徐小宁:表面处理对45#钢-30%C_f/Nylon6复合材料的电偶腐蚀性能的影响论文

徐小宁:表面处理对45#钢-30%C_f/Nylon6复合材料的电偶腐蚀性能的影响论文

本文主要研究内容

作者徐小宁(2019)在《表面处理对45#钢-30%C_f/Nylon6复合材料的电偶腐蚀性能的影响》一文中研究指出:碳纤维增强高分子复合材料(CFRP)由于低密度、高的比强度和阻尼性能在汽车行业得到了广泛应用。但碳纤维作为高电位的导电材料,在使用中与金属接触时,由于两者电位相差过高很容易发生电偶腐蚀。本研究作为郑州大学-美国通用汽车公司(GM)联合开展的《Study on Galvanic Corrosion Behavior of Dissimaliar materias of 30%Cf/PA6 Composites》的一部分,重点研究Al2O3涂层和硅烷涂层对热浸镀铝45#钢耐蚀性能改善效果及其对热浸镀铝45#钢与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀行为的影响,通过在45#基体试样进行热浸镀铝(HDA 45#钢)、阳极氧化(HDA-AO 45#钢)、硅烷封孔(HDA-AO-SS 45#钢)等一系列的表面处理,获得不同的Al-Al2O3复合涂层与Al-Al2O3-硅烷复合涂层,采用SEM、XRD、XPS等技术分析了复合涂层微观组织形貌与物相组成;采用动电位极化试验、电化学阻抗试验、全浸试验研究了复合涂层对热浸镀铝45#钢的耐蚀性能、热浸镀铝45#钢-30%Cf/PA6复合材料的电偶腐蚀抗力的影响,取得如下研究结果:与单一热浸镀铝45#钢相比,阳极氧化后在HDA 45#钢表面形成的不同厚度Al2O3涂层明显改善了HDA 45#钢的耐蚀性能及其与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀抗力,但改善效果受到涂层内部缺陷的影响。Al2O3涂层厚度为12.62μm的HDA-AO 45#钢试样的自腐蚀电流密度较单一热浸镀铝试样下降了12个数量级,电化学阻抗提高了1个数量级,同时与30%Cf/PA6复合材料偶接时的电偶腐蚀电流密度也下降了约53%,具有最优的耐蚀性能与电偶腐蚀抗力。硅烷处理进一步提高了阳极氧化后的HDA-AO 45#钢的耐蚀性能和与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀抗力。具有12.62μm厚度Al2O3涂层和9.7μm厚度硅烷涂层的HDA-AO 45#钢试样具有最佳的耐蚀性能与电偶腐蚀抗力。与HDA 45#钢相比,硅烷密封处理使HDA-AO-SS 45#钢自腐蚀电流密度降低了2个数量级,电化学阻抗值升高了3个数量级,同时与30%Cf/PA6复合材料偶接时的电偶腐蚀电流密度也下降了约76%。阳极氧化与硅烷封孔处理对热浸镀铝45#钢电偶腐蚀抗力改善的作用缘于具有更高的电极电位的Al2O3涂层降低HDA 45#钢与30%Cf/PA6复合材料之间的极化电位差,降低了HDA 45#钢试样与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀驱动力,而且有效地提高了电偶腐蚀发生时的电荷转移势垒,降低了电偶腐蚀电流密度;具有疏水特性的硅烷涂层进一步密封了Al2O3涂层中的缺陷,避免了腐蚀液通过Al2O3涂层对HDA-AO 45#钢基体的侵蚀,从而阻止腐蚀介质进入涂层腐蚀HDA 45#钢基体。同时硅烷涂层良好的绝缘性能同样降低了HDA-AO-SS45#钢与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀的驱动力与电荷转移阻力。环境因素对HDA 45#钢与30%Cf/PA6复合材料的电偶腐蚀抗力的影响较大,升高腐蚀介质温度显著增大电偶腐蚀电流密度;电偶腐蚀电流密度随着腐蚀介质浓度的增大而逐渐增大,但大于6%时浓度的变化对电偶腐蚀速率影响较小;增加腐蚀介质pH电偶腐蚀电流密度先降低后增大。总体而言,腐蚀介质的温度对电偶腐蚀速率的影响最大。

Abstract

tan qian wei zeng jiang gao fen zi fu ge cai liao (CFRP)you yu di mi du 、gao de bi jiang du he zu ni xing neng zai qi che hang ye de dao le an fan ying yong 。dan tan qian wei zuo wei gao dian wei de dao dian cai liao ,zai shi yong zhong yu jin shu jie chu shi ,you yu liang zhe dian wei xiang cha guo gao hen rong yi fa sheng dian ou fu shi 。ben yan jiu zuo wei zheng zhou da xue -mei guo tong yong qi che gong si (GM)lian ge kai zhan de 《Study on Galvanic Corrosion Behavior of Dissimaliar materias of 30%Cf/PA6 Composites》de yi bu fen ,chong dian yan jiu Al2O3tu ceng he gui wan tu ceng dui re jin du lv 45#gang nai shi xing neng gai shan xiao guo ji ji dui re jin du lv 45#gang yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao zhi jian de dian ou fu shi hang wei de ying xiang ,tong guo zai 45#ji ti shi yang jin hang re jin du lv (HDA 45#gang )、yang ji yang hua (HDA-AO 45#gang )、gui wan feng kong (HDA-AO-SS 45#gang )deng yi ji lie de biao mian chu li ,huo de bu tong de Al-Al2O3fu ge tu ceng yu Al-Al2O3-gui wan fu ge tu ceng ,cai yong SEM、XRD、XPSdeng ji shu fen xi le fu ge tu ceng wei guan zu zhi xing mao yu wu xiang zu cheng ;cai yong dong dian wei ji hua shi yan 、dian hua xue zu kang shi yan 、quan jin shi yan yan jiu le fu ge tu ceng dui re jin du lv 45#gang de nai shi xing neng 、re jin du lv 45#gang -30%Cf/PA6fu ge cai liao de dian ou fu shi kang li de ying xiang ,qu de ru xia yan jiu jie guo :yu chan yi re jin du lv 45#gang xiang bi ,yang ji yang hua hou zai HDA 45#gang biao mian xing cheng de bu tong hou du Al2O3tu ceng ming xian gai shan le HDA 45#gang de nai shi xing neng ji ji yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao zhi jian de dian ou fu shi kang li ,dan gai shan xiao guo shou dao tu ceng nei bu que xian de ying xiang 。Al2O3tu ceng hou du wei 12.62μmde HDA-AO 45#gang shi yang de zi fu shi dian liu mi du jiao chan yi re jin du lv shi yang xia jiang le 12ge shu liang ji ,dian hua xue zu kang di gao le 1ge shu liang ji ,tong shi yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao ou jie shi de dian ou fu shi dian liu mi du ye xia jiang le yao 53%,ju you zui you de nai shi xing neng yu dian ou fu shi kang li 。gui wan chu li jin yi bu di gao le yang ji yang hua hou de HDA-AO 45#gang de nai shi xing neng he yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao zhi jian de dian ou fu shi kang li 。ju you 12.62μmhou du Al2O3tu ceng he 9.7μmhou du gui wan tu ceng de HDA-AO 45#gang shi yang ju you zui jia de nai shi xing neng yu dian ou fu shi kang li 。yu HDA 45#gang xiang bi ,gui wan mi feng chu li shi HDA-AO-SS 45#gang zi fu shi dian liu mi du jiang di le 2ge shu liang ji ,dian hua xue zu kang zhi sheng gao le 3ge shu liang ji ,tong shi yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao ou jie shi de dian ou fu shi dian liu mi du ye xia jiang le yao 76%。yang ji yang hua yu gui wan feng kong chu li dui re jin du lv 45#gang dian ou fu shi kang li gai shan de zuo yong yuan yu ju you geng gao de dian ji dian wei de Al2O3tu ceng jiang di HDA 45#gang yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao zhi jian de ji hua dian wei cha ,jiang di le HDA 45#gang shi yang yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao zhi jian de dian ou fu shi qu dong li ,er ju you xiao de di gao le dian ou fu shi fa sheng shi de dian he zhuai yi shi lei ,jiang di le dian ou fu shi dian liu mi du ;ju you shu shui te xing de gui wan tu ceng jin yi bu mi feng le Al2O3tu ceng zhong de que xian ,bi mian le fu shi ye tong guo Al2O3tu ceng dui HDA-AO 45#gang ji ti de qin shi ,cong er zu zhi fu shi jie zhi jin ru tu ceng fu shi HDA 45#gang ji ti 。tong shi gui wan tu ceng liang hao de jue yuan xing neng tong yang jiang di le HDA-AO-SS45#gang yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao zhi jian de dian ou fu shi de qu dong li yu dian he zhuai yi zu li 。huan jing yin su dui HDA 45#gang yu 30%Cf/PA6fu ge cai liao de dian ou fu shi kang li de ying xiang jiao da ,sheng gao fu shi jie zhi wen du xian zhe zeng da dian ou fu shi dian liu mi du ;dian ou fu shi dian liu mi du sui zhao fu shi jie zhi nong du de zeng da er zhu jian zeng da ,dan da yu 6%shi nong du de bian hua dui dian ou fu shi su lv ying xiang jiao xiao ;zeng jia fu shi jie zhi pHdian ou fu shi dian liu mi du xian jiang di hou zeng da 。zong ti er yan ,fu shi jie zhi de wen du dui dian ou fu shi su lv de ying xiang zui da 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的徐小宁,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于复合材料论文,阳极氧化论文,硅烷封孔论文,耐腐蚀性论文,电偶腐蚀抗力论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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