纳米晶铜块体材料的制备和腐蚀行为研究.pdf

浙江大学博士论文—摘要 或吸附的影响． 一致，但其E。、k和I口都比多晶Cu大，说明纳米尺度效应增强了阳极溶解动 力学，纳米晶Cu的抗蚀性不及多晶Cu。另外，纳米晶Cu无二次钝化，而多晶 CⅡ的二次钝化非常明显，这与两阶段保护膜的形成有关。 8．so．2。浓度对纳米晶cu的阳极极化行为有重要影响，纳米晶cu的k随 el，纳米晶Cu阳极极化行为发生明 9．0．3wt．％Na2S04溶液中加入loppm 显变化，Cl-在纳米晶Cu表面形成难溶于水的CuCI保护钝化膜，因此，纳米晶 著减缓活化一钝化过渡区的电流密度下降速率． 10．在活化—钝化过度区纳米晶ell阳极极化区存在“斜率转折点电位”． 本文提出“静电离子团”模型很好地解释了纳米晶Cu的存在的“斜率转折点电 位”和Icr随S02浓度增加而增大的现象。动力学分析，纳米晶Cu电极的溶解 电流与电位E、so．2‘浓度、溶液pH值和温度T、cu+在纳米晶cu表面氧化膜内 的扩散系数D以及氧化膜厚度d有关： 一(屯+分扣钉+4弘弦M州)叫丛％旦 ，=十嘲一 ‘『sDj一1+与r伽 11．溶液温度T对纳米晶Cu的阳极极化行为有重要影响，在3．3wt．％Na2S04 溶液中，纳米晶cu的Ip、k和E。均随温度T升高而增大，且logk与l厂r之间 斜率明显增大；温度继续升高，但Tafel斜率保持不变．温度升高，纳米晶Cu 极化后表面Cu20立方晶体堆积相对疏松。但晶体尺寸更为细小、均匀。Cu20 堆积疏松导致出现表面腐蚀孔洞。 12．随着溶液pH值的降低，纳米晶cu的k逐渐增大，Ip亦呈上升趋势， 到抑制，即抑制了纳米晶Cu电极表面氧化膜的生成，从而减弱了对纳米晶Cu 阳极的保护作用，其溶解速率增大。 13．纳米晶Cu制备过程中产生的微缺陷对其耐蚀性有不利影响，存在微缺 陷部位是纳米晶Cu的腐蚀薄弱部位，微缺陷可能导致纳米晶cu的局部腐蚀． 关键词；纳米晶Cu，块体，制备，腐蚀行为，电化学方法，晶粒尺寸，缺陷 浙江大学博士论文—■蔓 Abstract Anodic polarization,electrochemicalimpedance methodsand XRD(X-raydiffraction),EDS voltammetry(c、，)electrochemical emission electron gunscanning (enersy-dispersivespectroscopy)，FEGSEM(Field the behavior wereusedto corrosion investigate microscopy)techniqueexperimentally ofbulk condensationand nanocrystalline(nc)copperpreparedIGCWC㈣gas by in warm sito acid compress)incoppersulphate solution NaClsolutions．The containing