 第三章 SUS304 與 SUS430 不銹鋼在光波作用下其鈍化膜性能的研究35-47
• 3.1 引言35-36
• 3.2 可見光照射下電化學(xué)測試36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-45
• 3.3.1 光照下 SUS304 與 SUS430 不銹鋼表面形貌觀察37-38
• 3.3.2 光照對 SUS304 與 SUS430 不銹鋼鈍化膜腐蝕敏感性的影響38-41
• 3.3.3 光照對 SUS304 與 SUS430 不銹鋼鈍化膜電子特性分析41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 SUS304 與 SUS430 不銹鋼在超聲波空化作用下其鈍化膜性能的研究47-65
• 4.1 引言47-48
• 4.2 超聲波電化學(xué)測試48-49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論49-63
• 4.3.1 超聲波空化作用下 SUS304 與 SUS430 不銹鋼在 3.5%Nacl 溶液體系中鈍化膜研究49-55
• 4.3.2 超聲波空化作用下 SUS304 與 SUS430 不銹鋼在 1mol/LHCL 溶液體系中鈍化膜研究55-58
• 4.3.3 超聲波空化作用下 SUS304 與 SUS430 不銹鋼在 3%KOH 溶液體系中鈍化膜研究58-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第五章 溫度對 SUS304 與 SUS430 不銹鋼鈍化膜耐腐蝕性及其半導(dǎo)體性能的影響65-73
• 5.1 引言65-66
• 5.2 在溫度作用下的電化學(xué)測試66
• 5.3 結(jié)果與討論66-72
• 5.3.1 極化曲線及宏觀機(jī)理66-68
• 5.3.2 鈍化膜的 EIS 分析68-70
• 5.3.3 溫度作用下鈍化膜半導(dǎo)體性能與耐蝕性的微觀機(jī)理研究70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 工作展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-83
• 致謝83-85
• 附錄：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 甘雪萍,戴曦,張傳福;超聲空化及其在電化學(xué)中的應(yīng)用[J];四川有色金屬;2001年03期

2 程學(xué)群;李曉剛;杜翠薇;;316L不銹鋼在含氯高溫醋酸溶液中的自鈍化行為[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2006年09期

3 程學(xué)群;李曉剛;杜翠薇;楊麗霞;;316L不銹鋼在醋酸溶液中的鈍化膜電化學(xué)性質(zhì)[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年09期

4 董超芳;關(guān)w扌

本文編號：1116809