缓蚀剂对铀及铀钛合金腐蚀行为的影响

《缓蚀剂对铀及铀钛合金腐蚀行为的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特JS)JN以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国工程物理研究院或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：秀起计签字日期：划3年朔歹日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解并接受中国工程物理研究院研究生部有关保存、使用学位论文的规定，允许论文被查阅、借阅和送交国家有关部门或机构，同时授权中国工程物理研究院研究生部可以将学位论文全部或部分内

2、容编入有关数据库进行检索，可以影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。学位论文作者虢露匙竹签字日期：2JIj年罗月多日导师签名：签字日期：劢盼月3日万方数据缓蚀剂对铀及铀钛合金腐蚀行为的影响摘要

3、IIIIIIIIIIIIIIIIIIIPllUIIllI—j俚906911铀及铀合金是重要的核能材料，但其腐蚀问题备受关注，如何有效提高铀及铀合金的抗腐蚀性能，是核能材料性能长期稳定的重要保证。虽然铀及铀合金表面镀层防护技术在铀材料的防腐蚀中应用较广，但仍存在诸多问题未能解决，比如膜基结合力问题，镀层耐用性问题等。另外铀合金的抗腐蚀性能虽然好于金属铀，但在高湿度的环境中依然存在严重的腐蚀问题，

4、尤其是在含氯离子的环境中腐蚀尤为严重。鉴于缓蚀剂在金属材料防腐蚀中的广泛应用及具有成本低、使用方便、效果好等优点，本文通过电化学和失重法两种测试方法，结合不同表面分析技术，研究阳极钝化型缓蚀剂对铀及铀钛合金腐蚀行为的影响。开展这方面的研究工作，为发展缓蚀剂在核能材料防腐蚀工程中的应用，特别是在加工、表面处理、贮存等方面提供有益的帮助。本文采用线性极化、动电位极化和交流阻抗等电化学测试方法，分别研究阳极钝化型缓蚀剂亚硝酸钠、钼酸钠、铬酸钠及与其它缓蚀剂复合对贫铀和铀钛合金在腐蚀溶液中的缓蚀作用。结果表明：1)高浓度的亚硝酸钠虽然对贫铀具有良好的抗点蚀作用，但是当贫铀表面钝化膜破裂时，将加速基体

5、的腐蚀溶解速度；亚硝酸钠与三乙醇胺(TEA)复配后缓蚀效果更明显，其最佳配比为1g／LNaN02+10ml／LTEA。2)不同浓度的钼酸钠对铀的点蚀诱导期存在影响，点蚀诱导期随浓度的增大而增大，但过低的浓度将加速铀表面点蚀的形成；钼酸钠与硅酸钠和TEA复配，能够增大贫铀的钝化区，降低钝化电流密度，提高钝化膜的破裂电位，其最佳配比为1g／LNa2M004+0．2∥LNa2Si03+10ml／LTEA。3)铬酸钠与钼酸钠复配，存在明显的协同效应，可以降低铬酸钠的用量，提高对铀钛合金的缓蚀效率，配比为100mg／LNa2Cr04+200mg／LNa2M004对铀钛合金的缓蚀效率可达99．8％。失重

6、法测试结果表明，在自来水中分别加入亚硝酸钠、铝酸钠及其复合缓蚀剂，温度对缓蚀效率存在较大的影响。温度为85℃时，亚硝酸钠的缓蚀作用最明显。虽然钼酸钠在自来水温度低于85℃时，缓蚀效率高于亚硝酸钠，但当自来水温度达到85。C时，对贫铀没有缓蚀作用，反而加速贫铀的腐蚀。对于铀钛合金来说，在200mg／LNaCl溶液中加入复合缓蚀剂100medLNa2Cr04+200mg／LNa2M004，即使溶液温度上升到85。C，缓蚀效率依然能达到94％以上。扫面电子显微镜(SEM)分析结果表明，亚硝酸钠与钼酸钠均能促进贫铀表面钝化膜的致密性，钼酸根易吸附于表面腐蚀活性区。拉曼光谱分析结果表明，铀及铀钛合金在

7、不同测试溶液中腐蚀后的氧化物主要为U02；而X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明，铀及铀钛合金表面铀的氧化物存在两种形式，最外层为超化学计量的U02抑厚度小于3nm，内层为化学计量的U02。表面分析结果表明，加入缓蚀剂后，样品表面形成的钝化膜组成和结构发生明显改变；Cr2p谱的Lorentzian—Gaussian拟合结果表明铬酸钠万方数据缓蚀剂对铀及铀钛合金腐蚀行为的影响在铀钛合金最外层形成Cr203、Cr03、CrOOH等多种铬化合物。这些成分能够增强钝化膜的致密性，有效阻碍氯离子的点蚀作用．铬酸钠与钼酸钠复配对铀钛合金具有优异的缓蚀性能，有望将这种复合缓蚀剂用于铀钛合金的表面钝化处理

8、及加工冷却水中的添加剂。关键词：铀，铀钛合金，电化学法，失重法，缓蚀剂，钝化膜II万方数据缓蚀剂对铀及铀钛合金腐蚀行为的影响AbstractCorrosionofuraniumanduranmmalloyshavedrawnmuchattentionduetotheirimportantnuclearproperties．Toenhancethecorrosionresistanceeffectivelyis