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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:駱秉和
研究生(外文):Ping-Ho Lo
論文名稱:磷對無電鍍鎳磷合金之界面擴散現象及腐蝕行為影響研究
論文名稱(外文):Effect of Phosphorus on the Interdiffusion and Corrosion Behavior of Electroless Ni-P Alloys
指導教授:蔡文達 李汝桐
指導教授(外文):Wen-Ta Tsai and Ju-Tung-Lee
學位類別:博士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:材料科學(工程)研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1994
畢業學年度:82
語文別:中文
中文關鍵詞:無電鍍鎳電化學交流阻抗頻譜腐蝕行為界面擴散
外文關鍵詞:Electroless NickelElectrochemical Impedance Spectroscopy
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本研究的主要在於探討鎳磷合金中磷含量的改變如何影響其耐蝕性質,以
無電鍍鎳技術製備不同磷含量之鎳磷合金(4.8wt%∼12.8wt%P),分別在除
氧之3.5wt%氯化鈉溶液或40wt%氫氧化鈉(15.2M)溶液中評估其電化學行為
,並藉由表面分析技術進行表面狀態分析,以探討磷在腐蝕反應中所扮演
的角色。實驗中發現無電鍍鎳磷合金經650℃熱處理四小時,鍍層與底材
的交界處有擴散層形成,鍍層與底材交界處之磷原子往鍍層外擴散,而在
鍍層與底材之間形成以鎳、鐵為主的擴散層,鍍層主要由鎳及三鎳化磷兩
相所組成。在3.5wt%氯化鈉溶液中之極化曲線測試結果顯示,由於熱處理
使得Ni-11.8P試片由非晶質轉為結晶結構,使其陽極電流密度升高,腐蝕
電位降低,顯示熱處理對無電鍍鎳磷合金之耐蝕性可能有有不利的影響。
動電位極化曲線實驗結果發現,微結晶結構之Ni-4.8P合金比其它非晶質
結構之鎳磷合金有較高之陽極電流密度及較低之腐蝕電位。電化學交流阻
抗測試結果顯示,鎳磷合金在氯化鈉溶液中於開路電位下測得的極化阻抗
隨著鍍層磷含量的增加而增大,顯示其耐蝕性隨磷含量提高而提高。表面
分析結果顯示,無電鍍鎳磷合金在氯化鈉溶液中,表面有次磷酸離子之吸
附層生成, 阻隔外界之侵蝕性離子所造成,磷的主要作用在於促進次磷
酸離子的生成與吸附。高磷含量之鎳磷合金能夠提供之反應位置較多,使
吸附層較為緻密,因此使其極化阻抗隨磷含量提高而提高。無電鍍鎳磷合
金在40%氫氧化鈉溶液中之陽極鈍化電流密度隨磷含量的提高而降低。當
外加電位為-1200mV(SCE)(鄰近於極化曲線之腐蝕電位)時,試片表面之電
化學行為可以單一RC回路之等效電路圖來模擬,同時試片表面經SEM觀察
並無局部腐蝕現象,其電化學行為主要為均勻腐蝕反應,磷含量的增加使
得鎳磷表面發生電荷轉移反應的阻力提高,因此使其極化阻抗隨磷含量升
高而升高。至於外加電位為-400mV(SCE)時(位於極化曲線之鈍化區電位範
圍內),由於氫氧化鎳鈍化膜的生成促使鎳磷合金產生鈍化現象,磷的可
能作用機構為調節氫氧化鎳生成時之非計量型缺陷,使鈍化膜更趨緻密,
因此使得鈍化膜阻抗隨磷含量增加而增加,進而造成鎳磷合金在此環境中
之極化阻抗隨磷含量的增加而提高,亦即鎳磷合金之耐蝕性隨磷含量提高
而有增加的趨勢。
封面
中文摘要
英文摘要
誌謝詞
總目錄
圖目錄
表目錄
符號說明
第一章 緒論
第二章 理論背景及文獻查考
2.1無電鍍鎳概論
2.2無電鍍鎳析鍍機構
2.3磷含量對鍍層性質的影響
2.4磷對材料耐蝕性的影響
2.4.1鐵基材料
2.4.2鎳基材料
2.5電化學交流阻抗頻譜分析概論
2.6電化學交流阻抗頻譜分析原理
第三章 實驗步驟與方法
3.1試片製作程序
3.2鍍層成份分析與微觀組織觀察
3.3動電位極化曲線測試
3.4電化學交流阻抗頻譜實驗
3.5表面分析
第四章 實驗結果與討論
4.1無電鍍鎳層成份分析及表面形態觀察
4.2無電鍍鎳磷合金與底材界面處之擴散現象
4.3磷含量對無電鍍鎳磷合金在35吶%NaCI溶液中之電化學行為影響
4.3.1極化曲線測試
4.3.2電化學交流阻抗頻譜測試
4.3.3鍍層表面狀態分析
4.3.4磷對於無電鍍鎳磷合金在NaCI溶液中之電化學行為所扮演的角色
4.4磷含量對無電鍍鎳磷合金在40吋%NaOH溶液中之電化學行為影響
4.4.1極化曲線測試
4.4.2電化學交流阻抗頻譜測試
4.4.3鍍層表面狀態分析
4.4.4磷對於無電鍍鎳磷合金在Naoh溶液中之電化學行為所扮演的角色
第五章 結論
第六章 參考資料
第七章 附錄
自述
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