二氧化鈦薄膜的光陰極金屬腐蝕保護(hù)作用研究

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1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要二氧化鈦具有光電化學(xué)防腐蝕特性，它能對(duì)金屬在腐蝕介質(zhì)中起光陰極保護(hù)作用。與傳統(tǒng)的犧牲陽極相比，二氧化鈦是一種非犧牲的光陽極，不會(huì)受使用壽命的限制，因此，研究二氧化鈦的光陽極保護(hù)特性對(duì)開發(fā)新型的防腐蝕材料具有重要的意義和指導(dǎo)作用。本論文研究光電化學(xué)防腐蝕二氧化鈦薄膜的陽極氧化制備技術(shù)，并研究其在中性介質(zhì)中對(duì)45“碳鋼的光陰極保護(hù)作用。陽極氧化制備工藝對(duì)二氧化鈦薄膜的性能有很大的影響，通過控制氧化電壓、氧化溫度、氧化時(shí)間以及電解液的性質(zhì)與濃度等參數(shù)，得到了具有較好光防腐蝕性能的二氧化鈦薄膜。XRD和SEM測試表明，陽極氧化工藝

2、對(duì)制備的二氧化鈦的晶體類型有很大影響，銳鈦礦型的二氧化鈦薄膜具有較好的光陰極保護(hù)作用。用PARM273A電化學(xué)測試系統(tǒng)表征了不同條件下制備的二氧化鈦薄膜的光陰極保護(hù)性能，在模擬海水(3％NaCl溶液)中，極化曲線，光電極電位與時(shí)間曲線，阻抗譜，耦合電流曲線的測量結(jié)果表明：在無光照時(shí)，二氧化鈦薄膜的電極電位高于．300mV，阻抗值很大，對(duì)454碳鋼起不到陰極保護(hù)作用；在125W紫外光照射下，二氧化鈦薄膜的光電極電位降低到-600mV以下，阻抗減小了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，其中在120V電壓，60。C的0．1MNaOH電解質(zhì)溶液中，氧化5分鐘后獲得的二氧化鈦薄膜

3、的光電極電位最低，達(dá)到．730mV，與454碳鋼的耦合電流大約為7uA，對(duì)454碳鋼具有一定的光陰極保護(hù)作用。關(guān)鍵詞：陽極氧化，腐蝕，二氧化鈦薄膜，光陰極保護(hù)上海大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheTi02filmhasphoto—electrochemicalanticorrosioneffect，similartOthecathodicprotectioneffectofmetals．Comparedwi也sacrificialanodeincathodicprotection，theTi02isakindofnonsacrificialp

4、hoto-anode，SOitisnotlimitedbyitsservicelife．ItissignificallttOresearchcathodicphotoprotectioneffectoftheTi02，inordertOdevelopnewtypeanticorrosionmaterial．Thispaperstudiedphoto—electrochemicalprocessesoftheTi02filmspreparedbyanodicoxidationmethodanditscathodicphotoprotectionef

5、fectfor458carbonsteelinneutralmedium．AnodizationprocessparametershavegreateffectontheperformanceoftheTi02films，includinganodicformingvoltage，temperature，time，natureandconcentrationofelectrolyte．Ti02filmswithfarelywellanticorrosionperformancehavebeenobtainedbycontrollingthefiv

6、eprocessparameters，ItisshowedthattheTi02filmswithanatasestructurehasbetterphotocathodiceffectthanrufflestructure．Theanticorrosionperformancesaretestedinsimulatedseawater(3％NaClsolution)byPARM273Aelectrochemistrytestingsystem．Polarizationcurves，electrodepotentialandtime，impeda

7、ncespectrumofTi02andcouplingphoto。currentcurveindicatethat：1)Withoutphotoradiation，theelectrodepotentialsofTi02filmswerelargerthan一300mV,andtheimpedanceswereverylarge，shownocathodicprotectioneffectfor454carbonsteel；2)With125WUVradiation,thephotopotentialsoftheTi02filmsarelowe

8、rthan-600mV,andtheimpedancesdecreasedaboutonehundredtimesthantheonei