海洋化學(xué)工程與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文銅絲腐蝕的尺寸效應(yīng)和溶解氧對(duì)硫酸溶液中陰、陽(yáng)極反應(yīng)機(jī)制的影響_第1頁(yè)
海洋化學(xué)工程與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文銅絲腐蝕的尺寸效應(yīng)和溶解氧對(duì)硫酸溶液中陰、陽(yáng)極反應(yīng)機(jī)制的影響_第2頁(yè)
海洋化學(xué)工程與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文銅絲腐蝕的尺寸效應(yīng)和溶解氧對(duì)硫酸溶液中陰、陽(yáng)極反應(yīng)機(jī)制的影響_第3頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、海洋化學(xué)工程與技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 精品論文 銅絲腐蝕的尺寸效應(yīng)和溶解氧對(duì)硫酸溶液中陰、陽(yáng)極反應(yīng)機(jī)制的影響關(guān)鍵詞:銅絲腐蝕 尺寸效應(yīng) 硫酸溶液 電極反應(yīng)機(jī)制摘要:銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半

2、徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原

3、反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳

4、質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)??偡磻?yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物

5、間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。正文內(nèi)容 銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電

6、荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止

7、的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。

8、而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)??偡磻?yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在

9、電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分

10、析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化

11、曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化

12、學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)??偡磻?yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于

13、不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2S

14、O4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此

15、外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*a

16、ds相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)。總反應(yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控

17、制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L

18、 NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=

19、i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*

20、ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)。

21、總反應(yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.

22、82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層

23、厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同

24、EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解

25、區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)??偡磻?yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽

26、和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmr

27、mm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗

28、譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),R

29、eg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)。總反應(yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可

30、能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣

31、、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”

32、現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合

33、控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)??偡磻?yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化

34、,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性

35、。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg

36、(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐

37、蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)??偡磻?yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在

38、使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)

39、數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止條件下,絲半徑范圍0.040mmrmm(r為絲半徑,為滿足線性擴(kuò)散的擴(kuò)散層厚度)的非線性極限擴(kuò)散經(jīng)驗(yàn)方程: iL=i(/r)(i為絲半徑等于時(shí)的iL) 此外,通過(guò)與除氧實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,本文采用極化曲線和阻抗譜方法研究了銅在自然通氣、靜止的0.5 mol/L H2SO4溶液中的陰極氧還原反應(yīng)機(jī)制和腐蝕及電溶解機(jī)制,共分為六個(gè)特征區(qū): (1)Reg(-0.50-0.40V),是氧還原反應(yīng)擴(kuò)散控制區(qū),主要是四電子過(guò)程; (2)Reg(-0.40-0.20V),是電化學(xué)和擴(kuò)散混合控制區(qū),由于硫酸(氫)根的吸附,氧還原反

40、應(yīng)更多的是二電子轉(zhuǎn)移過(guò)程: (3)Reg(-0.20-0.05V),“hump”現(xiàn)象區(qū)(極化曲線上出現(xiàn)最大電流密度,阻抗譜圖上出現(xiàn)第二象限容抗弧),并提出了協(xié)同EC機(jī)制。即:陽(yáng)極溶解中間產(chǎn)物Cu()*ads和陰極氧還原中間產(chǎn)物(HOx)*ads相互作用發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng),和電化學(xué)反應(yīng)共同導(dǎo)致了氧陰極還原反應(yīng)速率增加。而且,靠近腐蝕電位時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)受控于一價(jià)銅離子的傳質(zhì)過(guò)程,而陰極反應(yīng)受控于電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程。通過(guò)與除氧條件下的阻抗譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了hump區(qū)的氧陰極還原反應(yīng)機(jī)制。 (4)Reg(-0.050V),腐蝕電位附近區(qū),由于雙電層或主體溶液中的一價(jià)銅和氧還原中間產(chǎn)物之間的化學(xué)氧化還原反

41、應(yīng)協(xié)同加速了銅的電化學(xué)溶解過(guò)程。因此,腐蝕速率由陰極電化學(xué)過(guò)程和陽(yáng)極擴(kuò)散過(guò)程混合控制。 (5)Reg(00.08V),Reg(0.080.15V),在陽(yáng)極電溶解區(qū),分為低陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)和高陽(yáng)極過(guò)電位區(qū)。總反應(yīng)速率由隨電位變化不同的反應(yīng)步驟所控制,出現(xiàn)了兩個(gè)Tafel斜率,而且對(duì)應(yīng)于不同的溶解機(jī)制。與除氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照,在電極表面處,電化學(xué)反應(yīng)被氧分子和一價(jià)銅吸附中間產(chǎn)物間的化學(xué)氧化還原過(guò)程所加速。 溶解氧的影響依賴于電位的變化。隨著陽(yáng)極過(guò)電位增大,溶解氧造成的協(xié)同作用被削弱了。 腐蝕機(jī)制中包含了傳質(zhì)過(guò)程的影響,這就解釋了銅在硫酸溶液中腐蝕的尺寸效應(yīng)的存在是合理的。銅線材以其優(yōu)良的物理特性和電性能

42、,在電工、電子行業(yè)中應(yīng)用非常普遍,銅絲在使用環(huán)境中發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列性能的劣化,但以往的研究中很少注意到銅絲尺寸變化可能對(duì)腐蝕行為產(chǎn)生影響。 基于銅在有氧的鹽和酸溶液中的廣泛使用,論文對(duì)0.040.82mm半徑的銅絲分別在0.5mol/L NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中進(jìn)行極化曲線和交流阻抗測(cè)試和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到氧陰極還原的四電子電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程的擴(kuò)散層厚度為0.56mm左右,當(dāng)銅絲半徑小于擴(kuò)散層厚度時(shí),隨半徑減小非線性擴(kuò)散的影響由慢到快迅速增大,氧極限擴(kuò)散電流密度顯著增加,Warburg擴(kuò)散阻抗顯著減小,銅絲的腐蝕電流密度顯著增加。失重實(shí)驗(yàn)證明其腐蝕行為表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)。通過(guò)對(duì)不同電極材料和不同溶液介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明這種尺寸效應(yīng)具有普遍性。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在自然通氣、靜止

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