华中科技大学刘欢教授:纯镍与Ni40AA在含杂质熔融NaOH中的腐蚀行为研究
2026-07-29 15:05:54 作者:刘欢教授 来源:材料保护 分享至:

  

 

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在4种腐蚀环境中,Ni与Ni40AA的腐蚀失重均按以下顺序递增:NaOH<NaOH+NaCl<NaOH+NaClO3<NaOH+NaCl+NaClO3。在同一介质中,由于Ni40AA中的Cr/Fe等其他元素也会与腐蚀介质发生反应,使得Ni40AA的腐蚀较Ni更为严重。4种条件下,Ni的腐蚀减重量在0.002 85~0.011 00 g, 比Ni40AA的减重量低13.9%~84.1%;

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电化学测试结果表明,添加NaCl对镍材腐蚀电流密度影响有限,NaOH与NaOH+NaCl介质中的腐蚀电流密度处于同一数量级;而NaClO3的引入显著加速电化学腐蚀进程,导致材料表面生成疏松且非保护性的腐蚀产物膜,Ni的低频阻抗模值|Z|下降超过78.8%,严重削弱材料的耐腐蚀性能;

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不同腐蚀介质的作用机制存在明显差异。熔融NaOH与Ni反应生成NiO,杂质NaCl中的Cl-吸附诱发点蚀,局部加剧腐蚀。NaClO3会通过分解反应产生活性氧,促进Ni的氧去极化过程,进一步生成Ni2O3;同时,NaClO3的歧化反应产物NaClO4可与NiO反应生成Ni(ClO4)2。当NaCl与NaClO3共存时,材料发生严重腐蚀,表面出现宏观可见的点蚀坑。

 




 

论文图片


高温腐蚀实验台架示意图

 


 

2种材料的腐蚀减重曲线及表面状态

 


 

腐蚀后表面宏观形貌

 


 

腐蚀后的极化曲线变化


电化学阻抗谱

 


 

电化学阻抗拟合电路

 


 

Ni腐蚀后微观形貌

 


 

Ni40AA腐蚀后微观形貌

 


 

Ni及Ni40AA在NaOH+NaCl+NaClO3中腐蚀后的XPS谱

 


 

Ni及Ni40AA腐蚀后表面的XRD谱

 



 


表格数据



材料化学组成(质量分数)


Tafel拟合电化学参数

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