碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究
海军某型飞机腐蚀的修理与防护
海军某型飞机腐蚀的修理与防护李东帆;陈跃良;花海城【摘要】海军某型飞机在首次大修过程中,发现腐蚀比较严重,已影响到飞机的正常使用和安全寿命,引起了相关人员的高度重视.基于此,根据该飞机的实际腐蚀情况,并结合前期对海军飞机开展的腐蚀调研,详细阐述了该型飞机易发生腐蚀的部位及腐蚀类型,分析了腐蚀产生的主要原因,制定了有效的修理和预防措施,解决了该型飞机在某些高温、高湿、高盐使用环境中无法顺利完成使命任务的难题,并从设计、制造、修理及维护等方面对该型飞机今后的防腐工作提出了一些建议.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2019(016)008【总页数】7页(P58-64)【关键词】海军飞机;腐蚀;修理;防护【作者】李东帆;陈跃良;花海城【作者单位】中国人民解放军第4724工厂技术中心,上海 200436;海军航空大学青岛校区, 山东青岛 266000;92913部队,海南临高 571233【正文语种】中文【中图分类】TG174海军某型飞机首次大修时，发现机体结构及成附件普遍存在腐蚀，个别区域还很严重。
该飞机在某海岛执行任务也就几个月时间，腐蚀的严重程度已影响到该飞机正常任务的执行，要想长期在这种高温高湿高盐环境中服役，腐蚀问题必须解决。
成附件及接插件的腐蚀，造成各系统故障成倍增加，存在事故隐患[1]。
因此，在该型飞机大修时，必须制定有效的腐蚀修理与防护措施来解决腐蚀这一难题。
1 腐蚀部位及原因分析综合该型飞机大修检查情况，总结以下腐蚀典型部位。
1）全机补偿头铆钉头部及其相邻区域腐蚀。
大修中发现，全机补偿头铆钉（HB8065）头部及相邻区域普遍存在腐蚀现象（见图1），其中进气道区域最普遍。
原因分析：进气道装配过程中，铆钉没有采取湿装配，蒙皮钻孔后孔壁没有保护措施。
铆接完成后，对铆钉头部进行铣平，铆钉阳极化层受到破坏，制造厂没有恢复铆钉原有涂层体系就直接进入下道工序。
飞机正常使用时，进气道部位振动强烈，漆层易脱落。
碳纤维增强铝基复合材料表面TiN离子镀膜工艺研究---优秀毕业论文参考文献可复制黏贴
硕士学位论文碳纤维增强铝基复合材料表面TiN离子镀膜工艺研究 STUDY OF TiN FILM DEPOSITED BY ARC ION PLATING ON THE SURFACE OFALUMINUM MATRIX COMPOSITESREINFORCED WITH CARBON FIBERS马志鹏哈尔滨工业大学2006年6月国内图书分类号：TG174.444国际图书分类号：621.785工学硕士学位论文碳纤维增强铝基复合材料表面TiN离子镀膜工艺研究硕士研究生：马志鹏导师：孙东立 教授申 请 学 位：工学硕士学科、专业：材料学所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified Index: TG174.444U.D.C.: 621.785Dissertation for the Master’s Degree in EngineeringSTUDY OF TiN FILM DEPOSITED BY ARC ION PLATING ON THE SURFACE OF ALUMINUM MATRIX COMPOSITES REINFORCED WITH CARBON FIBERSCandidate：Ma ZhipengSupervisor：Prof. Sun DongliAcademic Degree Applied for：Master of Engineering Specialty：Materials ScienceAffiliation：School of Materials Scienceand EngineeringDate of Defence：June, 2006Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文采用多弧离子镀技术在碳纤维增强铝基复合材料表面制备TiN 膜，通过对影响镀膜过程的重要因素:负偏压、氮气流量、弧电流、沉积时间等的研究，得出其对镀膜厚度和性能影响的规律，实验证明，靶电流55A、负偏压200V、氮气流量350ml/min、沉积时间60min时TiN薄膜具有最佳的综合性能。
阳极极化处理对2024铝合金电偶腐蚀行为的影响
阳极极化处理对2024铝合金电偶腐蚀行为的影响
尹作升;裴和中;张国亮;刘远勇
【期刊名称】《表面技术》
【年(卷),期】2011(40)2
【摘要】将2024铝合金与电位较正的另一种金属钛连接加速腐蚀,通过测试电偶腐蚀电流的分布曲线,对比2024铝合金经阳极化处理前后的电偶腐蚀敏感性。
腐蚀后,通过观察表面形貌,分析了该铝合金的电偶腐蚀行为,表明阳极极化处理对改善其电偶腐蚀敏感性有很明显的作用,降低了电偶腐蚀电流,减少了平均腐蚀失重。
【总页数】2页(P36-37)
【关键词】电偶腐蚀;电流分布;表面形貌;腐蚀敏感
【作者】尹作升;裴和中;张国亮;刘远勇
【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ153.6
【相关文献】
1.偶对中阴极材料不同对铝合金电偶腐蚀行为的影响 [J], 战广深;安增杰
2.2024-T3铝合金在硫酸-硼酸-磷酸中的阳极氧化和腐蚀行为 [J], M. SAEEDIKHANI;M. JAVIDI;A. YAZDANI
3.工业海洋大气环境下阳极氧化6061铝合金的电偶腐蚀行为 [J], 王沙沙;杨浪;肖葵;黄运华;李晓刚
4.2024-T3铝合金在硫酸-硼酸-磷酸中的阳极氧化和腐蚀行为 [J], M. SAEEDIKHANI;M. JAVIDI;A. YAZDANI;;;;;;;;;;;;
5.表面阳极化对7050铝合金电偶腐蚀的影响 [J], 上官晓峰;杜志杰
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铝电解用Si3N4SiC复合材料腐蚀研究进展
2022年第1期轻金属-21-铝电解用Si s N/SiC复合材料腐蚀研究进展陈应斌6,李健屏2官朝红2,吕晓军2（1.广西百矿铝业有限公司，广西百色533000；2.中南大学冶金与环境学院，湖南长沙210073）摘要：本文主要介绍了铝电解用Si3N4/SiC复合材料的制备、成分和结构，并根据Si3N4/SiC复合材料所处电解槽中的环境不同，对复合材料的腐蚀研究分为五个部分进行了概述：气体对复合材料的腐蚀，电解质对复合材料的腐蚀，铝液对复合材料的腐蚀，气体和电解质共同作用对复合材料的腐蚀，电解质和铝液共同作用对复合材料的腐蚀。
结果表明了该复合材料的腐蚀主要来自于气体与高温电解质的共同作用。
另外，根据不同环境下腿％//^复合材料的腐蚀行为和机制，从材料性能、阳极结构以及操作管理等方面，提出相应建议。
关键词：铝电解;腿N4/SiC复合材料；腐蚀中图分类号：TFF21文献标识码：A文章编号：252-252(2525)2-0541-55DOI：15.2652/j.akU us.2627.2.008Research prooress fot corrosion of SqN/SiC compositr fot aluminum electrolysis Cher Yinkyid1,Li Jiappina1,Guau ChaoPoxa2a/d Lv Xiaojuu2(/6110710x0Baikuang Aluminam Co.,Ltd.,Bare533000,China；2.School of Metallurpy and Ergtronmeai,Central Uoutd UngcrPty,Changsha219073,China) Abstract:The prepara/ox,compositiou anU staicturo of Si3N4///iC composite for alumiuum electrolysis were mainly descaber in the papes.Accoraina to differert covUitiovs coxfroxter by Si3N4///iC composite in the alumiuum pot,the research ox composite corrosiox was diviUer into five parts:gas coxosiov of the composite,electrolyte corrosiox of the composite,liquiU alumiuum coxosiov of the composite,gas anU electrolyte combiuer coxosiov of the composite,electrolyte anU liquiU alumiuum combiuer coxosiov of the composite.Results show that the composite corrosiox is mainly att/buted to the combiuer effect of both gas anU high一temperature electrolyte.Additioxally,accoraina to the corrosiox behavior anU mechanism of Si3N4///iC composite under dC-ferert covUitiovs:the coxespcxkina anti-coxosiov measures were proposer from perspectives of mateaal properaes:auoPe staicturo anU operatiov mau-agemei0Key words：aluminum electrcOysis；Si3N4///iC composite；corrosiox高温熔盐电解法作为目前普遍采用的铝电解生产方式，电解槽的寿命以及稳定性一直是工业生产最为关心的课题之一。
热带岛礁大气环境车辆装备腐蚀规律与防护设计及控制措施
第20卷第11期装备环境工程2023年11月EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING·121·热带岛礁大气环境车辆装备腐蚀规律与防护设计及控制措施郭强（北京机械设备研究所 北京 100854）摘要：目的提高车辆装备在热带岛礁大气环境中的耐腐蚀性能，为车辆装备在热带岛礁大气环境长期稳定的服役提供防腐蚀设计与改进依据。
方法通过对岛礁大气环境特点的分析和典型车辆装备腐蚀规律研究与总结，制定相应的腐蚀防护设计及措施，并在车辆装备上进行应用与验证。
结果根据腐蚀特点，车辆装备划分为结构类腐蚀、电气类产品腐蚀、材料和涂层腐蚀等4类，其中，结构类腐蚀是最主要的腐蚀行为，结构类腐蚀类型主要包括缝隙腐蚀、电偶腐蚀、应力作用下腐蚀、磨损腐蚀、结构外形及空腔结构造成的腐蚀等。
根据腐蚀环境进行划分，将整车划分为舱外完全暴露结构区域、底盘底部区域、发动机舱区域和舱内区域等4个腐蚀区域。
在车辆装备上采取相应的腐蚀防护设计与措施，包括典型结构类防腐蚀设计、电气类产品腐蚀防护设计、材料与涂层搭配选用、维护保养和腐蚀监测措施，在热带岛礁大气环境中取得了良好的应用验证效果。
结论根据不同腐蚀类型，采取相应的结构类、电气类产品，材料与涂层合理搭配选用等腐蚀防护设计，加严环境试验考核，以及维修维护、腐蚀监测等腐蚀控制措施，车辆装备在热带岛礁环境中将取得长效且良好的环境适应性。
关键词：热带岛礁；大气环境；车辆装备；腐蚀规律；防腐蚀设计；腐蚀控制措施中图分类号：TG172 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)11-0121-12DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.11.016Corrosion Rule, Prevention Design and Control Countermeasures of VehicleEquipment in Tropical Island-reef Atmospheric EnvironmentGUO Qiang(Beijing Institute of Machinery and Equipment, Beijing 100854, China)ABSTRACT: The work aims to improve anti-corrosion properties of vehicle equipment in tropical island-reef atmospheric en-vironment, so as to provide evidence of anti-corrosion design and modification for long-term stable service of vehicle equipment in tropical island-reef atmospheric environment. Under analysis on island-reef environment characteristics and research and summary on corrosion rule of vehicle equipment, corresponding corrosion protection design and countermeasures were formu-lated and then applied to the vehicle equipment for verification. According to corrosion characteristics, vehicle equipment corro-sion was classified into four types, including structure corrosion, electrical product corrosion, material corrosion and coating corrosion. Structure corrosion was the major corrosion behavior. The main kinds of corrosion types of structure corrosion were收稿日期：2022-10-19；修订日期：2023-08-24Received：2022-10-19；Revised：2023-08-24引文格式：郭强. 热带岛礁大气环境车辆装备腐蚀规律与防护设计及控制措施[J]. 装备环境工程, 2023, 20(11): 121-132.GUO Qiang. Corrosion Rule, Prevention Design and Control Countermeasures of Vehicle Equipment in Tropical Island-reef Atmospheric Envi-ronment [J]. Equipment Environmental Engineering, 2023, 20(11): 121-132.·122·装备环境工程 2023年11月crevice corrosion, galvanic corrosion, corrosion caused by structural edge and water-logging structure, etc. In terms of corrosion environment, the vehicle equipment was divided into four areas , which consisted of fully exposed structure outside the cabin, bottom of chassis, area inside engine cabin and area in cabin. The corresponding corrosion protection design and countermea-sures were adopted to the vehicle equipment, including corrosion protection design of classical structure and electric product, optimal selection of materials and coatings, measures of maintenance, corrosion monitoring technique, which achieved good re-sults in practical applications. According to different types of corrosion, corresponding corrosion protection designs and coun-termeasures, such as structure and electric anti-corrosion design, reasonable selection of material and coating, anti-corrosion method of repair and maintenance, strict environmental testing, and corrosion monitoring, can be adopted to help vehicle equipment maintain long-term and good environmental adaptability in tropical island-reef environment.KEY WORDS: tropical island-reef; atmospheric environment; vehicle equipment; corrosion rule; anti-corrosion design; corro-sion control countermeasures相对于我国常见的海洋大气环境特点，热带岛礁（特指纬度≤17°N）大气环境是一种较为特殊的腐蚀环境，其常年具有高温、高湿、高盐雾、强太阳辐射、多降水、多台风等热带海洋大气环境特征[1-5]。
智轨电车金属部件电偶腐蚀及防护研究
智轨电车金属部件电偶腐蚀及防护研究李典计1，2(1.湖南中车智行科技有限公司 湖南长沙 410208; 2.湖南省多铰接胶轮运输系统工程技术研究中心 湖南长沙 410006)摘要：智轨电车金属部件的腐蚀，会严重影响其性能和寿命。
该文主要介绍了电偶腐蚀的基本原理及影响因素，分析了智轨电车上的电偶腐蚀对，从电偶腐蚀的影响因素及已有的电偶腐蚀防护措施出发，提出了从优化结构、异种金属表面处理、优化搭铁组件、避免安装支架与紧固件的异种金属选择等措施，为智轨电车金属结构件的设计提供参考，从而从总体上提升智轨电车的防腐蚀性能。
关键词：智轨电车 金属部件 电偶腐蚀 防腐中图分类号：U466;TG172文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)14-0056-04Study on Galvanic Corrosion and Protection of Metal Parts ofAutonomous-rail Rapid TramLI Dianji1,2(1.Hunan CRRC Intelligent Transport Technology Co., Ltd., Changsha, Hunan Province, 410208 China;2.Hunan Multi-articulation Rubber Tyre Transport System Engineering Technology R&D Center,Changsha, Hunan Province, 410006 China)Abstract:The corrosion of the metal parts of autonomous-rail rapid trams will seriously affect their performance and life. This paper mainly introduces the basic principles and influence factors of galvanic corrosion, and analyzes the galvanic corrosion pair on autonomous-rail rapid trams, and puts forward measures such as optimizing the structure, treating dissimilar metal surfaces, optimizing bonding components, and avoiding the selection of dissimilar metals for mounting brackets and fasteners, so as to provide reference for the design of metal structural parts of autonomous-rail rapid trams, and then improve the anti-corrosion performance of autonomous-rail rapid trams overall.Key Words: Autonomous-rail rapid tram; Metal parts; Galvanic corrosion; Anti-corrosion智轨电车是一种全新的轨道交通新制式——智能轨道快运系统（Autonomous-rail Rapid Transit，ART）[1]的核心组成部分。
铝合金车身上防电偶腐蚀施工设计综述
铝合金车身上防电偶腐蚀施工设计综述作者—胡婷应用化学0881班【中文摘要】处于自然环境中的铝合金材料，由于在其表面能形成一层致密的氧化膜，该氧化膜能够阻止氧气及其它气体、液体的侵人而腐蚀[5].一旦该氧化膜被损坏，在大多数环境中它能够较快地进行自我修复，即优异的自防腐性能。
又由于铝合金是目前汽车轻量化的一个重要途径，因而被越来越多地应用于汽车车身中。
钢、铝接触，并处于潮湿的环境时，便不可避免地发生此种腐蚀。
在腐蚀施工设计中，往往需要结合在实际介质中的腐蚀电位和可能掌握的极化曲线特征作出判断，并作必要的实际测定和验证。
【关键词】电偶腐蚀腐蚀微电池氧化膜铝合金腐蚀施工设计On the aluminum alloy automobile body against galvanic corrosion executive project summarizesAuthor - Hu Tingapplied chemistry 0881 class of【English abstract】Is in the natural environment the aluminum alloy material, because forms compact oxide film in its surface energy, this oxide film can prevent the oxygen and other gas, the liquid invades the human to corrode. Once this oxide film is damaged, it can carry on the self-repair quickly in the majority environment, namely outstanding from antiseptic property. Also because the aluminum alloy is a present automobile lightweight important way, thus more and more is applied in the automobile body. When the steel, the aluminum contact, punish at the same time in the moist environment, then inevitably has this kind of corrosion. In the corrosion executive project, often needs to unify the polarization curve characteristic which the corrosion potential and possibly grasps in the actual medium to make the judgment, and makes the essential actual determination and the confirmation. In the corrosion process, along with the condition change, the metal couple foreword has the possibility to change, even presents the polarity to reverse.【key word 】Galvanic corrosion Corrodes the microcell oxide film aluminum alloycorrosion executive project1.防电偶腐蚀施工理1.1 原理当两种或两种以上不同电极电位的金属处于腐蚀介质内相互接触腐蚀或双金属腐蚀。
异种金属电偶腐蚀防护方法研究进展
材料研究与应用 2024，18（1）：95‐105Materials Research and ApplicationEmail ：clyjyyy@http ：//mra.ijournals.cn 异种金属电偶腐蚀防护方法研究进展张学敏1,2,林贤坤1,王旭东1,2,杨焜2*,张小锋2（1.广西科技大学机械与汽车工程学院，广西 柳州545006； 2.广东省科学院新材料研究所/现代材料表面工程技术国家工程实验室/广东省现代表面工程技术重点实验室，广东 广州510650）摘要： 铝合金、钛合金等轻质合金材料广泛应用于飞机、舰船等高端装备的管路系统中，用来传送水、油/气等工质并连接各种机械设备。
在应用过程中，异种金属在电解液中接触而引起电化学反应并发生明显的电偶腐蚀现象，直接影响设备的结构完整性和服役安全性，必须采取措施预防此类电偶腐蚀的发生。
介绍了电偶腐蚀发生的原理及影响因素，总结了近年来电偶腐蚀防护方法及绝缘防护涂层的研究现状，提出了电偶腐蚀防护值得关注的问题。
关键词： 电偶腐蚀；影响因素；防护方法；涂层防护；异种金属；电化学反应；阴极保护；阳极氧化中图分类号：U177.2 文献标志码： A 文章编号：1673-9981（2024）01-0095-11引文格式：张学敏，林贤坤，王旭东，等.异种金属电偶腐蚀防护方法研究进展［J ］.材料研究与应用，2024，18（1）：95-105.ZHANG Xuemin ，LIN Xiankun ，WANG Xudong ，et al.Research Progress of Protection Methods Against Dissimilar Metals Galvanic Corrosion ［J ］.Materials Research and Application ，2024，18（1）：95-105.0 引言铝合金、钛合金等轻质材料在船舶、油气、航空、建筑和医疗器械等领域中，为了满足使用条件且符合经济要求，广泛应用于各种管路系统中，用来传送水、油/气等工质并连接各种机械设备，在这之中不可避免的会存在异种金属之间的接触，造成电偶腐蚀［1］。
青岛海洋环境碳纤维复合材料与低合金钢电偶腐蚀研究
第21卷第2期装备环境工程2024年2月EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING·97·青岛海洋环境碳纤维复合材料与低合金钢电偶腐蚀研究丁康康*，白雪寒，彭文山，李显超，范林，任海滔，侯健 （中国船舶集团有限公司第七二五研究所 海洋腐蚀与防护全国重点实验室，山东 青岛 266237）摘要：目的探究碳纤维复合材料在舰船应用时与金属材料的电偶腐蚀问题。
方法针对一种典型舰船用碳纤维增强乙烯基树脂复合材料，在青岛海洋大气环境下开展0.5、1、1.5、2 a期的自然曝晒试验，进而采用电化学分析手段考察其与低合金钢的电偶腐蚀效应，结合老化机制探究碳纤维复合材料的老化行为对其与钢电偶腐蚀的影响。
结果及结论在青岛大气环境曝晒不同周期的复合材料试样，开路电位与低合金钢相差较大，存在较高的电偶腐蚀倾向。
随曝晒时间的延长，复合材料表面微裂纹不断产生、扩展，导致电化学反应活性点增多，两者电偶电流密度随之增大。
在青岛海洋大气环境下暴露2 a后，碳纤维增强乙烯基树脂复合材料与低合金钢的电偶电流为0.356 9 μA/cm2，两者的电偶腐蚀敏感性达到B级。
关键词：舰船；海洋大气；碳纤维复合材料；低合金钢；腐蚀老化；电偶电流；腐蚀敏感性中图分类号：TG172.5 文献标志码：A 文章编号：1672-9242(2024)02-0097-07DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2024.02.013Galvanic Corrosion of Carbon Fiber Reinforced Composites andLow Alloy Steel in Marine Environment of QingdaoDING Kangkang*, BAI Xuehan, PENG Wenshan, LI Xianchao, F AN Lin, REN Haitao, HOU Jian(National Key Laboratory for Marine Corrosion and Protection, Luoyang Ship MaterialResearch Institute, Shandong Qingdao 266237, China)ABSTRACT: The work aims to investigate the galvanic corrosion problem faced by the combined application of carbon fiber reinforced composites with metal materials in the shipbuilding industry. A kind of typical carbon fiber reinforced vinyl resin composite was chosen as the research object and the natural exposure test was carried out in the marine at-mospheric environment of Qingdao for 0.5 a, 1 a, 1.5 a and 2 a. Then, the galvanic corrosion effect of the carbon fiber re-inforced composite and low alloy steel was studied by electrochemical analysis methods. Furthermore, the effect of aging behavior of the carbon fiber reinforced composite on their galvanic corrosion to steel was investigated based on aging mechanism analysis. The open circuit potentials of the composite samples exposed for different periods in the atmospheric environment of Qingdao were significantly different from that of low alloy steel, indicating a high tendency for galvanic corrosion. With the prolongation of exposure time, micro-cracks on the surface of the composite samples continued to收稿日期：2023-11-17；修订日期：2023-12-26Received：2023-11-17；Revised：2023-12-26引文格式：丁康康, 白雪寒, 彭文山, 等. 青岛海洋环境碳纤维复合材料与低合金钢电偶腐蚀研究[J]. 装备环境工程, 2024, 21(2): 97-103.DING Kangkang, BAI Xuehan, PENG Wenshan, et al. Galvanic Corrosion of Carbon Fiber Reinforced Composites and Low Alloy Steel in Ma-rine Environment of Qingdao[J]. Equipment Environmental Engineering, 2024, 21(2): 97-103.*通信作者（Corresponding author）·98·装备环境工程 2024年2月generate and expand, leading to an increase in the active points of electrochemical reactions. As a result, the galvanic current increased accordingly. After exposure for 2 a in the marine atmospheric environment of Qingdao, the galvanic current between the carbon fiber reinforced composites and low alloy steel is 0.356 9 μA/cm2, reaching Class B for the galvanic corrosion sensitivity.KEY WORDS: ship; marine atmosphere; carbon fiber reinforced composites; low alloy steel; corrosion aging; galvanic current; corrosion sensitivity复合材料由于具有质轻、无磁、力学性能优良、耐蚀性好及材料的可设计性强等一系列优良特性，对于降低船舶装备质量，增加有效载荷，提高船舶稳定性、航速及运载能力等具有重要意义，是未来追求更大有效载荷、更低全寿期费用船舶装备的极佳材料选择之一[1-2]。
导电用炭基复合材料的研究进展
导电用炭基复合材料的研究进展
韩苏易;罗瑞盈;李密丹;杨慧君
【期刊名称】《炭素技术》
【年(卷),期】2010(29)5
【摘要】导电用炭基复合材料是以炭纤维或金属纤维为增强体,炭为基体的高性能复合材料,具有比模量、比强度高,减震性好,较好的自润滑性能和耐电弧性能等,广泛应用于轨道交通受电元件材料等领域。
本文介绍了国内外应用于轨道交通的导电用材料及基于此应用的炭基复合材料的研究进展,并在此基础上对导电用炭基复合材料的发展方向和研究前景进行了展望。
【总页数】8页(P24-31)
【关键词】炭基复合材料;高电导;耐磨损
【作者】韩苏易;罗瑞盈;李密丹;杨慧君
【作者单位】北京航空航天大学物理科学与核能工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM303;TB332
【相关文献】
1.铝合金及铝基复合材料导电性能的研究进展 [J], 孙睿;庆毅;庄景巍;斯松华;邓海亮;孙茗
2.自感应导电聚合物基复合材料研究进展 [J], 赵岳;颜春;陈刚;陈明达;吴晓飞;祝颖丹
3.填充型导电高分子基气敏纳米复合材料研究进展 [J], 严磊; 郭怡; 杨丽菲; 吴青峰; 陈宇哲; 卞军; 蔺海兰; 王丽君; 鲁云
4.纸基柔性导电复合材料的研究进展 [J], 马鸿梁;韩文佳;景鑫;李霞;丁其军
5.水泥基复合材料导电性的影响因素研究进展 [J], 王新杰;宁涛;朱平华;王卫星
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科研训练报告
得分：
碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究
学院航空学院
学号********** **********
姓名杨旭宁杨英双
指导教师
日期2016年5月
碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究
一、前言
1、由于腐蚀电位不同，造成同一介质中异种金属接触处的局部腐蚀，就是电偶腐蚀（galvanic corrosion），亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。
由于腐蚀电位的不同，造成同一介质中异种金属接触处的局部腐蚀，该两种金属构成宏观腐蚀电池，产生电偶腐蚀电流，使电位较低的金属（阳极）腐蚀溶解速度增加，而电位较高的金属（阴极）溶解速度减小甚至不腐蚀以致阴极是受到阳极保护。
阴阳极面积比例增大，介质电导率减小，都会使阳极腐蚀加重。
电偶腐蚀是一种危害极为广泛和可能产生严重损失的腐蚀形式，广泛地存在于船舶、油气、航空、建筑工业和医疗器械及日常生活中。
例如它会造成热交换器、船体推进器、阀门、冷凝器与医学植入件的腐蚀失效，是一种普遍存在的腐蚀类型。
电偶腐蚀往往会诱发和加速应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、氢脆等其他各种类型的局部腐蚀，从而加速机件的失效、设备的破坏。
2、电偶腐蚀的主要防止措施有：①选择在工作环境下电极电位尽量接近（最好不超过50毫伏）的金属作为相接触的电偶对；②减小较正电极电位金属的面积，尽量使电极电位较负的金属表面积增大；③尽量使相接触的金属电绝缘,并使介质电阻增大；④充分利用防护层，或设法外加保护电位。
选择防护方法时应考虑面积律的影响，以及腐蚀产物的影响等。
a.设计与组装：尽量选择在电偶序中位置靠近的金属组合，尽量避免“大阴极—小阳极”的组合结构。
不同金属部件之间应采取绝缘，阴极部件金属应采用易于更换且较为价廉的材料。
使用介质不一定有现成的电偶序，需要预先实验。
b.涂层或镀层：在金属上使用金属镀层或者非金属镀层，不要仅把阳极性材料覆盖起来，应同时将阴极材料覆盖起来。
如果只涂覆与阳极上，由于涂层多孔性或局部剥落则会导致小阳极—大阴极组合。
同时采用金属镀层时应在两种金属表面镀同一种金属镀层。
3、阴极保护：①可采用外加电源对整个设备施行阴极保护；②可以安装一块电位比两种金属更负的第三金属使他们都变为阴极。
二、实验原理及方法
从收集到的相关资料分析知道，电偶腐蚀的研究方法较多，但主要分成腐蚀浸泡失重法和腐蚀电化学测试法两大类。
前者以两种材料组成的电偶对在研究的环境中一段时间内由电偶腐蚀引起的材料重量损失为依据来评定两种材料组成电偶对发生电偶腐蚀的严重程度；而后者，即腐蚀电化学研究方法则是腐蚀电化学原理出发，通过专用的仪器设备测量、比较偶对材料在研究介质中的开路电位（介质中形成稳定的自然腐蚀电位）的高低、电偶电动势的大小、研究时间内电偶对腐蚀电流的大小及其随时间的变化情况等参数特性来研究电偶腐蚀的情况。
通过两种方法的比较可以看出，腐蚀电化学方法具有快捷、方便的特点。
绘出的实验测试装置图如下:
1-电偶腐蚀计2-试样架3、6-试样4-参比电极5-鲁金毛细管
7、8-试样接线柱9-参比电极接线柱10-电解池
图1. 电偶腐蚀电化学测试装置示意图
本试验主要研究了T600/5222碳纤维复合材料与铝合金（6606）在人造海水中的电偶腐蚀行为。
相互偶接后，在3.5％NaCl腐蚀介质（pH值调节为6.4～7.2）中，观察其相互偶接部分的形貌变化，同时利用ZRA-1电偶腐蚀计测量电势差和电偶电流，试样尺寸为：1.85cm*2.95cm的T300/5222碳纤维复合材料，2.85*1.85cm铝合金；实验连续进行8h。
实验时实物连接具体装置如图2所示。
图2. 电偶腐蚀电化学测试装置实物图
三、实验步骤
1.打开ZRA-1电偶腐蚀计，将其预热15min。
2.准备T600/5222碳纤维复合材料与铝合金（6606）试样，并测量尺寸。
3.在烧杯中倒入足量人造海水（3.5％NaCl溶液），没入试样材料的实验面积。
并组成电路如图2所示。
4.从ZRA-1电偶腐蚀计上读出Ek1，Ek2。
5.每隔若干分钟记录电偶电流Ig随实验时间的对应数据。
四、实验结果分析与讨论
T600/5222碳纤维复合材料与铝合金相互偶接后组成电偶腐蚀对，用ZRA-1电偶腐蚀计测量该电偶对在3.5％NaCl腐蚀溶液中的腐蚀电化学性能。
试验进行八小时后，可观察到铝合金表面有气泡产生，同时可观察到白色絮状物，碳纤维基本无变化。
用Origin软件录入数据后，得到的电偶电流与时间的曲线图如下，
图3.电偶电流随时间变化曲线
得到的电偶电流密度与时间的曲线图如下
图4.电偶电流密度随时间变化曲线
由图可以看出，电偶电流密度在实验开始前段时间变化比较剧烈，而且快速减小，59uA/cm2急剧降低到28uA/cm2，这是由于实验开始时，T600/5222碳纤维复合材料与铝合金之间电势差较大，所以产生的电流较大。
实验进行一段时间后，电势差减小，反应逐渐趋于稳定，离子浓度也逐渐稳定，所以电流较为平稳，在28uA/cm2~38uA/cm2之间波动。
五、实验结论
1.由测量到的Ek1=
2.11mv，Ek2=-
3.25mv，得到阴极为铝合金，阳极为
T600/5222碳纤维复合材料，它们的电势差为5.36mv。
2.对电偶电流密度随时间变化曲线进行积分，并除以时间可以得出平均电偶电流密度，得到平均电偶电流密度ig=31.56 uA/cm2。
标准《GB/T15748-1995船用金属材料电偶腐蚀试验方法》中，按平均电偶电流密度Ig的大小将电偶腐蚀敏感性分为五级:
A级 ig≤0.3 uA/cm2
B级 0.3<ig≤1.0 uA/cm2
C级 1.0<ig≤3.0 uA/cm2
D级 3.0<ig≤10.0 uA/cm2
E级 ig>10.0 uA/cm2
对照上述标准，可知T600/5222碳纤维复合材料与铝合金（6606）的腐蚀敏感性等级为E级，即两种材料间的电偶腐蚀较为严重，应采取相应的保护措施。
参考文献：
1. 刘道新编著《材料腐蚀与防护》[M],西北工业大学出版社，2006.9
2. 孙跃，胡津编著，金属腐蚀与控制[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2003:7-10
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4. 陆峰，张晓云等，碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究
中国腐蚀蚀与防护学报【J】 Vol.25,N0.12005。