【正文】 0μm90μm。而其他規(guī)律不明顯。而并不是 所有的數(shù)據(jù)都符合這個規(guī)律。/ohmZ39。/ohm30μm90μm150μm240μm500μm10000μm3 2 1 0 1 2 3 4 50123456 30μm 90μm 150μm 240μm 500μm 10000μm log(Z)lo g( f /Hz)3 2 1 0 1 2 3 4 50123456 log(Z)lo g( f /Hz) 30μm 90μm 150μm 240μm 500μm 10000μm四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 實驗結(jié)果與討論 25 圖（ ），然后通過擬合交流阻抗得到的數(shù)據(jù)（表 ）進行分析。 圖 90μm對應(yīng)各濃度 Nyquist 圖（左）和 Bode圖（右） 從圖中反應(yīng)來看試樣 抗腐蝕能力 濃度為： 100%50%5%25%10%。39。/ohmZ39。/ohm5%10%25%50%100%3 2 1 0 1 2 3 4 5 log(Z)lo g( f /Hz) 5% 10% 25% 50% 100%四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 實驗結(jié)果與討論 26 圖 150μm對應(yīng)各濃度 Nyquist 圖（左）和 Bode圖（右） 從圖中反應(yīng)來看試樣 抗腐蝕能力 濃度為： 100%50%25%10%5%。其他規(guī)律不明顯。39。/ohmZ39。/ohm5%10%25%50%100%四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 實驗結(jié)果與討論 27 圖 10000μm對應(yīng)各濃度 Nyquist 圖（左）和 Bode圖（右） 從圖中只能反應(yīng)試樣三個 抗腐蝕能力 ，濃度為： 100%50%25%。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 結(jié)論與展望 28 第四章 結(jié)論 與展望 結(jié)論 本 次研究通過 搭建三電極薄液膜腐蝕體系，將 4130 鋼置于不同薄液膜厚度的 不同濃度甲酸鉀型除冰液 中，采用 電化學(xué)工作站 測量 腐蝕體系 的 電化學(xué)阻抗和陰極極化曲線， 通過 分析電化學(xué)數(shù)據(jù)，并結(jié)合 SEM 對腐蝕試樣表面進行形貌分析， 研究了 薄液膜條件下甲酸鉀型除冰液對飛機用 4130 鋼腐蝕機理。 (3) 隨著除冰液濃度的增加，腐蝕速率呈現(xiàn)先減小后增大，當(dāng)除冰液濃度為50%時腐蝕速率最小。雖然本次實驗較以往通過控制溫度減少了實驗溶液的揮發(fā)對膜厚的掌握要精確些，但探針的精確度，例如探針的長度、粗細(xì)和扭轉(zhuǎn)調(diào)整螺旋測微計時都會對膜厚厚度測量有影響。 展望 由于 實驗 時間、 分析檢測 條件所限，實驗中尚有一些不足之處，并且很多一些實驗參數(shù) 的設(shè)置還 可進一步優(yōu)化和 完善， 鑒于該研究的重要性，今后還應(yīng)在以下幾方面開展更深入系統(tǒng)的研究 : (1) 目前，飛機場道面以及飛機所使用的除冰液種類繁多，其屬性和對金屬的腐蝕機理不盡相同， 本次實驗只選取甲酸鉀型除冰液作為研究，缺乏普遍性和代表性，因此需要進行更多類溶液的探究。 (2) 4130 鋼表面腐蝕屬于局部腐蝕，腐蝕不均勻。也可以看出，濃度對腐蝕速率的影響也比較大，而且這種規(guī)律可以大體上是隨著濃度的增大而腐蝕速率先降低后增大， 50%濃度時腐蝕速率最小。39。/ohm5%10%25%50%100%3 2 1 0 1 2 3 4 5 log(Z)lo g( f /Hz) 5% 10% 25% 50% 100%3 2 1 0 1 2 3 4 5 log(Z)lo g( f /Hz) 5% 10% 25% 50% 100%0 40000 80000 1202100100000202100300000400000 Z39。表中 數(shù)據(jù)處理得到濃度對應(yīng)的速度為： 5% 10%25%100%50%。 圖 240μm對應(yīng)各濃度 Nyquist 圖（左）和 Bode圖（右） 從圖中反應(yīng)來看試樣 抗腐蝕能力 濃度為： 50%25%10%5%100%。39。/ohm5%10%25%50%100%3 2 1 0 1 2 3 4 5 log(Z)lo g( f /Hz) 5% 10% 25% 50% 100%0 100 200 300 400 500050100150200 Z39。而其他規(guī)律不明顯。結(jié)合表 ，當(dāng) 膜厚為 30μm時，濃度對應(yīng)的腐蝕速度為： 5% 10%25%100%50%。39。 濃度影響分析 針對不同濃度甲酸鉀型除冰液的進行討論，分別作出其 Nyquist 圖以及 Bode0 40000 80000 1202100100000202100300000400000 Z39。這是由于隨著膜厚的增加，氧氣想要擴散到試樣工作表面越困難。 圖 100%濃度對應(yīng)各膜厚 Nyquist 圖（左）和 Bode圖（右） 從圖中我們只能比較三組膜厚對應(yīng)的試樣抗腐蝕能力： 10000μm500μm 240μm。/ohmZ39。39。 0 500 1000 1500 20210200400600800 Z39。 表 5%甲酸鉀型除冰液濃度下 EIS 參數(shù)隨膜厚的變化 膜厚 （ μm） Rs（ ） Rp（ ） Yo n 30 239 90 150 548 240 500 全浸 1662 表 10%甲酸鉀型除冰液濃度下 EIS 參數(shù)隨膜厚的變化 膜厚 （ μm） Rs（ ） Rp（ ） Yo n 30 90 150 240 500 全 浸 1316 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 實驗結(jié)果與討論 22 表 25%甲酸鉀型除冰液濃度下 EIS 參數(shù)隨膜厚的變化 膜厚 （ μm） Rs（ ） Rp（ ） Yo n 30 90 297 150 240 500 全浸 表 50%甲酸鉀型除冰液濃度下 EIS 參數(shù)隨膜厚的變化 膜厚 （ μm） Rs（ ） Rp（ ） Yo n 30 1274 90 150 1042 240 1743 500 全浸 表 100%甲酸鉀型除冰液濃度下 EIS 參數(shù)隨膜厚的變化 膜厚 （ μm） Rs（ ） Rp（ ） Yo n 30 978 90 150 240 500 全浸 膜厚影響分析 針對不同濃度甲酸鉀型除冰液的進行討論，分別作出其 Nyquist 圖以及Bode 圖（ ），然后通過擬合交流阻抗得到的數(shù)據(jù)（表 ）進行分析。 (注：電化學(xué)測量中參比電極均為飽和 Ag/AgCl 98765432 log(i/A 交流阻抗譜分析 通過對交流阻抗譜分析，結(jié)合實驗的具體條件，選擇合適的表示方法能夠方便地得到電路的元件參數(shù)數(shù)值，并進一步說明反應(yīng)機理。針對這種情況，推測可能整個體系不是單純的反應(yīng)，會受到諸如 溶解氧濃度 、腐蝕產(chǎn)物、反應(yīng)體系 pH等的綜合影響。 (1)通過對比發(fā)現(xiàn)，在相同除冰液濃度的情況下，薄液膜厚度對 試樣腐蝕的作用也是很明顯的。cm2)Potenti al/ V30μm90μm150μm240μm500μm10000μm 98765432 log(i/A 膜厚影響分析 以試樣在相同濃度不同膜厚下利用 Origin 進行圖像繪制，探討在相同除冰液濃度不同膜厚對腐蝕反應(yīng)的影響程度。不同的濃度，在不同的膜厚下其影響力不同。cm2)Potenti al/ V5%10%25%50%100% 765432 log(i/A這可能是由于在電 解質(zhì)溶液中腐蝕是非常復(fù)雜的。根據(jù)法拉第定律，即在電解過程中，陰極上還原物質(zhì)析出的量與所通過的電流強度和通電時間成正比，故可陰陽極反應(yīng)的電流密度代表陰陽極反應(yīng)的腐蝕速度。cm2)Potenti al/ V5%10%25%50%100% log(i/A ) 圖 30μm膜厚 圖 90μm膜厚 log(i/A 濃度影響分析 根據(jù)電化學(xué)工作站測量的極化曲線獲取對應(yīng)數(shù)值，通過 Origin 繪圖軟件進行圖形繪制處理，方便進行比較。 cm2) 電化學(xué)參數(shù) C1 C2 C3 C4 C5 C6 Ecorr（ V） log(i/A 如下表 — 4130鋼的 自腐蝕電位 (Ecorr)和 log(i/A表中代表了試樣在不同濃度、不同膜厚下進行的實驗并且進行了編號與之一一對應(yīng)。從 SEM 圖的直觀反應(yīng)來講在相同的表面積下，腐蝕的嚴(yán)重程度也不盡相同，可以推斷出除冰液的濃度對 4130 鋼的腐蝕占據(jù)著重要的地位。從以上圖表可以發(fā)現(xiàn)不同濃度的甲酸鉀除冰液對 4130 鋼的腐蝕是不同的，并且隨著除冰液濃度的升高腐蝕越小。 將不同濃度實驗下的實驗標(biāo)記為 A、B、 C、 D、 E、 F。該段曲線（ E－ logi 曲線）在一定的區(qū)域（ Tafel 區(qū)）呈現(xiàn)線性關(guān)系。在腐蝕體系的陽極反應(yīng)中，極化電阻與腐蝕電流密度成反比，因此，通過測量電阻可以計算金屬腐蝕電流密度的大小。分析衍射結(jié)果，便可獲得晶體結(jié)構(gòu) ，從而分析樣品物相。實驗利用 X 射線衍射（ XRD， XRay Diffraction）對樣品進行物相分析。樣品表面不同的特征信號， 會 按順序、成比例地轉(zhuǎn)換成視頻信號。 腐蝕 試驗 后 4130 鋼微觀 分析 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 實驗部分 8 形貌分析 實驗 中用以進行形貌分析的儀器是掃描電子顯微鏡（ SEM， Scanning Electron Microscope）。測量前需將打磨好的符合要求的試樣在試驗用溶液中浸泡120min，然后進行同一濃度下的不同薄液膜厚度的數(shù)據(jù)。實驗裝置如圖 。調(diào)整好電解槽位置，并保證試樣表面水平。最后將試樣固定在電解槽底部中央，并套上鉑絲（如圖 ）。 (4)取樣，打磨至 800 目后放入干燥箱待用。 (2)通過砂紙將實驗工作面打磨至 600 目，然后將另一面用 錫焊焊接一 根約15cm 的導(dǎo)線。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 實驗部分 4 第二章 實驗部分 實驗 設(shè)備及藥品 實驗材料 本次實驗所用 基材 為 4130 鋼 ， 化學(xué)成分如表 。隨著公眾對航空安全的重視，確保飛機自身安全越發(fā)重要。 Stratmann 等 [11]自行研制了 Kelvin 探頭測量技術(shù)用于薄液膜下的腐蝕研究，測量了薄液膜下的極化曲線，同時討論了氧的極限擴散電流與液膜厚度之間的關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)，在加濕初期腐蝕電位迅速增加到最大值，然后出現(xiàn)輕微的降低并維持在一定的數(shù)值；在干燥初期腐蝕電位迅速降低，然后基本上維持在一定的數(shù)值不變。電解液膜的厚度、干濕變化頻率、氧氣擴散進入液膜和金屬界面的速度等是決定金屬在薄液膜下腐蝕速度的關(guān)鍵因素。其機制的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在這種腐蝕過程是發(fā)生在有金屬表面固相、薄液膜相和含氧相的三相交界區(qū)域，并且隨著腐蝕反應(yīng)的進行，腐蝕產(chǎn)物的析出使反應(yīng)過程變得更加復(fù)雜。 除冰液 ， 是一種化學(xué)品， 其 功能是融化 道路上的積雪，便于道路疏通， 播撒處效果