[发明专利]一种采用低浓度缓蚀剂提升铝基非晶合金点蚀抗力的方法

说明书

本发明公开了一种采用低浓度缓蚀剂提升铝基非晶合金点蚀抗力的方法，属于铝合金技术领域。该方法是以硝酸钠作为缓蚀剂，将缓蚀剂添加到腐蚀介质中，从而对铝基非晶合金起到缓蚀作用。本发明通过向腐蚀介质中单独施用少量硝酸钠，就可以对铝基非晶合金起到缓解腐蚀的作用：当腐蚀介质中添加少量硝酸钠，铝基非晶合金的点蚀电位提高100mV；当硝酸钠的施用量达到一定浓度，铝基非晶合金的极化行为由点蚀转变成过钝化，点蚀现象100％受到抑制，并且过钝化电位达到200mV_SCE；铝基非晶合金在0.01M NaCl中，Cl^‑与NO₃^‑浓度比达到1:3时，可以起到有效的缓蚀作用。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种采用低浓度缓蚀剂提升铝基非晶合金点蚀抗力的方法。

背景技术

控制腐蚀的技术手段有很多，其中降低环境的侵蚀性，是一个重要的方法，其中最重要的一点就是缓蚀剂的施用。

缓蚀剂的种类众多，分别通过限制阳极反应、阴极反应或者两者兼有来发挥作用，这也成为合理的给缓蚀剂分类的原则。当进行浸泡实验时，在铝合金体系中典型的阳极缓蚀剂能够显著提高点蚀电位或抑制点蚀的萌生。阴极缓蚀剂主要减慢氧的还原反应速率，因此与其相伴发生的氧化反应也会受到抑制。这会导致腐蚀速率整体的降低，同时会降低自然腐蚀电位。一款性能优异的阴极缓蚀剂通常可以使腐蚀电位恰好降低到低于合金的点蚀电位或者再钝化电位。

可溶性的缓蚀剂通常以离子形式存在于溶液中，能够有效的抑制铝合金腐蚀的无机阴离子包括铬酸盐、磷酸盐、高锰酸盐、硝酸盐、钒酸盐、钼酸盐、钨酸盐和硅酸盐。常见的阳离子缓蚀剂有锶、铈、锌等元素。常见的有机类缓蚀剂包括磷酸酯、磺酸盐、苯酸盐、硫醇、唑类和胺类等。缓蚀剂种类如此巨大，是否发挥缓蚀作用会随着所使用的材料以及材料所处的腐蚀环境变化而变化。传统的晶体材料，特别是铝合金，组织中含有大量的金属间化合物，对局部腐蚀极其敏感，有可能掩盖缓蚀剂的作用，因此有时会导致缓蚀剂失效或者添加浓度很高，导致环境污染和浪费。

非晶态铝合金具有高的比强度、良好的韧性和相对良好的耐腐蚀性能，其抗拉强度可超过1000MPa，已超过目前高强钢的水平，比强度可与陶瓷媲美，并保持了良好的塑性和高温稳定性。它的出现为发展轻质超高强金属结构材料提供了一条新的途径。然而，目前限制该类材料应用的主要因素是Al基非晶合金的玻璃形成能力很差，近年来，科研人员不断寻找具有高非晶形成能力的铝合金体系，先后展开了利用团簇稳定线模型、利用熔盐对合金熔体进行净化处理、根据临界冷速估算法等理论与实践方法提高非晶形成能力，并发现了以Al₈₆Ni₆Y_4.5Co₂La_1.5成分为代表的高非晶形成能力成分体系，将铝基非晶合金的临界尺寸提高到1.5mm以上。

铝基非晶合金的耐蚀性良好，但对广泛应用还不够。相对于其他合金体系非晶，铝基非晶耐点蚀能力仍存在差距，如与Fe基和Zr基合金体系相比。铝合金包括铝基非晶合金在含氯环境中的点蚀电位通常低于0V_SCE，即使介质中氯离子浓度仅有0.01M，高形成能力铝基非晶合金的点蚀电位仅有-100mV_SCE。因此寻找一种与铝基非晶合金配合使用，使缓蚀剂在低浓度条件下可显著提升铝基非晶合金点蚀抗力方法意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用低浓度缓蚀剂提升铝基非晶合金点蚀抗力的方法，该方法消除了晶体材料的结构缺陷对缓蚀剂的干扰，缓蚀剂施用量很低的条件下，点蚀抗力大幅提升。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种采用低浓度缓蚀剂提升铝基非晶合金点蚀抗力的方法，该方法是以硝酸钠作为缓蚀剂，将缓蚀剂添加到腐蚀介质中，从而对铝基非晶合金起到缓蚀作用。该方法包括如下步骤：

(1)将高非晶形成能力铝合金制备成铝基非晶合金电极；