一、工业纯钛在各种介质中的腐蚀数据（论文文献综述）
刘鑫鑫[1]（2021）在《选择性激光熔融Ti-6Al-4V合金钝化行为及钝化膜特性研究》文中认为
徐程[2]（2021）在《超声协同Ti6Al4V微弧氧化及水热羟基磷灰石复合膜层组织结构及性能研究》文中进行了进一步梳理
高明忍[3]（2021）在《110SS油管、2830油管和140V套管的电偶腐蚀行为研究》文中指出随着国内外高酸性油气井的陆续开发,越来越多的材料被广泛混合使用,从而电偶腐蚀就成为一个需要着重考虑的问题。本文通过对2830镍基合金钢、140V碳钢和110SS钢在国内电偶腐蚀的研究和应用调研基础上,运用室内高温高压模拟腐蚀试验、电化学测试技术,并辅以SEM、EDS、XRD等现代分析方法,对三种钢两两耦合后在地层水环境中的电偶腐蚀行为进行研究,并通过电化学阻抗（EIS）技术、极化曲线评价了它们在不同温度下的电化学性能以及自腐蚀性能,运用混合电位理论对它们之间的偶合倾向、偶合电位及电流进行了预测。室内腐蚀失重试验结果表明,在高温高压CO2+H2S地层水环境中,2830镍基合金钢在自腐蚀状态下表现出优异的耐均匀腐蚀性能,110SS钢和140V钢则自腐蚀较为严重。2830-140V钢耦合后,140V钢腐蚀加重,2830钢腐蚀速率减缓,这说明2830与140V组成双金属偶合体系时,140V作为阳极,腐蚀速率加快。2830作为阴极,受到保护,使自身腐蚀速率减缓。110SS-140V钢耦合后,140V钢腐蚀加速,110SS钢腐蚀降低。通过对单金属2830镍基合金钢表面的腐蚀产物成分分析,表明2830钢的钝化膜成分主要由Cr、Fe、Ni的化合物组成。在CO2+H2S地层水环境中,钝化膜均匀地覆盖在试样表面,膜层较薄,Cr、Ni的化合物使钝化膜的致密性增强,阻滞了溶液中的阴离子对基体金属的侵蚀;对单金属140V和110SS碳钢进行表面腐蚀产物成分分析,均存在FeS、FeS2、FeCO3及Fe3O4等物质,腐蚀产物膜疏松多孔。2830-140V钢耦合后,镍基合金钢2830腐蚀产物中主要含有碳酸亚铁、铁硫化物,这与其发生电偶腐蚀有关,电偶腐蚀效应明显。电化学测试表明,在CO2+H2S地层水环境中,2830镍基合金钢的阳极极化曲线均有完整的钝化区间,反应由阳极活化控制,随着温度的升高,钝化区间缩小,点蚀点位降低,极化电阻值降低,腐蚀速率升高,耐蚀性下降;140V和110SS碳钢随着温度的升高,自腐蚀电流增大,腐蚀速率加快。2830钢的EIS图谱呈现容抗弧,极化电阻值随着温度升高而降低,表明试样表面钝化膜的耐蚀性降低。140V和110SS钢的EIS图谱均由容抗弧组成,在低频区出现直线段,当成膜温度升高时,碳钢的钝化膜致密性变差,膜对基体的保护作用有所减弱。监测2830-140V偶对金属的电偶电位和电偶电流密度变化发现,两者变化较为剧烈,后随时间的延长,电偶电位及电偶电流密度的数值变化逐渐减小,并逐渐趋于稳定。此外可以看出温度越大,电偶电流波动越大,这与随着温度增加,试片表面腐蚀作用越剧烈有关。监测110SS-140V的电偶电位和电偶电流密度变化发现,当温度在30℃到60℃内,温度升高,电偶电流增加,腐蚀加快;在温度为90℃时,两者极性发生了逆转。不管如何,同等温度条件下,2830-140V比110SS-140V的电偶腐蚀效应明显。
陈东旭[4]（2021）在《TA2工业纯钛盐浴碳氮铬钒共渗工艺研究与机理分析》文中研究表明TA2工业纯钛具有比强度高、耐腐蚀性与焊接性能强等特点,被广泛应用于船舶、化工、海洋等领域,但其表面硬度和摩擦磨损性能较差,极易发生磨损和空蚀问题,严重影响产品的使用寿命和安全性。本课题研究一种新的钛合金表面处理工艺──盐浴碳氮铬钒复合共渗（简称复合共渗）,在材料表面生成高硬度的复合共渗层以提高耐磨性和抗空蚀性能,进一步拓展TA2钛合金的应用,主要研究成果如下:（1）基于TA2合金进行复合共渗试验,研究了共渗时间、共渗温度对共渗层显微硬度的影响,并以显微硬度为指标进行四因素三水平正交实验。研究发现,随着共渗时间、共渗温度不断提升,渗层硬度呈上升趋势,平均显微硬度可达1408HV,相比未处理试样（200HV）、碳氮共渗试样（627HV）分别提升604%、124%。正交试验得到典型工艺参数为:共渗温度850℃、共渗时间4h、供铬剂7.5%、供钒剂10%。（2）使用光学显微镜、白光干涉仪等观察复合共渗层表面与横截面显微形貌,可以观察到共渗层表面致密、均匀,覆盖了处理前试样表面的划痕、凹坑等缺陷;横截面由表及里依次为化合物层、过渡层、基体,没有疏松层、气泡、裂纹等问题;化合物层厚度可达77μm,远大于碳氮共渗处理与TD法渗金属处理的渗层厚度。（3）通过XRD检测复合共渗层物相,结果显示渗层中主要物相为Ti N、Ti8C5以及VC、Cr7C3、V8C7等高硬度化合物。结合显微硬度变化和EDS分析,对复合共渗机理进行研究,在共渗前期C、N原子通过间隙扩散迅速渗入,而Cr、V原子扩散机理为置换扩散或空位扩散,共渗温度大于700℃且共渗时间超过2h才能大量渗入。根据菲克扩散第二定律以及阿伦尼乌斯公式,计算得出复合共渗处理的扩散激活能Q=79.26 k J/mol,推导出复合共渗处理扩散方程:l2=1.897?10-9exp（-9533.68/T）t。（4）对复合共渗试样、碳氮共渗试样、未处理试样进行多种工况条件下的往复式摩擦磨损实验,通过超景深显微镜和白光干涉仪观察磨痕二维、三维形貌并分析磨损机理。在干摩擦、Na Cl溶液润滑和油润滑条件下,复合共渗试样的比磨损率相比未处理试样分别降低50%、42%、47%,说明复合共渗处理能够有效提升TA2合金的耐磨性。三种试样磨痕表面均出现大量犁沟和粘着坑,主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损,随着实验载荷的提升,试样粘着磨损和塑性变形加剧,在较高滑动速度下试样表面出现疲劳磨损现象。（5）对复合共渗试样、碳氮共渗试样、未处理试样进行超声振动空蚀实验、电化学腐蚀实验与静态拉伸实验,研究复合共渗处理对TA2合金抗空蚀性能、耐腐蚀性能以及基体强度的影响。实验结果表明,复合共渗试样的空蚀累积失重相比未处理试样和碳氮共渗试样分别降低50%、43%,同时复合共渗试样表面空蚀坑的深度和数量也远低于未处理试样与碳氮共渗试样,说明复合共渗处理能够明显提升TA2合金抗空蚀性能;复合共渗试样自腐蚀电位相比未处理试样提升0.17V,腐蚀电流密度降低37%,说明复合共渗处理使材料耐腐蚀性能得到增强;拉伸试样经800℃、900℃复合共渗处理后,抗拉强度分别降低15%、19%,而断面收缩率分别提升31%、42%,原因是TA2合金在高温下长时间保存后晶粒尺寸增大,材料强度降低而塑性提升。
史林军[5]（2021）在《海洋环境中三金属电偶腐蚀行为研究及有限元模拟》文中研究指明目前关于电偶腐蚀的研究主要集中在双金属偶对,虽然三金属偶对也普遍存在于海洋工程应用中,但相关的研究却鲜有报道。为了探究三金属电偶腐蚀的基本规律,本文选择了工业中应用最广泛的三种金属,2024铝合金、Q235碳钢和304不锈钢作为研究材料。通过对该三金属偶对的电偶腐蚀探究,可以澄清三金属电偶腐蚀与双金属电偶腐蚀的差异,并明确三金属电偶腐蚀的基本规律,为高可靠性海洋装备的合理选材与结构设计提供理论指导。本论文先通过实验确定了合适的三金属电偶腐蚀实验方法,再针对海洋环境（包括海洋浸泡环境和海洋大气环境）中的三金属电偶腐蚀展开系统的研究。在海洋浸泡环境中,构建三金属电偶腐蚀的数学模型和有限元模型,通过不同氧浓度和不同阴阳极面积比条件下的零电阻电流结果验证上述模型的可靠性,并总结氧浓度以及阴阳极面积比对三金属电偶腐蚀的影响规律。在海洋大气环境中,构建薄液膜下三金属电偶腐蚀的有限元模型,并通过实验验证模型的可靠性。利用该有限元模型研究不同薄液膜厚度和不同电极尺寸对三金属电偶腐蚀的影响。在此基础上,模拟薄液膜蒸发过程,研究薄液膜蒸发过程中电极尺寸和蒸发速率对三金属电偶腐蚀的影响。考虑到三金属偶对的复杂性,本论文设计并制备了一种可拼接阵列电极,结合多通道电偶腐蚀测试装置能有效提升三金属电偶腐蚀的评价效率。利用该装置研究了氧浓度和阴阳极面积比对三金属电偶腐蚀的影响。研究显示,在海洋浸泡环境中,三金属偶对的电偶电位和电流密度与阴阳极面积比之间分别满足对数关系和幂函数关系。其中,电位最负的2024始终作为阳极,电位最正的304始终作为阴极,而溶液酸碱度、氧浓度和阴阳极面积比的变化都会导致处于中间电位的Q235发生阴阳极极性转换。此外,电偶腐蚀不仅会加速阳极金属的腐蚀溶解,还会导致2024的腐蚀形态从点蚀转变为晶间腐蚀;但Q235的腐蚀形态始终是均匀腐蚀,这主要取决于阳极金属自身的组织均匀性。在海洋大气环境中,薄液膜厚度的变化主要会影响氧扩散的路径和电解质的溶液电阻。当电极尺寸较小时,氧扩散路径的减小占主导地位,电流密度随薄液膜减薄不断增大。随着电极尺寸的增大,溶液电阻的分压作用逐渐加强,在薄液膜较薄时逐渐占据主导地位,导致电流密度随薄液膜厚度减薄呈现先增大后减小的趋势。甚至,溶液电阻的分压作用会导致Q235电极表面不同位置会出现阴阳极极性的分化。在薄液膜蒸发过程中,当电极尺寸较小时,溶液电阻较小,电极表面反应主要受氧的双重作用。蒸发前期,氧扩散路径的减小占主导地位,电偶电流密度不断增大;蒸发后期,电解质中饱和氧浓度的降低占主导地位,电偶电流密度不断减小。电极尺寸的增大会强化溶液电阻的分压作用,导致平均电偶腐蚀率的减小,但同时也会加剧电偶腐蚀的边界效应,导致靠近阴极电极表面的阳极金属腐蚀加剧。蒸发速率的变化并不会改变三金属偶对在蒸发到对应厚度下的腐蚀动力学行为,但会影响三金属偶对蒸发到不同时间的电偶腐蚀程度。
赵平平[6]（2021）在《钝化膜对钛合金不同腐蚀形态的影响机制研究》文中认为由于钛合金表面具有致密的钝化膜,使其耐蚀性十分优异,被誉为“海洋金属”。然而,海洋服役环境条件极其恶劣,钛合金也会遭受腐蚀破坏。钛合金的腐蚀破坏通常都与钝化膜失效密切相关,例如缝隙内环境酸化后钝化膜溶解诱发的缝隙腐蚀,表面划伤后钝化膜受损引起的腐蚀破坏,以及钛合金与其他金属连接后的电偶腐蚀也受到钝化膜的影响。然而,目前关于侵蚀性离子在闭塞区域对钝化膜的侵入机制,钝化膜破损区的溶解再钝化竞争机制,以及钝化膜界面离子/电荷传输机制对偶接金属电偶腐蚀的影响等问题的研究还并不十分清楚。因此,本文利用电化学测试与表面形貌观察相结合的方法对比了微观结构和腐蚀介质对钛合金腐蚀行为的影响,并研究了不同铁含量的双相TC4钛合金在含微量F-的NaCl溶液中的缝隙腐蚀行为,同时利用人工划伤装置研究了钝化膜界面在划伤区域反应的动力学过程,并从钝化膜影响电荷传输角度,明确钛合金与异种金属连接时的电偶腐蚀机制。结果表明,ZTi60具有网篮组织,耐蚀性比具有双相组织的TC4-L（低铁）和TC4-H（高铁）钛合金差,这与网篮组织不均匀的片层α相结构有关。同时,TC4-H钛合金在含Br-或H+的NaCl溶液中表现出优异的耐蚀性;在含F的溶液中,TC4-H的钝化能力随着F-的浓度增加逐渐下降;当F-和H+共同存在时,会协同加速腐蚀,而一定量Fe3+的存在可通过改变阴极还原反应和对F-的络合作用减缓钛合金在酸性F-中的阳极溶解速率。TC4钛合金在含微量F-的缝隙环境中,随着缝隙内氧气的逐渐耗尽,钝化膜中的氧空位Vo浓度增加,而溶液中的F-将通过占据V。进入到钝化膜中,并与钝化膜晶格中的Ti4+作用,形成稳定的络合物[TiF6]2-,促使缝隙腐蚀萌生;之后缝隙腐蚀会随着缝隙区域的逐渐活化进入到发展阶段,随着腐蚀产物在闭塞缝隙内的逐渐积聚进入到衰退阶段。同时,高Fe含量的TC4-H耐缝隙腐蚀能力较TC4-L差,这是由于Fe会在TC4钛合金中的β相富集,增大α和β相间Volta电位差,并且Fe掺杂在钝化膜晶格中也会导致膜层钝化能力和致密性降低。ZTi60表面钝化膜划伤后,溶解氧对膜层的修复作用与F对膜层的破坏作用都将通过占据钝化膜中的Vo实现,因此在膜层/电解质界面,F-和溶解氧对划伤区钝化膜的影响存在竞争作用。这一动力学过程受到外界F-浓度和溶解氧含量的共同影响,当F的浓度达到临界值后,溶解氧对钝化膜的再钝化作用弱于F-对钝化膜的破坏作用,损伤膜层处发生腐蚀。同时,临界F-浓度与溶解氧含量呈现正相关,溶解氧含量下降会导致临界F-浓度值的下降。当钛合金与异种金属连接时,电位差大于400 mV时存在电偶腐蚀的风险。这是由于表面致密钝化膜的存在降低了钛合金界面反应电荷的传输效率,更大的电位差驱动力才能诱发电偶腐蚀。相应的,通过对ZTi60表面进行微弧氧化处理增强对阴极还原反应的抑制作用或者对阳极Al2024进行有机涂层涂覆抑制阳极溶解,都可以有效降低ZTi60-Al 2024间的电偶腐蚀效应。通过上述研究,澄清了钛基体/钝化膜/溶液界面处的物理-化学过程对钛合金典型腐蚀形态的作用机制,从而为钛合金在海洋领域的安全应用提供科学依据,也为海洋工程装备中可与钛材配合使用材料的选择提供理论指导。
吴一若[7]（2021）在《基于TC4钛合金表面硬质多元涂层的制备及其性能研究》文中指出钛合金在航空航天、船舶、生物医疗和能源化工领域有着广泛应用,但是钛合金的低硬度和耐磨性差等缺点限制了其发展空间。本文首先利用等离子氮化技术处理TC4钛合金,然后采用多弧离子镀在TC4钛合金表面、氮化层表面和单晶硅上沉积了CrAlN、CrAlSiN和TaC涂层。采用X射线衍射分析仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、显微维氏硬度计、往复摩擦实验以及电化学腐蚀等实验研究了TC4钛合金基体、氮化层和三种涂层的物相、表面形貌、硬度、摩擦磨损和电化学腐蚀等性能。主要结论如下:（1）在TC4钛合金基体和氮化层上沉积的涂层表面都存在一些微孔和较大颗粒,但是涂层表面质量整体良好。通过EDS在硅基TaC涂层表面发现了C、Si和Ta元素,这是因为基底单晶硅与靶材物质发生了反应,生成了Si3Ta5相,涂层中还包括TaC相和非晶碳结构;硅基TaC涂层厚度为285 nm。硅基CrAlSiN涂层主要由N、Si、Al和Cr四种元素组成,CrAlSiN涂层主要物相有Al N、Cr N、Cr2N和Al Cr2相;硅基CrAlSiN涂层厚度为707 nm。（2）通过在0.025 N载荷下测试硬度,发现无论是氮化处理,还是沉积涂层,都能提高TC4钛合金表面硬度。其中在氮化层上沉积CrAlSiN涂层的硬度最高,达到了3222 HV0.025,比基体硬度(325 HV0.025)提高了约9倍,比氮化层硬度(991 HV0.025)提高了2倍多。主要是因为氮化层提高了基体对CrAlSiN涂层的支撑力,另外是涂层中存在硬质氮化物,Si元素的加入起到了细晶强化和固溶强化的作用。（3）由于在氮化层上沉积的CrAlSiN涂层具有极高的硬度,所以其耐磨性能最优,磨痕非常浅显,没有非常清晰的轮廓,平均摩擦系数为0.22;TaC涂层的磨痕也非常浅显,只能观察到少许划痕,在氮化层上沉积的TaC涂层的平均摩擦系数仅为0.039,主要是因为涂层中的非晶碳起到了自润滑作用。（4）通过电化学腐蚀实验发现,沉积涂层之后能够提高基体的耐腐蚀性能,尤其是等离子氮化氮化和沉积涂层复合处理,能够明显改善基体的耐腐蚀性能。由于涂层表面存在微孔和大颗粒等缺陷,腐蚀溶液会通过这些缺陷渗入涂层发生腐蚀,但是涂层表面会在极短的时间内生成钝化膜阻止腐蚀溶液的进一步渗透,进一步提高了涂层的耐腐蚀性。
余登德[8]（2020）在《TA2工业纯钛表面Ru/Ti梯度涂层结构及性能研究》文中研究表明钛及钛合金密度小、质量轻、具有优异的力学、化学、耐蚀性能,是一种理想的“海洋金属”材料。但由于低硬度、差摩擦磨损性能、恶劣海洋环境下循环腐蚀等问题存在,限制了钛材料在海洋环境中的大面积应用。近年来,在钛材基体上制备改性层已成为国内外本领域研究的热点。但研究表明,单一改性手段仍难以满足钛材料在复杂工况下的应用。为改善钛材的耐磨耐蚀性能,本文采用表面机械研磨+磁控溅射+热氧化复合表面处理技术,在工业纯钛TA2表面制备了Ru/Ti梯度复合涂层。首先通过机械研磨在TA2基材表面制备纳米晶层,然后利用磁控溅射在工业纯钛和经表面机械研磨后的钛材表面制备梯度Ru/Ti涂层,最后对梯度涂层进行热氧化处理。通过能谱仪确定了涂层热氧化前后的元素种类和含量,运用X射线衍射仪和激光共聚焦拉曼光谱仪确定了涂层热氧化前后的物相组成,借助场发射扫描电镜和原子力显微镜观察了涂层热氧化前后的表面形貌和粗糙度演变过程。利用电化学工作站和摩擦磨损试验机分别测试了涂层的耐蚀性和耐磨性,分析了涂层耐蚀性和耐磨性得以改善的机理。结果表明,梯度涂层表面组织致密,无缺陷和裂纹,晶体结构为典型的柱状晶。热氧化处理前,涂层与工业纯钛和经表面机械研磨后的钛材结合良好。Ti梯度涂层主要由α-Ti、面心立方Ti及氧化物Ti2O等物相组成;Ti/Ru梯度涂层主要由α-Ti、面心立方Ti、Ru及少量Ru的氧化物组成。工业纯钛基底上的涂层颗粒尺寸比经表面机械研磨后的钛材表面要小,且粗糙度变化与颗粒大小变化一致。热氧化处理后,Ti梯度涂层主要由α-Ti、面心立方Ti、Ti O及金红石型Ti O2等物相组成;Ti/Ru梯度涂层中物相与热氧化前几乎一致。热氧化的Ti梯度涂层有分层现象;Ti/Ru涂层中,由于Ru能抑制Ti的氧化而表面完整。表面机械研磨后的钛材溅射Ti/Ru梯度复合涂层并经热氧化后,耐蚀性得到了明显改善,最高腐蚀电位-0.347 V,最低腐蚀电流密度3.18×10-7A·cm-2。涂层耐蚀性能得以改善的原因一是Ti/Ru涂层界面应力较小,稳定性好,涂层内Ru的存在使试样表面的热力学更加稳定,二是铂族金属元素Ru本身就具有优良的耐蚀性能。在0.5 N载荷下,表面机械研磨后钛材的摩擦系数最低,为0.21;1 N载荷下,工业纯钛和表面机械研磨后的钛材溅射Ti/Ru梯度复合涂层并经热氧化后,摩擦性能得到了改善,摩擦系数皆为0.40。
董京京[9]（2020）在《钛合金钝化膜深海耐蚀性及裂纹尖端溶解与自愈合行为研究》文中指出钛合金因具有高比强度、优良的耐腐蚀性和无磁性等性能特点成为了深海环境中重要的结构材料。然而,目前对钛合金钝化膜在深海环境中的耐蚀性以及在钝化膜发生损坏,产生腐蚀裂纹后,在腐蚀裂纹微区尖端环境中的溶解与自愈合行为的研究甚少。本文利用自研的模拟深海环境实验装置,采用动电位极化曲线测试、电化学阻抗谱测试（EIS）和莫特-肖特基（Mott-Schottky）测试方法结合X射线光电子能谱分析（XPS）等分析测试方法对钛合金及其钝化膜在模拟深海环境中的耐蚀性进行了系统研究。探讨了魏氏、等轴和双态三种组织类型的钛合金在模拟深海环境中的耐蚀性影响规律。采用微电极法、常规电化学测试以及摩擦磨损-电化学同步检测对钛合金钝化膜在应力腐蚀裂纹尖端区的溶解与自愈合行为及溶解氧（DO）、p H值和Cl-浓度对钝化膜溶解与自愈合行为的影响进行了研究。在模拟浅海、1000 m和3000 m深海环境中对钛合金进行了动电位极化曲线测试、EIS和Mott-Schottky测试。研究结果表明:在模拟深海环境中,钛合金的维钝电流密度（ip）比在模拟浅海环境中高一个数量级,钛合金的钝化能力随着深度增加而降低,钝化膜的薄膜电阻（Rf）减小,薄膜电容（CPEf）增大,施主能级密度（ND）增大,耐腐蚀性下降。XPS元素分析结果表明,钝化膜主要由Ti O2组成,并具有非化学计量比的中间氧化物,在钝化膜内层和在深海环境中形成的钝化膜中Ti O2含量减少,低价钛氧化物含量增多,导致点缺陷浓度增大。在模拟浅海、1000 m、2000 m深海环境中对魏氏、等轴和双态组织钛合金进行了动电位极化测试、EIS、Mott-Schottky测试和金相分析。研究结果表明:在模拟浅海环境中,三种组织的钛合金均表现出优异的钝化性能,而且耐蚀性相差不大。在模拟深海环境中,双态组织钝化膜为n型半导体,等轴和魏氏组织钝化膜由内层p型半导体膜和外层n型半导体膜构成,双态组织钝化膜的耐蚀性优于等轴和魏氏组织,这可能是与双态组织中β相占比更高有关。对模拟1000 m深海环境中钛合金应力腐蚀裂纹尖端环境进行了理化性质测试,并在模拟裂纹尖端微区溶液中对钛合金进行了动电位极化曲线、EIS和Mott-Schottky测试。研究结果表明:在模拟深海环境中应力腐蚀裂纹尖端区溶液急剧酸化、Cl-富集,钛合金钝化膜的施主能级密度（ND）增大,维钝电流密度（ip）增大,阻抗值降低,钝化膜的溶解能力增强,自愈合能力下降,耐蚀性下降。对钛合金在不同的DO、p H值和Cl-浓度的模拟裂纹尖端溶液中进行摩擦磨损实验,同时进行开路电位和EIS测试。研究结果表明:钛合金钝化膜修复能力强,但在低DO条件下因溶解氧还原反应受到限制,减缓了钝化膜的自愈合,Cl-因溶液p H值的不同而对钝化膜的自愈合产生不同的作用,加速了碱性环境中钝化膜的溶解和自愈合,减缓了酸性环境中钝化膜的自愈合。低DO、高Cl-浓度和低p H值均导致自愈合后钝化膜的膜层缺陷多,耐蚀性低。
王璐[10]（2020）在《钛/钛合金钝化行为与机理研究》文中进行了进一步梳理钛及钛合金由于表面能够快速形成一层几纳米到几十纳米厚的氧化膜,使其具有极为突出的钝化性能,因而表现出良好的耐蚀性;又因其质量轻、比强度高、无磁性和生物相容性好等特点,被广泛应用于石油化工、海洋工程和生物医疗等众多领域。同时,钛及钛合金优异的再钝化性能使其在服役过程中受到物理或化学作用发生破坏后,具有快速自修复能力。所以,钝化和再钝化能力是钝性金属安全服役最重要的保障。因此,本论文围绕钛及钛合金钝化膜局域结构与构效关系、钝化膜生长过程表/界面结构演化规律与机制以及钝化过程动力学定量分析等核心科学问题,发展了同步辐射、先进表/界面光谱表征与电化学监测多重联用技术,对钛合金钝化行为、钛钝化膜结构、钛钝化膜生长过程以及钛钝化机理进行了系统的原位与非原位研究。首先,利用自主研发的新型金属电极擦伤再钝化实验装置,对4种典型（α+β）钛合金TC4、TC6、TC11和TC18在3.5%NaCl溶液中的钝化行为进行了电化学追踪,并利用溶解/成膜模型和高场模型分别解析了再钝化初期表面阳极溶解与膜形核二维生长和转变期钝化膜三维生长过程。结果表明:钛合金钝化行为差异显着,Ti含量较高者钝化区较大（>1.2V）,反之TC18钝化区仅0.81 V;再钝化稳态电流密度大小依次为:TC11>TC18>TC4>TC6,与自腐蚀电流密度变化规律一致,再钝化与电化学行为吻合良好;再钝化初期存在2个关键时间常数:净钝化时间和单层成膜时间,开路电位下钝化膜形核速率大小依次为:TC11>TC6>TC18>TC4,实现净钝化时间与形核速率规律相反,TC11最快为38 ms,TC4最慢为94 ms,进而单层成膜时间与净钝化时间变化规律一致,TC11最快198 ms而TC4则需要380 ms,且单层膜厚度均小于1.0 nm,这与致钝合金元素Mo、Cr和Zr的添加相关;TC4和TC6钝化膜三维生长速率随电位指数增长,而TC11和TC18为线性增长。其次,针对钝化膜局域结构与构效关系问题,对钛钝化膜结构进行了精细研究。利用AES分析了钛在1.0MH2SO4溶液中不同区间不同电位下所形成钝化膜的成分和厚度,利用XPS分析了钝化膜不同深度处的化学态与分布,利用同步辐射XANES和EXAFS分析了钝化膜表层（约5.0 nm厚）局域结构。结果表明:钛钝化膜厚度与电化学动电位极化曲线电流密度大小变化规律成反比;钝化膜表层深度小于2.5 nm处,Ti02含量达到90%以上,且随深度增加不充分氧化产物TiO和Ti203含量迅速增加;钝化膜中Ti02和Ti203分别具有致钝化和致溶解作用,且[Ti02]/[Ti203]比例与动电位极化曲线变化趋势一致;钝化膜局域结构随电位变化较大,Ti-0平均配位数增加引起钛表面钝化,而Ti-Ti平均配位数微弱减少导致钝化膜溶解;钝化膜中结合水含量增加促进了结构无序化并提高耐蚀性,结合水含量约12.5%时耐蚀性最好。然后,对钛钝化膜生长过程表/界面结构演化规律与机制进行了原位研究。通过发展同步辐射XAFS和SERS耦合电化学测试联用技术,利用自主研发的原位电解池,研究了钛在Hank’s模拟体液中自修复过程的局域结构和分子结构演化规律与机制。结果表明:空气中非原位与溶液中动态现场原位条件下形成的钝化膜结构差别较大,非原位追踪显示钝化膜为TiOx（x<2）,而原位追踪发现固/液界面出现少量OH-和H20,证实了多重技术联用原位研究的必要性;原位所形成的钝化膜具有高度无序和非晶特性,且随着钝化时间的延长其结晶度增加;再钝化初期存在2个时间常数不同的吸附中间态,一个是 Ti-OHads（约 1.60 A）,另一个是 Ti-OH（约 1.65 A）;再钝化 1000 s 时钛表面已经形成了稳定的膜结构O-Ti-OH（约1.72 A）且具有较好的耐蚀性,这可作为稳定钝化的结构指标;依据由局域和分子结构与界面转移电荷量计算所得钝化膜厚度的变化规律,钛自修复过程可分为3个阶段:钝化膜快速生长（0～50s）,钝化膜二次生长（50～300s）和钝化膜稳定化（300～6000s）。最后,围绕钝化过程动力学问题,对钛钝化机理与定量分析进行了研究。利用电化学恒电位极化分析了长时钝化电流密度,利用EIS分析了钝化膜的厚度与膜间高电场,利用Mott-Schottky技术分析了钝化膜的半导体性质,利用同步辐射EXAFS分析了钝化膜的局域结构。通过构建金属钛在1.0 M H2SO4溶液中钝化区电位下钛/钝化膜/溶液界面的点缺陷扩散定量模型,将局域结构与电化学测试EIS和Mott-Schottky结果相结合,定量计算了钝化膜内点缺陷扩散系数,并通过与实验结果比较验证了定量方法的准确性。结果表明:钛钝化膜内存在场强为1.06×106V cm-1的高电场;钛钝化膜具有n型半导体性质,施主浓度约1021 cm-3;钝化和溶解的固/液界面平衡由氧空位扩散主导,通过从局域结构中提取3个关键结构参数,对氧空位扩散系数进行了定量计算:①氧空位扩散系数的计算参数半跳高等于局域结构中Ti-Ti原子间距离的一半;②钝化膜中原子的局域跳跃概率与Ti-O配位数的倒数成正比,而且配位系数小于1;③局域结构无序度与钝化膜施主浓度高低相关;基于局域结构计算所得氧空位扩散系数随电位变化较大,从1.84×10-17 cm2 s-1至4.71×10-17 cm2 s-1,计算精确度比基于高场和低场模型的计算结果高2个数量级。
二、工业纯钛在各种介质中的腐蚀数据（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、工业纯钛在各种介质中的腐蚀数据（论文提纲范文）
（3）110SS油管、2830油管和140V套管的电偶腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 电偶腐蚀 |
| 1.2.1 电偶腐蚀概述 |
| 1.2.2 电偶腐蚀评价方法 |
| 1.2.3 电偶腐蚀研究现状 |
| 1.2.3.1 电位差 |
| 1.2.3.2 阴阳极面积比 |
| 1.2.3.3 电偶对间距 |
| 1.2.3.4 极化特性 |
| 1.2.3.5 温度 |
| 1.2.3.6 溶液介质 |
| 1.3 油田开采中电偶腐蚀研究现状 |
| 1.4 研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 试样制备 |
| 2.2.1 单个样品 |
| 2.2.2 110SS与140V偶接样品 |
| 2.2.3 2830与140V偶接样品 |
| 2.2.4 电化学试样制备 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.3.1 腐蚀浸泡试验 |
| 2.3.2 电化学测试 |
| 2.4 测试方法 |
| 2.4.1 失重法 |
| 2.4.2 电化学实验法 |
| 第三章 自腐蚀行为研究分析与讨论 |
| 3.1 腐蚀失重实验 |
| 3.1.1 均匀腐蚀速率 |
| 3.1.2 表面形貌特征 |
| 3.2 腐蚀产物成分分析 |
| 第四章 耦合对材料腐蚀行为研究分析与讨论 |
| 4.1 腐蚀失重实验 |
| 4.1.1 均匀腐蚀速率 |
| 4.1.2 表面形貌特征 |
| 4.2 腐蚀产物成分分析 |
| 第五章 电化学机理分析与讨论 |
| 5.1 自腐蚀电位和极化曲线测量 |
| 5.2 电化学阻抗谱分析 |
| 5.3 电偶电流与电偶电位监测 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（4）TA2工业纯钛盐浴碳氮铬钒共渗工艺研究与机理分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 钛及钛合金 |
| 1.2.1 钛合金特性 |
| 1.2.2 钛合金的应用 |
| 1.3 钛合金的摩擦磨损 |
| 1.3.1 金属的摩擦磨损 |
| 1.3.2 钛合金的摩擦磨损 |
| 1.4 钛合金的空蚀 |
| 1.4.1 金属材料的空蚀 |
| 1.4.2 钛合金的空蚀研究 |
| 1.5 盐浴碳氮铬钒复合共渗处理 |
| 1.5.1 盐浴碳氮共渗处理 |
| 1.5.2 TD处理 |
| 1.5.3 盐浴碳氮铬钒复合共渗 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第二章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 复合共渗试验材料及设备 |
| 2.3 复合共渗试验工艺流程 |
| 2.4 研究方法及相关设备 |
| 2.4.1 显微硬度分析 |
| 2.4.2 金相显微组织、渗层形貌与表面粗糙度分析 |
| 2.4.3 XRD物相分析和EDS元素分析 |
| 2.4.4 摩擦磨损性能分析 |
| 2.4.5 抗空蚀性能分析 |
| 2.4.6 耐腐蚀性能分析 |
| 2.4.7 拉伸性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 复合共渗层特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 显微硬度分析 |
| 3.2.1 共渗时间与共渗温度对渗层硬度的影响 |
| 3.2.2 横截面渗层硬度分布 |
| 3.2.3 工艺参数优化 |
| 3.3 复合共渗层形貌分析 |
| 3.3.1 表面形貌分析 |
| 3.3.2 横截面形貌分析 |
| 3.3.3 表面粗糙度分析 |
| 3.4 成分分析 |
| 3.4.1 XRD物相分析 |
| 3.4.2 EDS表面能谱分析 |
| 3.5 盐浴复合共渗机理 |
| 3.5.1 扩散激活能与扩散方程 |
| 3.5.2 反应机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 表面摩擦磨损性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 载荷对摩擦磨损性能影响 |
| 4.2.1 摩擦系数 |
| 4.2.2 比磨损率 |
| 4.2.3 磨痕形貌 |
| 4.2.4 三维磨损形貌 |
| 4.3 滑动速度对摩擦磨损性能影响 |
| 4.3.1 摩擦系数 |
| 4.3.2 比磨损率 |
| 4.3.3 磨痕形貌 |
| 4.3.4 三维磨损形貌 |
| 4.4 润滑条件对摩擦磨损性能影响 |
| 4.4.1 摩擦系数 |
| 4.4.2 比磨损率 |
| 4.4.3 磨痕形貌 |
| 4.4.4 三维磨损形貌 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 抗空蚀性能、耐腐蚀性能及拉伸性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 抗空蚀性能分析 |
| 5.2.1 空蚀失重分析 |
| 5.2.2 空蚀形貌分析 |
| 5.3 耐腐蚀性能分析 |
| 5.4 拉伸性能分析 |
| 5.4.1 拉伸性能分析 |
| 5.4.2 拉伸断口形貌与金相显微形貌 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（5）海洋环境中三金属电偶腐蚀行为研究及有限元模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电偶腐蚀的影响因素 |
| 1.2.1 材料自身特性 |
| 1.2.2 阴阳极面积比 |
| 1.2.3 氧浓度 |
| 1.2.4 溶液电阻 |
| 1.3 电偶腐蚀的常用研究方法 |
| 1.3.1 失重法 |
| 1.3.2 形貌观察法 |
| 1.3.3 电化学法 |
| 1.3.4 数值仿真模拟 |
| 1.4 三金属电偶腐蚀的研究现状 |
| 1.5 本论文的研究意义、目的及内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验材料与实验环境 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验环境 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 双金属电偶腐蚀实验样品制备 |
| 2.2.2 三金属电偶腐蚀样品制备 |
| 2.2.3 阵列电极电偶腐蚀样品制备 |
| 2.2.4 电化学样品制备 |
| 2.2.5 SVET样品制备 |
| 2.3 实验装置和实验设备 |
| 2.3.1 不同氧浓度下电化学测量装置 |
| 2.3.2 薄液膜下电化学测量装置 |
| 2.3.3 实验设备 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 动电位极化曲线测量 |
| 2.4.2 ZRA测量 |
| 2.4.3 形貌观察及成分分析 |
| 2.4.4 SVET测量 |
| 2.4.5 有限元模拟仿真 |
| 第3章 几何因素和环境因素对三金属电偶腐蚀影响的探索研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.2.1 双金属偶对电偶腐蚀实验 |
| 3.2.2 空间排布对三金属电偶腐蚀的影响 |
| 3.2.3 酸碱度对三金属电偶腐蚀的影响 |
| 3.3 分析和讨论 |
| 3.3.1 三金属偶对的电偶腐蚀行为 |
| 3.3.2 酸碱度对三金属电偶腐蚀的影响 |
| 3.3.3 几何因素的影响与阵列电极的设计和制备 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 海洋浸泡环境中三金属电偶腐蚀行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型构建 |
| 4.2.1 有限元模型的构建 |
| 4.2.2 数学模型的构建 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 氧浓度的测量和控制 |
| 4.3.2 不同氧浓度NaCl溶液中的极化曲线 |
| 4.3.3 极化曲线预测三金属电偶腐蚀 |
| 4.3.4 ZRA结果 |
| 4.3.5 数学模型、有限元模型、ZRA结果对比 |
| 4.3.6 电流密度分布仿真结果 |
| 4.3.7 Q235的腐蚀形貌 |
| 4.3.8 单独浸泡2024的腐蚀形貌 |
| 4.3.9 不同阴阳极面积比下2024的腐蚀形貌 |
| 4.4 分析和讨论 |
| 4.4.1 氧浓度的影响 |
| 4.4.2 阴阳极面积比的影响 |
| 4.4.3 腐蚀形态的转变 |
| 4.5 本章小结 |
| 附录 |
| 第5章 薄液膜下三金属电偶腐蚀行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元模型构建 |
| 5.2.1 模型假设及特征 |
| 5.2.2 物理模型的数学描述 |
| 5.3 结果及讨论 |
| 5.3.1 不同厚度薄液膜下ZRA结果 |
| 5.3.2 薄液膜厚度的影响 |
| 5.3.3 腐蚀产物的影响 |
| 5.3.4 边界效应的影响因素 |
| 5.3.5 电极尺寸的影响 |
| 5.4 本章小节 |
| 第6章 薄液膜蒸发过程中三金属电偶腐蚀行为研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 有限元模型构建及参数设置 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 薄液膜蒸发过程中三金属电偶腐蚀行为 |
| 6.3.2 电极尺寸的影响 |
| 6.3.3 蒸发速率的影响 |
| 6.3.4 空间排布的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）钝化膜对钛合金不同腐蚀形态的影响机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钛的概述 |
| 1.1.1 钛的分类和微观组织 |
| 1.1.2 钛在海洋中的应用 |
| 1.2 钛合金的钝化机理 |
| 1.2.1 钛合金钝化膜的性质 |
| 1.2.2 钛合金钝化膜的破坏 |
| 1.3 钛合金的腐蚀类型 |
| 1.3.1 缝隙腐蚀 |
| 1.3.2 电偶腐蚀 |
| 1.3.3 氢脆 |
| 1.3.4 应力腐蚀 |
| 1.3.5 磨损腐蚀 |
| 1.3.6 生物污损腐蚀 |
| 1.4 钛合金在海洋环境的腐蚀研究 |
| 1.5 本论文的研究目的及内容 |
| 第二章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 钛合金 |
| 2.1.2 其他合金 |
| 2.2 合金的组织和元素分布 |
| 2.2.1 微观结构 |
| 2.2.2 成分分析 |
| 2.3 电偶腐蚀测试 |
| 2.3.1 电化学测试 |
| 2.3.2 阴极防护涂层的制备 |
| 2.3.3 阳极防护涂层的制备 |
| 2.3.4 失重试验测试 |
| 2.4 缝隙腐蚀测试 |
| 2.4.1 缝隙腐蚀浸泡测试 |
| 2.4.2 缝隙腐蚀电化学测试 |
| 2.5 表面钝化膜划伤测试 |
| 2.6 电化学测试 |
| 2.7 腐蚀形貌观察及成分分析测试 |
| 2.7.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.7.2 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.7.3 原子力显微镜(AFM)和开尔文探针显微镜(KPFM)检测 |
| 2.7.4 扫描振动电极检测(SVET) |
| 第三章 微观形貌与腐蚀介质对钛合金腐蚀行为的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微观结构对腐蚀性能的影响 |
| 3.2.1 ZTi60、TC4-L和TC4-H的微观结构和相组成 |
| 3.2.2 ZTi60、TC4-L和TC4-H钛合金的电化学曲线测试结果 |
| 3.3 介质对TC4钛合金腐蚀性能的影响 |
| 3.3.1 浸泡腐蚀形貌对比 |
| 3.3.2 不同离子对TC4钛合金电化学行为的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同铁含量的TC4钛合金在微量F~-中的缝隙腐蚀行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钛合金在含微量F~-的氯化钠溶液中的缝隙腐蚀行为 |
| 4.2.1 F~-浓度对TC4钛合金钝化膜的影响 |
| 4.2.2 缝隙腐蚀电流监测结果 |
| 4.2.3 腐蚀产物膜成分分析和形貌观测 |
| 4.2.4 F~-浓度对缝隙腐蚀的影响 |
| 4.2.5 分析与讨论 |
| 4.3 Fe含量对TC4钛合金缝隙腐蚀的作用机制 |
| 4.3.1 不同Fe含量的TC4钛合金的微观结构和相组织 |
| 4.3.2 TC4钛合金的成分分布对表面Volta电位的影响 |
| 4.3.3 不同Fe含量TC4钛合金的缝隙腐蚀行为 |
| 4.3.4 电化学测试 |
| 4.3.5 分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 氧和氟对钛合金划伤区表面钝化膜再钝化的交互影响机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 中性条件下F-对ZTi60钝化膜的作用机制 |
| 5.2.1 F~-的含量对ZTi60钝化膜电化学性能的影响 |
| 5.2.2 F~-及其含量对膜层成分及厚度的影响 |
| 5.2.3 F~-及其含量对ZTi60钝化膜电子传输性能的影响 |
| 5.2.4 分析与讨论 |
| 5.3 表面损伤后钝化膜的腐蚀行为 |
| 5.3.1 氟含量对表面划伤后的钝化膜腐蚀行为的影响 |
| 5.3.2 分析与讨论 |
| 5.4 溶解氧含量降低后损伤处钝化膜的腐蚀行为 |
| 5.4.1 电解质中溶解氧对划伤后钝化膜钝化行为的影响 |
| 5.4.2 分析与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 钝化膜对钛合金与异种金属连接时的电偶腐蚀行为影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 钛合金与异种金属间的电偶腐蚀 |
| 6.2.1 钛合金ZTi60与异种金属偶接15 d的电偶腐蚀 |
| 6.2.2 钛合金TA2与异种金属偶接20 h的电偶腐蚀 |
| 6.2.3 总结与讨论 |
| 6.3 表面防护措施对ZTi60-Al 2024电偶腐蚀行为的影响 |
| 6.3.1 ZTi60表面微弧氧化(MAO)处理对电偶腐蚀的影响 |
| 6.3.2 Al 2024表面有机涂层处理对电偶腐蚀的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）基于TC4钛合金表面硬质多元涂层的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 钛及钛合金概述 |
| 1.1.1 钛及钛合金的特点 |
| 1.1.2 钛合金的分类 |
| 1.1.3 钛合金的应用及局限 |
| 1.2 钛合金表面改性技术 |
| 1.2.1 激光熔覆技术 |
| 1.2.2 等离子喷涂技术 |
| 1.2.3 微弧氧化 |
| 1.2.4 电镀技术 |
| 1.2.5 物理气相沉积技术 |
| 1.3 多弧离子镀技术 |
| 1.3.1 多弧离子镀技术原理 |
| 1.3.2 多弧离子镀技术应用 |
| 1.4 研究意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 涂层制备和表征方法 |
| 2.1 涂层沉积设备 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 涂层的制备方法 |
| 2.4 涂层的表征方法 |
| 2.4.1 涂层组织结构分析 |
| 2.4.2 涂层显微硬度分析 |
| 2.4.3 涂层摩擦磨损性能测试 |
| 2.4.4 电化学腐蚀 |
| 3 TC4钛合金渗氮/沉积CrAlN涂层的组织与性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物相结构及形貌分析 |
| 3.2.1 物相结构 |
| 3.2.2 表面形貌分析 |
| 3.3 显微硬度分析 |
| 3.4 摩擦磨损性能分析 |
| 3.5 电化学腐蚀性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 TC4 钛合金渗氮/沉积CrAlSiN涂层的组织与性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CrAlSiN涂层物相结构及形貌分析 |
| 4.2.1 物相结构 |
| 4.2.2 CrAlSiN涂层表面形貌和成分分析 |
| 4.3 硬度分析 |
| 4.4 摩擦磨损性能分析 |
| 4.5 电化学腐蚀性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 TC4 钛合金渗氮/沉积TaC涂层的组织与性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TaC涂层组织结构及形貌分析 |
| 5.2.1 物相分析 |
| 5.2.2 TaC涂层表面形貌及成分分析 |
| 5.3 硬度分析 |
| 5.4 摩擦磨损性能分析 |
| 5.5 电化学腐蚀性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（8）TA2工业纯钛表面Ru/Ti梯度涂层结构及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 钛合金的特点 |
| 1.3 钛合金的表面改性 |
| 1.3.1 表面自纳米化 |
| 1.3.2 气相沉积技术 |
| 1.3.3 等离子喷涂技术 |
| 1.3.4 化学热处理 |
| 1.3.5 离子注入技术 |
| 1.3.6 激光熔覆技术 |
| 1.4 表面复合处理技术 |
| 1.4.1 钛合金表面复合处理技术的研究现状 |
| 1.5 本课题研究目的和主要内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 表面复合处理技术和镀层材料的选择依据 |
| 2.3 梯度结构涂层的制备 |
| 2.3.1 表面机械研磨处理 |
| 2.3.2 磁控溅射沉积镀膜 |
| 2.3.3 热氧化处理 |
| 2.4 涂层的性能表征 |
| 2.4.1 涂层的物相组成 |
| 2.4.2 涂层的显微组织 |
| 2.4.3 电化学测试 |
| 2.4.4 摩擦磨损性能测试 |
| 第三章 Ti/Ru梯度涂层组织结构表征分析及氧化行为研究 |
| 3.1 梯度涂层宏观及微观组织结构分析 |
| 3.1.1 Ti/Ru梯度涂层的宏观变化 |
| 3.1.2 Ti/Ru梯度涂层微观组织结构分析 |
| 3.2 Ti/Ru梯度涂层的表面组织形貌及元素分析 |
| 3.2.1 Ti/Ru梯度涂层表面微观形貌及元素含量 |
| 3.2.2 Ti/Ru梯度涂层的拉曼光谱分析 |
| 3.2.3 Ti/Ru梯度涂层的AFM分析 |
| 3.3 Ti/Ru梯度涂层的氧化行为分析 |
| 3.3.1 梯度涂层的生长机理 |
| 3.3.2 梯度涂层的氧化行为分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 梯度涂层的腐蚀性能及分析 |
| 4.1 粗晶Ti和 SMAT Ti的耐蚀性能及分析 |
| 4.1.1 3.5wt%Na Cl溶液中的电化学腐蚀 |
| 4.1.3 腐蚀机理分析 |
| 4.2 梯度涂层的耐蚀性能及分析 |
| 4.2.1 3.5wt%Na Cl溶液中的电化学腐蚀 |
| 4.2.3 腐蚀机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 梯度涂层的摩擦磨损性能及分析 |
| 5.1 粗晶Ti和 SMAT Ti的摩擦磨损性能及分析 |
| 5.1.1 不同载荷下的摩擦系数 |
| 5.1.2 磨损形貌 |
| 5.2 梯度涂层的摩擦磨损性能及分析 |
| 5.2.1 0.5N载荷下的摩擦系数 |
| 5.2.2 1N载荷下的摩擦系数 |
| 5.2.3 不同载荷下的磨损形貌 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间发表研究成果 |
（9）钛合金钝化膜深海耐蚀性及裂纹尖端溶解与自愈合行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 钛及钛合金的分类和应用 |
| 1.2.1 钛及钛合金的分类 |
| 1.2.2 钛及钛合金的应用 |
| 1.3 钛及钛合金的腐蚀类型 |
| 1.3.1 应力腐蚀 |
| 1.3.2 点蚀 |
| 1.3.3 缝隙腐蚀 |
| 1.3.4 电偶腐蚀 |
| 1.4 钛及钛合金表面钝化膜 |
| 1.5 钛及钛合金的腐蚀磨损 |
| 1.6 研究目的和主要研究内容 |
| 第2章 实验材料和仪器 |
| 2.1 试样制备 |
| 2.1.1 深海实验试样 |
| 2.1.2 摩擦磨损实验试样 |
| 2.2 实验环境 |
| 2.2.1 深海实验环境 |
| 2.2.2 摩擦磨损实验环境 |
| 2.3 实验仪器 |
| 第3章 深海环境对钛合金钝化膜耐蚀性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 电化学测试 |
| 3.2.2 XPS分析 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 极化曲线 |
| 3.3.2 电化学阻抗谱 |
| 3.3.3 Mott-Schottky曲线 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 海水深度对钛合金腐蚀电化学行为的影响 |
| 3.4.2 海水深度对钝化膜耐蚀性的影响规律研究 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 钛合金组织类型对钝化膜耐蚀性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 电化学测试 |
| 4.2.2 金相分析 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 极化曲线 |
| 4.3.2 电化学阻抗谱 |
| 4.3.3 莫特-肖特基测试 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 钛合金钝化膜裂纹尖端溶解与自愈合行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 循环极化曲线测试 |
| 5.2.2 深海环境中应力腐蚀微裂纹尖端区理化性质测试 |
| 5.2.3 裂纹尖端区电化学测试 |
| 5.2.4 摩擦磨损-电化学测试 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 循环极化曲线 |
| 5.3.2 深海环境中应力腐蚀裂纹尖端区理化性质 |
| 5.3.3 裂纹尖端区钝化膜的电化学测试 |
| 5.3.4 摩擦磨损-电化学测试 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）钛/钛合金钝化行为与机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 金属钝化理论 |
| 2.2 金属钝化动力学研究现状 |
| 2.2.1 再钝化电流-时间关系 |
| 2.2.2 钝化动力学模型 |
| 2.2.3 钝化行为研究 |
| 2.3 金属钝化膜的研究现状 |
| 2.3.1 金属钝化膜电化学研究 |
| 2.3.2 金属钝化膜成分与结构 |
| 2.3.3 钝化膜稳定性的影响因素 |
| 2.4 金属钝化的同步辐射研究进展 |
| 2.4.1 同步辐射装置 |
| 2.4.2 钝化膜结构的同步辐射研究 |
| 2.4.3 电化学动力学过程的同步辐射原位研究 |
| 2.5 目前研究中存在的问题 |
| 2.6 研究目的与主要内容 |
| 2.6.1 研究意义与目的 |
| 2.6.2 研究内容与技术路线 |
| 2.6.3 拟解决的科学问题 |
| 2.6.4 研究的创新点 |
| 3 钛合金钝化行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 实验材料与环境体系 |
| 3.2.2 SEM实验 |
| 3.2.3 电化学实验 |
| 3.2.4 金属电极擦伤再钝化实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 显微组织分析 |
| 3.3.2 电化学行为 |
| 3.3.3 擦伤再钝化行为 |
| 3.3.4 基于溶解/成膜模型的再钝化初期暂态电流分析 |
| 3.3.5 基于高场模型的再钝化转变期暂态电流分析 |
| 3.3.6 钝化暂态过程膜生长特性 |
| 3.4 小结 |
| 4 金属钛钝化膜结构 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验材料与环境体系 |
| 4.2.2 电化学实验 |
| 4.2.3 AES实验 |
| 4.2.4 XPS实验 |
| 4.2.5 XAFS实验与数据处理 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 钝化膜的电化学特性 |
| 4.3.2 钝化膜的成分与厚度 |
| 4.3.3 钝化膜的化学态与分布 |
| 4.3.4 钝化膜的局域结构 |
| 4.4 小结 |
| 5 金属钛钝化膜原位生长的多技术联用动态研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 实验材料与环境体系 |
| 5.2.2 动态原位电解池设计 |
| 5.2.3 原位电化学实验 |
| 5.2.4 原位XAFS实验 |
| 5.2.5 原位SERS实验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 钝化膜原位生长的电化学特性 |
| 5.3.2 原位与非原位生长钝化膜的结构比较 |
| 5.3.3 钝化膜原位生长的局域结构演化 |
| 5.3.4 钝化膜原位生长的分子结构演化 |
| 5.3.5 钝化膜原位生长机制与时间稳定性 |
| 5.4 小结 |
| 6 金属钛钝化机理与定量分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 实验材料与环境体系 |
| 6.2.2 电化学实验 |
| 6.2.3 EIS实验 |
| 6.2.4 Mott-Schottky实验 |
| 6.2.5 EXAFS实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 长时钝化的电化学特性 |
| 6.3.2 钝化膜的电学性质 |
| 6.3.3 钝化膜的半导体性质 |
| 6.3.4 钝化膜的局域结构与结构参数 |
| 6.3.5 钝化膜中点缺陷扩散定量模型 |
| 6.3.6 钝化膜中氧空位扩散系数的计算与验证 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、工业纯钛在各种介质中的腐蚀数据（论文参考文献）
- [1]选择性激光熔融Ti-6Al-4V合金钝化行为及钝化膜特性研究[D]. 刘鑫鑫. 江苏科技大学, 2021
- [2]超声协同Ti6Al4V微弧氧化及水热羟基磷灰石复合膜层组织结构及性能研究[D]. 徐程. 江苏科技大学, 2021
- [3]110SS油管、2830油管和140V套管的电偶腐蚀行为研究[D]. 高明忍. 西安石油大学, 2021(09)
- [4]TA2工业纯钛盐浴碳氮铬钒共渗工艺研究与机理分析[D]. 陈东旭. 江南大学, 2021(01)
- [5]海洋环境中三金属电偶腐蚀行为研究及有限元模拟[D]. 史林军. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [6]钝化膜对钛合金不同腐蚀形态的影响机制研究[D]. 赵平平. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]基于TC4钛合金表面硬质多元涂层的制备及其性能研究[D]. 吴一若. 重庆理工大学, 2021
- [8]TA2工业纯钛表面Ru/Ti梯度涂层结构及性能研究[D]. 余登德. 昆明理工大学, 2020(04)
- [9]钛合金钝化膜深海耐蚀性及裂纹尖端溶解与自愈合行为研究[D]. 董京京. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [10]钛/钛合金钝化行为与机理研究[D]. 王璐. 北京科技大学, 2020(06)