第员期机电元件灾燥造郾源圆晕燥郾员
能袁本试验挑选了基材分别为铅黄铜匀孕遭缘怨原员和锡 收稿日期院圆园圆员原员园原园苑
新密市实验初中
图员摇试样图片
圆援圆摇试验方法
圆援圆援员摇中性盐雾试验
试验设备采用灾杂悦员园园园型盐雾试验箱袁盐雾实验溶液采用分析纯晕葬悦造尧分析用去离子水配制袁晕葬悦造溶液质量浓度为缘豫依员豫袁责匀值范围是远援缘耀苑援圆袁盐雾箱内的温度保持在猿缘益依圆益范围内遥
镀金试样置于底部镂空的无盖试验盒内袁试验盒材料为惰性的塑料袁不会与金属接触体发生化学反应遥按照郧允月员缘园援员员粤原圆园园怨叶军用装备实验室环境试验方法第员员部分院盐雾试验曳袁每圆源澡喷盐雾和圆源澡干燥渊共源愿澡冤为一个循环袁共进行四个循环渊员怨圆澡冤袁交替进行喷盐雾和干燥的方式能提供更接近真实暴露情况的盐雾试验结果遥由于从湿润状态到干燥状态的转变过 程中腐蚀速率更高袁交替喷盐雾试验方法因此具有更大的潜在破坏性袁试验结果更具说服力遥 盐雾试验结束后袁用去离子水浸没样品袁超声波清洗员园皂蚤灶袁更换去离子水袁超声清洗员园皂蚤灶曰将样品浸于无水酒精袁超声清洗员园皂蚤灶袁于滤纸上晾干遥
圆援圆援圆摇微观形貌分析
试验结束后袁对清洗后的接触体表面进行扫描电镜渊杂耘酝冤分析袁以确定腐蚀区与未腐蚀区的微观形貌变化袁并通过能量散谱分析仪渊耘阅杂冤分析了所观察区域的化学成分遥试验仪器为美国云耘陨公司载蕴猿园云耘郧扫描电子显微镜袁能谱仪来自耘阅粤载公司遥猿摇结果与讨论 猿援员摇匀孕遭缘怨原员镀金接触体的腐蚀形貌
商标法
以铅黄铜匀孕遭缘怨原员为基材的镀金接触体在盐雾试验第四个循环的喷盐雾阶段结束袁即试验的第员远愿澡时袁镍镀层厚度最厚的铅黄铜接触体出现了红棕的局部腐蚀袁如图圆所示遥 摇摇对图圆中的第三根接触体进行杂耘酝电镜观察袁如图猿所示袁电镜下可见接触体表面存在大量的厚度不均匀的腐蚀产物遥金镀层与腐蚀产物的成分和凹凸起伏不同袁在电镜下出现了明暗差异袁产生了衬度遥由图猿的能谱中的元素可知袁微观图的亮区组成元素为单一的粤怎袁是接触体的金镀层曰凸起部分的暗区为腐蚀产物区袁其中的元素均来自接触体基材和盐雾环境
遥
图圆摇腐蚀的匀孕遭缘怨原员
镀金接触体
图猿摇发生腐蚀的接触体微观形貌及成分
摇摇镜头放大倍数由缘园倍逐渐放大至员园园园倍后袁如图源渊凿冤所示袁可见腐蚀产物的形貌为片
层状袁疏松且多孔遥这种腐蚀产物结构松散不致密袁不能阻碍腐蚀介质的侵入袁亦无法像钝化膜那样可以阻止腐蚀过程的进行袁不能起到对基体的保护作用
遥
图源摇接触体失效区域的杂耘酝图像
愿源机电元件圆园圆圆年摇. All Rights Reserved.
摇摇对图源渊凿冤中的腐蚀产物作能谱分析袁腐蚀产物区域存在的元素成分如图缘所示遥其中在灶来源于基材匀孕遭缘怨原员袁粤怎尧晕蚤为镀层元素袁韵来源于环境袁悦造来源于盐雾实验中的气氛遥腐蚀物中几乎未出现悦怎袁说明铅黄铜发生了脱锌腐蚀袁腐蚀产物主要是锌的氧化物和氯化物遥盐雾气氛中的悦造原对腐蚀起到了加速作用
遥马一蕊
图缘摇腐蚀产物的耘阅杂分析
猿援圆摇匀孕遭缘怨原员镀金接触体的腐蚀机理
金本身是化学性质不活泼的惰性金属袁很难发生化学反应袁但因镀金层受成本和机械性能限制袁厚度较薄袁又由于镍底镀层和金属基材表面通常不平整尧存在缺陷袁尤其是镍镀层的厚度较厚袁由于边缘效应袁电荷分布不均导致镀层厚度分布不均袁镍镀层内应力大尧表面粗糙袁因此镀金层存在一些孔隙遥在镀层的孔隙或损伤部位会形成异种金属接触腐蚀袁孔隙下的底层金属或中间层金属成为原电池阳极袁金则成为原电池阴极袁盐雾提供了电解质溶液袁盐雾中的悦造原穿透镀层袁与基体金属发生电化
学反应袁形成电流通道袁发生了腐蚀遥同时袁悦造原含有一定的水合能袁容易被吸附在金属表面的孔隙尧裂缝处袁排挤并取代氧化层中的氧袁把不溶性的氧化物变成了可溶性的氯化物袁使钝化态表面变成活泼表面咱圆暂袁促进了腐蚀的进行遥腐蚀生成的产物通过孔隙扩散尧堆积到金镀层表面袁形成腐蚀点袁逐渐累积成腐蚀面袁在外观颜上表现出斑咱猿暂遥通过查询标准电极电势手册袁可知金尧镍尧锌尧铜的标准电极电势值如表猿所示遥
表猿摇电极电势值
电极过程电极电势耘粤袁灾
粤怎猿垣垣猿藻原寅粤怎员援源怨愿
悦怎垣垣藻原寅悦怎园援缘圆员
悦怎圆垣垣圆藻原寅悦怎园援猿源圆
晕蚤圆垣垣圆藻原寅晕蚤原园援圆缘苑
在灶圆垣垣圆藻原寅在灶原园援苑远员愿
王庸晋
摇摇由表猿可知袁金与锌构成的电池电动势为圆援圆缘怨愿灾袁高于金与镍构成的电池电动势员援苑缘缘灾袁高于铜与锌构成的电池电动势员援圆愿圆愿灾尧员援员园猿愿灾袁也高于金与铜构成的电池电动势员援员缘远灾尧园援怨苑苑灾遥从电池电动势耘的值来说袁耘跃耘跃耘跃耘跃袁因此粤怎原在灶原电池的反应更容易发生袁反应速度快于粤怎原晕蚤原电池袁粤怎原晕蚤原电池反应速度比悦怎原在灶原电池更快袁悦怎原在灶原电池反应速度又快于粤怎原悦怎原电池遥随着盐雾在接触体表面的沉积袁悦造原穿透镀层袁扩散通道形成袁腐蚀形态变为以粤怎作阴极袁在灶尧晕蚤作阳极的微小原电池遥
在阳极袁金属在灶发生电化学溶解袁以水化离子的形式进入电解质溶液袁并把电子留在金属中袁电子从阳极流到阴极院
圆灶邛圆灶圆垣垣圆藻原
在阴极袁空气中的氧通过扩散或对流到达阴极表面袁吸收金属中的剩余电子而形成氢氧根离子袁即院员辕圆韵圆垣圆藻原垣匀圆韵邛圆韵匀原
在灶圆垣因此在孕匀偏高处发生偏聚袁生成白不溶于水的在灶渊韵匀冤圆院
圆灶圆垣垣圆韵匀原邛在灶渊韵匀冤圆
随着盐雾在接触体表面的沉积袁在灶圆垣与盐雾中的氯离子发生腐蚀院
圆灶圆垣垣圆悦造原邛在灶悦造圆
此外袁在灶溶解后与盐雾液膜中的氧反应袁生成氧化物和碱式氯化锌院
在灶垣员辕圆韵圆邛在灶韵
缘在灶韵垣圆悦造原垣远匀圆韵邛在灶缘渊韵匀冤愿悦造圆窑匀圆韵垣圆韵匀原
部分锌代替了铜袁生成金属间化合物在灶悦怎袁阳极化后与悦造原反应咱源暂院
圆渊在灶悦怎冤圆垣垣悦造原垣猿匀圆韵邛渊悦怎在灶冤圆悦造垣猿匀垣
怨源特种能源工程与烟火技术
摇第员期付祎晨等院中性盐雾铜基镀金接触体的腐蚀影响分析. All Rights Reserved.
可知该处发生了脱锌腐蚀袁即锌在腐蚀过程中阳极溶解产生双空位袁双空位向合金内部扩散尧锌原子向表面扩散袁从而产生锌的优先腐蚀尧溶解曰合金内部的锌又通过锌原子组成的渗流通道继续溶解袁从而出现网状的脱锌腐蚀特征袁腐蚀产物下为疏松多孔的铜咱缘暂遥猿援猿摇匝杂灶远援缘原园援员
镀金接触体的腐蚀分析
镍底镀层厚度最薄和中等的锡青铜基镀金接触体袁历经员怨圆澡的交替喷盐雾试验后袁均未出现腐蚀现象遥我们对未腐蚀的尧镀镍层厚度为中等的锡青铜组接触体表面进行了电镜观察袁发现接触体的表面光亮平整袁放大至缘园园倍后镀层依然均匀袁无孔洞尧裂纹等缺陷袁如图远所示遥能谱分析结果显示该区域的成分只有粤怎和微量的晕蚤袁分别来自金尧镍两种镀层袁说明镀层的质量好袁镀层均匀平滑
遥
图远摇未发生腐蚀的接触体微观形貌
摇摇就锡青铜的材料的特性而言袁因为匝杂灶远援缘原园援员为琢单相固溶体组织咱远暂袁琢固溶体中杂灶的分布较为均匀袁经加工和退火后呈等轴晶袁没有茁相和琢垣茁共析体的存在袁材料组织单一且致密袁电化学性质统一袁即便在富悦造原的环境下也不易形成腐蚀原电池袁因而可以避免产生晶间腐蚀袁大大提高了锡青铜材料的耐腐蚀能力咱苑暂遥
在盐雾试验的过程中袁没有孔隙尧裂纹等缺陷的镀层会对悦造原的扩散起到很大的阻挡作用袁平滑尧致密的镀层是的锡青铜接触体经受盐雾试验而不被腐蚀的前提条件遥当盐雾沉积到接触体表面袁悦造原通过孔隙穿过镀层侵蚀至基体表面袁由于锡青铜中杂灶的电位低于悦怎袁杂灶会发生氧化生成一层富锡的钝化膜杂灶韵辕杂灶韵圆袁对铜的氧化尧还原有一定阻挡作用咱愿暂袁可以保护基体悦怎不被进一步侵蚀遥直到杂灶的钝化膜被悦造原侵蚀袁膜表面发生破裂袁悦怎才开始发生腐蚀遥杂灶含量的增高可以增强锡青铜的耐腐蚀性袁因此锡青铜的腐蚀抑制能力优于普通铜材遥咱怨暂源摇结论
在员怨圆澡盐雾原干燥交替试验中袁铅黄铜匀孕遭缘怨原员作基材的镀金接触体在试验员远愿澡后即出现了红棕的点腐蚀遥根据对微区形貌尧成分和腐蚀机理的分析袁匀孕遭缘怨原员发生了脱锌腐蚀袁腐蚀产物为疏松的片层状袁是铅黄铜的构成元素在灶的氯化物和氢氧化物袁导致匀孕遭缘怨原员镀金接触体未能通过盐雾试验遥锡青铜匝杂灶远援缘原园援员作基材的镀金接触体经员怨圆澡交替盐雾试验后未出现腐蚀袁根据电镜对微观形貌观察袁发现锡青铜的镀金层平滑而致密袁有效地阻挡了悦造原对镀层的侵蚀曰锡青铜中的杂灶亦对悦怎的腐蚀起到一定的阻挡作用袁提高了基材的耐腐蚀性遥
参考文献院
咱员暂摇付明袁张宝根援浅议金镀层表面腐蚀机理及抗腐蚀性保护咱粤暂援中国表面工程协会转化膜专业委员会援第
九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集咱悦暂援中
国表面工程协会转化膜专业委员会院中国机械工程学
会表面工程分会袁圆园员圆院缘援
咱圆暂摇闫凯袁宋庆军袁李秀娟袁卢慧粉援盐雾腐蚀及其试验中需要注意的几个问题分析咱允暂援环境技术袁圆园员猿袁猿员
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咱猿暂摇刘羡袁徐淑琼援提高铜合金电连接器接触件镀金质量的研究咱允暂援科技信息袁圆园员猿渊圆缘冤院员员员垣员猿员援
咱源暂摇张吉刚袁王振尧袁魏立营袁马腾袁勾久斌袁于国才袁罗宝华袁韩薇援铜合金及其复合材料在氯化钠盐雾中的腐
蚀行为咱允暂援中国有金属学报袁圆园园源渊园缘冤院愿猿远原愿源员援咱缘暂摇杨胜利袁吴语援黄铜脱锌腐蚀的研究进展咱允暂援世界有金属袁圆园员员渊园源冤院缘园原缘猿援
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