銅、鋅及其合金的電化學腐蝕研究
本文選題:銅 + 鋅 ; 參考:《華中科技大學》2015年碩士論文
【摘要】:金屬銅在宮內節(jié)育器(IUD)方面已經有近50年的應用背景,而鋅與銅鋅合金在IUD方面也有潛在的應用價值,它們都是利用體液腐蝕所釋放的金屬離子來增強避孕效果或達到其它某些功效,因此它們的腐蝕對新型IUD的研發(fā)至關重要。本文選取了三種不同粒徑的金屬銅顆粒、塊體純銅、塊體純鋅和塊體黃銅,利用極化曲線、循環(huán)伏安和電化學阻抗譜等電化學評價方法,對它們在蒸餾水、生理鹽水和模擬宮腔液等三種介質中的腐蝕行為進行了研究。對于微米銅、亞微米銅和納米銅這三種不同粒徑的銅顆粒,研究結果表明,它們在三種溶液中的腐蝕行為不盡相同:在蒸餾水中,微米銅最容易發(fā)生腐蝕,納米銅則最難發(fā)生腐蝕;在生理鹽水中,納米銅最容易發(fā)生腐蝕,亞微米銅最難發(fā)生腐蝕;在模擬宮腔液中,納米銅最易發(fā)生腐蝕,微米銅最難發(fā)生腐蝕。此外,在這三種溶液中,微米銅和亞微米銅都同時受電化學控制和擴散控制,而納米銅則主要受電化學控制。因此,在離子擴散和吸附產物的綜合影響下,在蒸餾水和生理鹽水中,納米銅的腐蝕速率都是最大的,而在模擬宮腔液中亞微米銅的腐蝕速率最大。對于純銅、純鋅和黃銅三種塊體金屬,測試結果表明:這三種塊體金屬均在生理鹽水中的耐蝕性最差,而在蒸餾水中則最難發(fā)生腐蝕。在蒸餾水中,純銅和純鋅都會因為開始腐蝕時形成的氧化物薄膜吸附在表面而產生一定程度的鈍化,但黃銅這一點卻并不明顯;在生理鹽水中,純銅、純鋅和黃銅都出現(xiàn)了點蝕,其中黃銅還出現(xiàn)脫鋅腐蝕;在模擬宮腔液中,復雜絡合物以及蛋白質吸附導致純銅、純鋅和黃銅的腐蝕速率均小于生理鹽水中的腐蝕速率。此外,黃銅在蒸餾水、生理鹽水和模擬宮腔液中的脫鋅腐蝕敏感度是依次增加的。以上研究結果對于今后將不同的銅顆粒,或者鋅及銅鋅合金引入IUD材料體系中,開發(fā)出副作用小而又高效的新型IUD提供了很好的參考和依據。
[Abstract]:Metal copper has been used in IUD for nearly 50 years, and zinc and copper-zinc alloys have potential application value in IUD. They all use metal ions released by body fluid corrosion to enhance contraceptive effects or achieve certain other effects, so their corrosion is crucial to the development of new IUDs. In this paper, three kinds of metal copper particles with different diameters, bulk pure copper, bulk pure zinc and bulk brass were selected, and the electrochemical evaluation methods such as polarization curve, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy were used to evaluate them in distilled water. The corrosion behavior of saline and simulated uterine fluid were studied. For copper particles of different sizes, micron copper, submicron copper and nano-copper, the results show that their corrosion behavior is different in three solutions: micron copper is most likely to corrode in distilled water. Nano-copper is the most difficult to corrode; in normal saline, nano-copper is most likely to corrode, sub-micron copper is the most difficult to corrode; in simulated uterine fluid, nano-copper is the most prone to corrosion, micron copper is the most difficult to corrode. In addition, in these three solutions, both micron copper and submicron copper are controlled by electrochemical control and diffusion control, while nano-copper is mainly controlled by electrochemical control. Therefore, under the influence of ion diffusion and adsorption products, the corrosion rate of nano-copper is the largest in distilled water and saline, while the corrosion rate of sub-micron copper in simulated uterine fluid is the highest. For pure copper, pure zinc and brass, the results show that the corrosion resistance of the three bulk metals is the worst in normal saline, but the most difficult in distilled water. In distilled water, both pure copper and pure zinc are passivated to a certain extent by adsorption on the surface of oxide films formed at the beginning of corrosion, but this is not evident in brass; in saline, pure copper, In the simulated uterine fluid, the complex and protein adsorption resulted in the corrosion rate of pure copper, and the corrosion rate of pure zinc and brass was lower than that in normal saline. In addition, the corrosion sensitivity of brass in distilled water, saline and simulated uterine fluid increased in turn. These results provide a good reference and basis for the development of new IUDs with small side effects and high efficiency by introducing different copper particles or zinc and copper-zinc alloys into the IUD material system in the future.
【學位授予單位】:華中科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG178
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1 興h,
本文編號:2047692
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