外文文獻(xiàn)及翻譯

1、鋁-鋅-錫-Ga合金的腐蝕行為在NaCl溶液中何吳俊光，文Jiuba,周旭東（大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院河南科技大學(xué)，洛陽471003，中國的）摘要：在3.5%NaCl溶液中的Al-Zn-Sn的-Ga合金的腐蝕行為進(jìn)行了調(diào)查腐蝕形貌觀察和 電化學(xué)測試。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，存在著腐蝕過程中三個階段。在初始階段，發(fā)生點(diǎn)蝕周圍的 析出物，這是由電偶效應(yīng)驅(qū)動。在中間階段，蝕迅速朝著水平延伸方向，形成引起的周圍錫 鎵離子沉積的淺圓形結(jié)構(gòu)。在科幻NAL階段，新的活性位點(diǎn)導(dǎo)致該合金的連續(xù)腐蝕。關(guān)鍵詞：鋁;陽極溶解;形態(tài);隔離1引言鋁合金犧牲陽極被廣泛應(yīng)用于暴露鋼構(gòu)件的陰極保護(hù)海洋環(huán)境。這是鋁鋅型合金主要用汞， In

2、和Sn，并且其作用是為了防止連續(xù)的鈍化膜的形成上的合金，允許持續(xù)的電活動陽極1。 的Al-Zn-汞柱合金的電流效率是約95%，但汞是有毒的，它一直從使用淘汰。的Al-Zn-In 系合金具有成為最廣泛應(yīng)用犧牲陽極由于其高電流EFF的iciency。然而，隨著生產(chǎn)和銦的 用途，其危害性有逐步實(shí)現(xiàn)2。在本F IELD的活動有對無公害鋁的發(fā)展增加陽極具有高 EFF iciencies 3-5。已經(jīng)證實(shí)，有可能對錫激活鋁。額外的陽離子由四價錫造成的空缺4+可以減少氧化膜的 離子阻力，促進(jìn)鋁合金的溶解6。自1967年以來，鋁-鋅-錫合金已被用作犧牲陽極7 。 盡管如此，這些合金需要進(jìn)行熱處理的性能和更好的

3、EFF的iciency和macroattack形態(tài)呈 現(xiàn)外層用“金屬海綿的特點(diǎn)造成的粘附腐蝕產(chǎn)物8。鎵，其中包括活化劑元素，可以在操 作電位轉(zhuǎn)移到更負(fù)值9 。當(dāng)臨界表面濃度嘎在液體狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)，一個鎵鋁汞齊是負(fù)責(zé)激活 過程10。存在固體嘎在界面上方便了氯化物吸附過程11。在我們以前的研究中，鋁-鋅-錫-Ga合金帶高物業(yè)已發(fā)展12 。但也有在有關(guān)這個 腐蝕的文獻(xiàn)資料很少合金。本研究的目的是調(diào)查的在3.5%NaCl溶液中的Al-Zn -的Sn- Ga 合金的腐蝕根據(jù)腐蝕的形態(tài)觀察和電化學(xué)阻抗譜（EIS ）分析在不同的浸泡時間。2實(shí)驗(yàn)鋁， 鋅，錫和鎵（ 99.95% ）被用來產(chǎn)生必要的合金。標(biāo)稱組合物

4、是7ZN - 0.1Sn - 0.015Ga - 鋁（重量）。原料中熔化剛玉坩堝在根據(jù)ZGJL0.01 -4C- 4真空感應(yīng)爐argonshield在760 C 5分鐘。熔融合金是倒入預(yù)熱的金屬模具的尺寸20毫米X140毫米。試樣尺寸為11.3 毫米X 5毫米。每個標(biāo)本覆蓋環(huán)氧樹脂，留下1厘米在我們以前的研究中，鋁-鋅-錫-Ga合金帶高物業(yè)已發(fā)展12。但也有在有關(guān)這個腐 蝕的文獻(xiàn)資料很少合金。本研究的目的是調(diào)查的在3.5%NaCl溶液中的Al-Zn-的Sn-Ga合 金的腐蝕根據(jù)腐蝕的形態(tài)觀察和電化學(xué)阻抗譜（EIS）分析在不同的浸泡時間。2實(shí)驗(yàn)鋁，鋅，錫和鎵（99.95% ）被用來產(chǎn)生必要的合金

5、。標(biāo)稱組合物是7ZN-0.1Sn-0.015Ga -鋁（重量%）。原料中熔化剛玉坩堝在根據(jù)ZGJL0.01-4C-4真空感應(yīng)爐argonshield在 760C5分鐘。熔融合金是倒入預(yù)熱的金屬模具的尺寸。20毫米X140毫米。試樣尺寸為 11.3毫米X5毫米。每個標(biāo)本覆蓋環(huán)氧樹脂，留下1厘米。在接觸暴露面積該溶液中。所有 標(biāo)本均相繼地 到2000砂礫由SiC砂紙，科幻NE拋光用1.0微米 鉆石膏，用丙酮洗滌。將試樣浸在3.5%NaCl的2分鐘溶液中，30分鐘，1小時，10小時，3天及10天，分別。腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行了清理在含有2%氧化鉻的溶液3和5%的H3PO4在80約5分鐘， 在超聲波清洗 乙醇。

6、表面形貌觀察JSM-5610LV掃描電子顯微鏡（SEM）。標(biāo)本的元素分 布進(jìn)行了分析，能量色散X射線光譜（EDX）。EIS的測量進(jìn)行了 CHI660C電化學(xué)工作站。標(biāo)本被工作電極，鉑箔是反電極，飽和甘汞 電極（SCE）作為參考電極。EIS的人試樣浸漬在3.5%的NaCl后得到溶液不同的時間。 掃描頻率范圍從100 kHz到0.1 Hz和擾動幅度為5 mV的。3結(jié)果與討論圖1給出了背散射電子（BSE）圖像的Al-Zn-的Sn-Ga合金的。白色球狀樣地區(qū)依次為 沉淀。暗區(qū)為a -Al系矩陣。漫反射邊界可觀察到。配件邊界的析出物所含的某些區(qū)域和孔 隙率。這是眾所周知的，在背散射電子像的區(qū)域與明亮的顏

7、色含有較高含量重原子量的元素。 因此，跟蹤元素，重原子量的元素，主要定位中的析出物，以及在晶界上。immersed in 3,5% NaC1 w Inti on flor: (a) 2 tnf; (b) 3。siiin后的Al-Zn-的Sn-Ga合金浸漬于2分鐘后，將環(huán)狀的腐蝕3.5%NaCl溶液周圍析出物可 以觀察到，而腐蝕坑的中心有一個白色的核（圖2a）。白細(xì)胞核的沉淀物殘留在EDX分析。 隨著浸泡時間的增加，該腐蝕坑的垂直和水平生長方向逐漸顯現(xiàn)。經(jīng)過30分鐘浸泡，沉淀 在表面上幾乎已經(jīng)用完，然而，在晶界和a -Al基體是幾乎不被腐蝕（圖2b）。的腐蝕加劇進(jìn)一步當(dāng)?shù)腁l-Zn-的Sn-Ga

8、合金浸漬于3.5%的NaCl溶液進(jìn)行1 H為在圖所 示。3A。腐蝕伸向水平方向。許多淺圓腐蝕區(qū)域可能在晶界觀察到如以及晶粒內(nèi)部，和中 部地區(qū)每一輪的腐蝕有一個小而深的凹坑。此外，大量的麻子坑一樣可以找到也。浸泡試驗(yàn) 10小時，一些粗淺的后圓形腐蝕坑接對方形成溝槽結(jié)構(gòu)。它是可能的腐蝕區(qū)隨著的增加， 晶界擴(kuò)散曝光時間。Corrosion morphology (jI AI VnSn：-Gaiiltoiy alkr immersed in 3,5% Na Cl sal inion or; Ca I h;(bl 10 hFig.3 (?urrii!iion morphulogy of AbZn-Sn-

9、Ga ulloj immersed in 1.5%NaCIloluttan fart (a)3 d; (b) with high magni* 1*1031 ion in (w);1 Q d； (d with high rrtflrtificaTitn rn(c)隨著曝光時間的增加至3天，該晶粒邊界的區(qū)域被完全腐蝕，和腐蝕區(qū)域延伸到a - Al 基體中（見圖4a）。圖4b示出了腐蝕的SEM圖像形態(tài)具有高放大倍率陽離子。該沉淀 物在腐蝕區(qū)域可以觀察到的，和一些析出物的侵蝕。腐蝕功能，圍繞的析出物是類似的，持 續(xù)2分鐘浸漬。從位置來看，它們應(yīng)位于內(nèi)側(cè)析出物，其中該表面為后露出腐蝕。這體現(xiàn) 了新的活

10、性位點(diǎn)是暴露出來，從而導(dǎo)致連續(xù)的腐蝕。隨著浸泡時間的進(jìn)一步延長，腐蝕區(qū)域 進(jìn)一步向a - Al基體開發(fā)。長達(dá)10天的浸泡，鋁鋅的表面的Sn- Ga合金被侵蝕大多如圖 所示。4C。它是困難，因邪教告訴坑在晶界或在a - Al基體中。觀察腐蝕形貌顯然，放大 的圖像顯示在圖4d。這是顯然，很多麻子坑狀均勻分布在合金表面除了大的坑。i knicriU-Aik1 EAI-Foinq a卜.AK帥.曲ZbK (Ki. 43,/n,_j_ 4 - . BJJIM rm cEktHCEll WrAIL*3 朋SuL 皿砰7nK 12.Q2/rlS11X1 image arid cnCtgv spcct Sa-

11、Ga al I dy before the immersion對元素分布的能譜分析原始合金表面如圖5所示。該EDX結(jié)果CONF IRM的a -Al基（A 點(diǎn)在圖5a）和晶界（b點(diǎn)在圖5a）地區(qū)，Al和Zn元素的一個小支架組成，但鋅在晶界區(qū) 域中的內(nèi)容是比a -Al基體的高，這意味著鋅富民在晶界面積。該沉淀物（c點(diǎn)在圖5a）含 有鋁，鋅和錫的元素。嘎在EDX模式，由于沒有檢測到它的元素低濃度。據(jù)記載，該沉淀中的Al-Zn-的Sn-Ga合金相是鋁2鋅和錫的富相為主，以及Al的腐蝕電 位2鋅和富錫相比的a -Al的更負(fù)矩陣13。這樣的析出物作為微陽極，a -Al基體中微陰極。 許多微細(xì)胞是立即成立時

12、，鋁-鋅-錫-Ga合金是浸在3.5%NaCl溶液。析出物溶解優(yōu) 先，并導(dǎo)致凹痕。在另一方面，氯離子還吸附加速腐蝕。因此，坑大山環(huán)繞的析出物形式時， 所述合金是在非常短的時間內(nèi)暴露在3.5%NaCl，而a -Al基體和顆粒邊界幾乎不被腐蝕。_巨一 M=Po洶bAik W.XXSnl. IKU5Znk 07.41luK IMLX5M .一.4皿|4,flR(lEMj-f；.6 SE imsgE find entfjiv jipcctradl .A l-Zt-Sn-Ga ahoy afloi iinracrscd in 3.g NoCi ablution forih圖6示出的元素的EDX分析后分布在

13、合金表面的腐蝕1小時浸泡?？拥哪骋晃恢蒙线吘?和坑在B點(diǎn)位置的中心都包含鋁元素，鋅，錫和鎵，但鎵中的一個位置的內(nèi)容是高于B位 置高。有沒有Ga元素在原始合金表面。這意味著，嘎元件特別是在富集了腐蝕坑坑的邊緣。它可以通過溶出進(jìn)行說明降水過程。解散后析出，Sn和Zn的離子容易被還原和沉積在 鋁表面，因?yàn)闇p少Zn和Sn離子的電位比更積極鋁離子。溶解的鎵離子再沉積在周圍表面 的Sn，Ga的集結(jié)在晶粒邊界隨著錫包容10，并形成了一個“液體狀”晶界內(nèi)科幻流明， 也就是說，鎵鋁汞齊，其中分離的氧化物f ILM，避免再鈍化。另一方面，鎵可以促進(jìn) 吸附鹵素陰離子和使合金激活11。因此，腐蝕坑rapidy延長在水

14、平方向上。此外，長坑 在由于交替腐蝕垂直方向沉淀和Al基體之間。腐蝕速度快的開頭，但后來減慢。因此，淺 圓區(qū)域形成時，在水平方向上的大小是比這更大的在垂直方向上。圖7A -7D顯示的Al-Zn -的Nyquist圖的Sn- Ga合金后浸入3.5 %的NaCl溶液不同的 時間。沒有浸泡的Nyquist圖提出了一種電容回路在整個頻率范圍在圖7a所示。電容的尺 寸循環(huán)是非常大的，這意味著鈍化膜發(fā)生在合金表面。后2分鐘浸泡，EIS有由包含電容圓 弧在高頻和在較低的頻率的感應(yīng)回路。同的浸漬時間的增加，電容弧高頻率的逐漸縮小，而 感性在低頻放大回路（見圖7b ）。這是眾所周知，電容圓弧在高頻是由于電荷轉(zhuǎn)移

15、反應(yīng) 電阻在雙電層。在低電感回路頻率已與相關(guān)吸附氯在鋁的點(diǎn)蝕的情況下14。的還原容性圓 弧在高頻表明所需的合金溶解的阻抗下降，并且該合金被激活。感應(yīng)線圈在增加低頻暗示點(diǎn) 蝕的發(fā)展。飛w()WO fiOfl WO I 如g emj制Figp7 Nyquist diagrnnis of A 1-Zn-Sn-Ca a 11 cy immersed in5,5%NaClsoiution for:(a0 min: (b)2 and 30 min;(c) 1 and E 0 h; (d) 3and E0l后的合金浸漬于3.5%的NaClI小時后，電容弧在低頻溶液開始出現(xiàn)如圖7C所示。另外， 用的曝光時間的

16、增加，電容弧高頻和中低電感回路頻率逐漸增加。腐蝕產(chǎn)物容易形成在界面 上的缺陷和積累隨著反應(yīng)時間的增加。他們阻抗鋅2+,錫4+,嘎3+備份到合金表面上。 這樣的接口反應(yīng)阻力增加，并且該合金的溶解速度減慢。在中低電感回路頻率增加，意味著 該點(diǎn)蝕變得更大的逐步深入。電容弧低頻可以歸因于由形成的膜的反應(yīng)產(chǎn)物的表面上。后的合金浸漬于3.5%的NaCl3天后，在低頻率的電感環(huán)溶液消失，EIS的主要形成由兩 個電容弧。隨著浸漬時間的增加，電容弧在低頻逐漸增大（圖7D）。這可能歸因于腐蝕的增 大產(chǎn)品。4結(jié)論的Al-Zn-的Sn-Ga合金的顯微組織包括沉淀物和a -Al基體中。該沉淀物超過電化學(xué)穩(wěn)定 a -Al

17、基體。它們充當(dāng)微陽極被腐蝕優(yōu)先地在腐蝕性溶液中，形成坑在低頻率的典型感應(yīng)線 圈在EIS。然后，腐蝕坑迅速傳播在水平方向上，形成寬淺引起的鎵離子的周圍的沉積結(jié)構(gòu) Sn和表征由所述第二電容循環(huán)在EIS的低頻。當(dāng)?shù)腁l-Zn-Sn的嘎合金暴露于NaCl溶液更 長的時間，則連續(xù)腐蝕是因?yàn)樾碌目梢娀钚晕稽c(diǎn)。EIS的結(jié)果相當(dāng)吻合用掃描電鏡圖像。參考文獻(xiàn)Breslin CB, Carroll WM. The Activation of Aluminium by ActivatorElementsJ. Corros. Sci., 1993, 35: 197-203Wang X. Indium Occupati

18、onal Disease Case Highlights the PolicyOversight J. Labor. Protect, 2008, 9: 34-37Shibli SMA, Gireesh VS. Activation of Aluminium Alloy SacrificialAnodes by Selenium J. Corros. Sci., 2005, 47: 2 091-2 097Orozco R, Genesca J, Juarez-Islas J. Effect of Mg Content on the Performance of Al-Zn-Mg Sacrifi

19、cial Anodes J. J. Mater. Eng.Perform.2007,16: 229-235Shibli SMA, Binoj KK. Development of MnO-incorporated High Performance Aluminum Alloy matrix Sacrificial AnodesJ. J. Appl. Electrochem., 2009, 39: 159-166Keir DS, Pryor MJ, Sperry PR. Galvanic Corrosion Characteristics of Aluminium Alloyed with Gr

20、oup IV Metals J. J. Electrochem. Soc., 1967, 114: 777-782Gurrappa I. The Surface Free Energy and Anode Efficiency ofAluminium Alloys J. Corros. Prevent Con., 1993, 40: 112-114Salinas DR, Garcia SG., Bessone JB. Infl uence of Alloying Elements and Microstructure on Aluminium Sacrificial Anode Performance:Case of Al-Zn J. J. Appl. Electrochem., 1999, 29: 1 063-1 071Breslin CB, Carroll WM. Electrochemical Behaviour of Aluminium Activated by Gallium in Aqeous Electrolytes J. Corros. Sci., 1992,33: 1 735-1 739Nestoridi M, Pletcher D, Wood RJK, et al. The Study of Aluminium Anode