不銹鋼表面Pd系合金薄膜制備及其在不同環(huán)境中的應(yīng)用

　　論文摘要：不銹鋼是工業(yè)、科技、國防等領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的材料之一。但不銹鋼在非氧化性環(huán)境例如高溫稀酸介質(zhì)以及含有侵蝕性離子的介質(zhì)中，由于表面的鈍化膜不穩(wěn)定，不能有效地保護基體，腐蝕速率顯著升高。本文研究了利用電沉積方法在不銹鋼表面制備鈀系合金薄膜的技術(shù)，通過表面鍍鈀層促進不銹鋼的鈍化，提高不銹鋼在非氧化性介質(zhì)中的耐蝕性。在304、316L不銹鋼表面用電刷鍍方法制備了結(jié)構(gòu)致密、附著力良好的Pd膜，膜層厚度約2-3微米，在沸騰20% H2SO4溶液中可使不銹鋼的腐蝕速率降低3個數(shù)量級以上。研發(fā)了Pd-Cu合金膜，膜層中銅的含量可以在3-6%之間調(diào)整，隨Cu%提高鍍膜的硬度提高，在含有400mg/L的Br-離子并加有625r/min攪拌的沸騰醋酸-甲酸混合介質(zhì)中，Pd-Cu合金膜顯示了優(yōu)異的耐蝕性。利用脈沖鍍制備了Cr-Pd合金鍍層，其中Pd含量可以在10-90%之間控制，含10%Pd的Cr-Pd合金鍍層在沸騰硫酸中即顯示出優(yōu)異耐蝕性。在模擬質(zhì)子交換電池工作環(huán)境（80℃ 0.5 mol L-1 H2SO4 + 2 ppm F- 溶液）中，316L不銹鋼表面鍍Pd或者Cr-Pd膜層都顯著提高不銹鋼的耐蝕性，腐蝕速率降低約三個數(shù)量級，同時表面接觸電阻大幅度降低。研究制備了不銹鋼表面電沉積Pd-Co膜，膜層中Co的含量在20 at.%到60 at.%范圍內(nèi)可控，膜層硬度最高可達700HV左右，在含100 g/L SiO2的80℃，20 wt.% H2SO4溶液、含0.005 M Br-且有攪拌的沸騰甲乙混酸溶液和含有固態(tài)漿料的模擬PTA等環(huán)境中，Pd-Co膜層都顯示了優(yōu)異的耐沖刷腐蝕性能。此外，在不銹鋼表面還制備了Pd-Ni-Mo合金膜，在NaOH溶液中Pd-Ni-Mo合金膜顯示了優(yōu)異的析氫反應(yīng)活性及良好的耐蝕性，來源于合金化表面對析氫反應(yīng)的高活性以及實際表面面積增大。利用此項技術(shù)可以顯著提高不銹鋼在特定環(huán)境中的耐蝕性，同時研究了能夠?qū)υ谟貌讳P鋼設(shè)備實施大面積電刷鍍鈀系合金薄膜的技術(shù)，工程試驗結(jié)果表明能夠有效延長不銹鋼在特定高溫、強還原性腐蝕介質(zhì)中的服役性能。

       時間：12月5日下午

　　報告人：左禹      北京化工大學

　　個人簡介

　　現(xiàn)任北京化工大學教授，博士生導師，現(xiàn)任中國腐蝕與防護學會監(jiān)事長、國際腐蝕理事會（ICC）理事、教育部科技委委員暨材料學部委員、金屬腐蝕與防護國家重點實驗室學術(shù)委員會委員兼客座研究員等學術(shù)職務(wù)。

　　主要研究方向為金屬局部腐蝕機理、電化學測試及表面保護技術(shù)；負責完成了國家自然科學基金、支撐計劃、國防基礎(chǔ)及配套等各類科研項目50余項，在國內(nèi)外核心學術(shù)期刊上。發(fā)表論文330余篇，獲國家科技進步二等獎1項，部級科技進步獎5項。

左禹先生
 

責任編輯：王元

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