二氧化钛薄膜的光阴极金属腐蚀保护作用研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要二氧化钛具有光电化学防腐蚀特性，它能对金属在腐蚀介质中起光阴极保护作用。与传统的牺牲阳极相比，二氧化钛是一种非牺牲的光阳极，不会受使用寿命的限制，因此，研究二氧化钛的光阳极保护特性对开发新型的防腐蚀材料具有重要的意义和指导作用。本论文研究光电化学防腐蚀二氧化钛薄膜的阳极氧化制备技术，并研究其在中性介质中对45“碳钢的光阴极保护作用。阳极氧化制备工艺对二氧化钛薄膜的性能有很大的影响，通过控制氧化电压、氧化温度、氧化时间以及电解液的性质与浓度等参数，得到了具有较好光防腐蚀性能的二氧化钛薄膜。XRD和SEM测试表明，阳极氧化工艺

2、对制备的二氧化钛的晶体类型有很大影响，锐钛矿型的二氧化钛薄膜具有较好的光阴极保护作用。用PARM273A电化学测试系统表征了不同条件下制备的二氧化钛薄膜的光阴极保护性能，在模拟海水(3％NaCl溶液)中，极化曲线，光电极电位与时间曲线，阻抗谱，耦合电流曲线的测量结果表明：在无光照时，二氧化钛薄膜的电极电位高于．300mV，阻抗值很大，对454碳钢起不到阴极保护作用；在125W紫外光照射下，二氧化钛薄膜的光电极电位降低到-600mV以下，阻抗减小了两个数量级，其中在120V电压，60。C的0．1MNaOH电解质溶液中，氧化5分钟后获得的二氧化钛薄膜

3、的光电极电位最低，达到．730mV，与454碳钢的耦合电流大约为7uA，对454碳钢具有一定的光阴极保护作用。关键词：阳极氧化，腐蚀，二氧化钛薄膜，光阴极保护上海大学硕士学位论文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