KeyWords: brass;anodic dissolution;liner sweep voltammetry

目录

1绪论1

1.1研究背景1

1.2 黄铜的各种结构1

1.3 电镀合金阳极2

1.4 金属阳极反应2

1.4.1 金属阳极溶解2

1.4.2金属阳极钝化3

1.5 黄铜脱锌机理4

1.6 本课题的研究意义和研究内容4

1.6.1 研究意义4

1.6.2 研究内容5

2 黄铜阳极溶解研究方案与表征方法6

2.1 实验用品6

2.2 实验原理6

2.3 实验步骤6

2.3.1 线性扫描伏安法6

2.3.2 赫尔槽实验6

2.3.3 黄铜片表面表征6

2.3.4 固定电流密度下黄铜片阳极溶解研究7

3 电化学测试及表征方法8

3.1 原始黄铜片的表征8

3.2线性扫描伏安曲线分析11

3.3赫尔槽实验12

3.3.1 改变通电时间12

3.4 SEM，金相显微镜图15

3.4.1 黄铜在0.05mol/l硫酸锌+0.2mol/l硫酸铜溶液中电解5分钟15

3.4.2 黄铜在0.05mol/l硫酸锌+0.2mol/l硫酸铜溶液中电解10分钟17

3.4.3 黄铜在0.05mol/l硫酸锌+0.2mol/l硫酸铜溶液中电解20分钟19

3.4.4 黄铜在0.1mol/l硫酸锌+0.2mol/l硫酸铜溶液中电解5分钟22

3.4.5 黄铜在0.1mol/l硫酸锌+0.2mol/l硫酸铜溶液中电解10分钟24

3.4.6 黄铜在0.1mol/l硫酸锌+0.2mol/l硫酸铜溶液中电解20分钟27

4.固定电流密度下不同腐蚀温度对黄铜溶解后形貌的影响30

4.1黄铜在0.05mol/l硫酸锌+0.2mol/l硫酸铜溶液中控制温度变化30

4.2 黄铜在0.1mol/l硫酸锌+0.2mol/l硫酸铜溶液中控制温度变化31

5.结论34

致谢35

参考文献35

1绪论

1.1 研究背景

黄铜的历史悠久，早在中国古代就用它来铸造钱币。所以黄铜不仅在铸钱史上有重大意义，而且在冶铸史中也具有重要意义。黄铜铸钱更是推动了我国古代的黄铜生产制造业的发展，并在明朝的中后期催生了炼锌术。

由于黄铜卓越的机械性能、加工实用性以及抗海水腐蚀性能，它常常被广泛地应用在海洋工程、换热器、汽水箱等。黄铜在各种介质中常受到腐蚀，比如在海水、河水、地下水中。并且由于内外部环境的不同而出现不同的腐蚀形态，基本为脱锌腐蚀。

蒋明俊等人在研究中提出黄铜脱锌腐蚀的发生与铜锌合金中的锌含量有关。当锌含量低于15%时，脱锌腐蚀一般不会发生，但是合金的抗冲蚀性能差，增加锌含量有利于增强合金强度与抗冲蚀性，但腐蚀就越容易发生。当锌含量大于20%时，在溶液中锌容易优先腐蚀，留下多孔的铜，会使黄铜材质的寿命大大缩短。

1.2 黄铜的各种结构

室温下，黄铜组织有三类结构。一是α黄铜，单相的α固溶体组成了它的显微组织，它的含锌量在35%以下。α相不容易腐蚀，大多呈亮白色。二是（α+β）黄铜，显微组织由（α+β）两相组成，含锌量在 36%-46%之间。三是β黄铜，显微组织只有β相，含锌量很高，超过46%-50%。当含锌量越高时，越容易发生脱锌的现象，即β相黄铜最易发生脱锌腐蚀。β相的颜色较深。

图1.1 铜-锌二元平衡图

蒋明俊等人在研究中提出影响黄铜腐蚀的因素主要有合金结构组织和外部环境。单相α黄铜（含锌量大于20%），在脱锌腐蚀后留下了多孔的铜。双相黄铜的腐蚀则是从β相先开始，当它完全转变成疏松的铜后，再扩展到α相【1】。

1.3电镀合金阳极

合金电镀中，有四种阳极，它们分别是：

(1) 可溶性合金阳极。以Cu-Sn合金为例，使用时合金阳极成分与合金镀层成分相通或相近。实用可溶性阳极镀层可以使电镀工艺简单、成本。

(2) 可溶性单金属联合阳极。为了保证阳极持续稳定的正常溶解，我们经常使用这种联合阳极。

(3)不溶性阳极。仅仅起到导电的作用，其化学性质稳定，不能及时补充镀液中金属盐的量，所以只有当度也允许金属离子的浓度有较大波动时实用不溶性阳极。