跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(35.174.62.102) 您好!臺灣時間:2021/07/25 05:14
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:林堯文
研究生(外文):Yao wen Lin
論文名稱:Al和Mo在高熵合金(AlxMoyCr12Fe35Mn28Ni20,x+y=5)中對加工量和抗孔蝕性之影響研究
論文名稱(外文):The Effect Of Aluminum And Molybdenum On The Cold Work And Pitting Resistance Of The High Entropy Alloy (AlxMoyCr12Fe35Mn28Ni20,x+y=5)
指導教授:施漢章
指導教授(外文):Han chang,Shih
口試委員:曹春暉葉均蔚
口試委員(外文):Tsau, Chun-HueiYeh, Jien-Wei
口試日期:2012-06-21
學位類別:碩士
校院名稱:中國文化大學
系所名稱:化學工程與材料工程學系奈米材料碩士班
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:高熵合金混和溶液氯離子
外文關鍵詞:high-entropy alloysmixed solutions[Cl-]
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:249
  • 評分評分:
  • 下載下載:6
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文是在研究高熵合金AlCrFeMnNi的電化學性質,並添加Mo形成三種成份(AlxMoyCr12Fe35Mn28Ni20,x+y=5,)。實驗使用市售硫酸、氯化鈉、硫酸鈉進行;並在不同的濃度的硫酸及氯化鈉溶液中以恆電流/恆電位儀測量此三種合金在溶液中的極化曲線,來測定其腐蝕電位、臨界電流及腐蝕速率。另外是以不同濃度的硫酸/氯化鈉混和溶液及氯化鈉/硫酸鈉混合溶液,觀察在常溫下混合溶液隨著氯離子的相對變化對於電化學的影響。
三種高熵合金來說,在同樣濃度的硫酸中,Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20之高熵合金略佳;在高濃度的氯化鈉溶液中,三種高熵合金表現差異不大,但在低濃度的氯化鈉溶液中,還是以有添加Mo的Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20及Al3Mo2Cr12Fe35Mn28Ni20的表現較好,尤其是含Mo量較高的Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20,更能證明Mo對於小孔腐蝕有一定程度的抵抗,但整體而言,此三種高熵合金的抗蝕性都不佳。
混和溶液的實驗方面,可觀察到隨著氯離子的減少,對於孔蝕的影響就相對減少,由此可知氯離子在孔蝕的發生扮演重要的角色。

Abstract

The thesis studied the electrochemical property on the high entropy alloys AlCrFeMnNi, and we synthetized three kinds of the high entropy alloys (AlxMoyCr12Fe35Mn28Ni20,x+y=5) when we added Mo. In the study,we used sulfuric acid,sodium chloride and sodium sulfate;In addition, the polarization curves of these three alloys in sulfuric acid solutions or sodium chloride solutions with different concentrations were also tested for measuring their corrosion potentials and corrosion currents. In addition, we could observe the electrochemical properties of (AlxMoyCr12Fe35Mn28Ni20, x+y=5,) in the room temperature with changing [Cl-] in different concentrations mixed solutions of sulfuric acid/ sodium chloride or sodium chloride/ sodium sulfate.
Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20 is better than another of three in sulfuric acid solution with the same concentration;the three high entropy alloys’ electrochemical properties are near in the high sodium chloride solutions, but in the low sodium chloride solutions Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20 and Al3Mo2Cr12Fe35Mn28Ni20 are better especially Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20 ,it proved that adding Mo has better corrosion resistance. But three of AlxMoyCr12Fe35Mn28Ni20 were not good in corrosion resistance.
In mixed solutions studying ,we could know [Cl-] is directly proportional to pitting, and [Cl-] is a important role to pit.

目 錄

謝 誌 I
摘 要 II
英 文 摘 要 III
目 錄 IV
圖 目 錄 VI
表 目 錄 X
第一章 前言 1
第二章 文獻回顧 2
2.1高熵合金 2
2.1.1 高熵合金的起源 2
2.1.2 何謂高熵合金 3
2.1.3 高熵合金的特點 3
2.1.4 高熵合金的應用 5
2.2 電化學原理及測量方法 6
2.2.1 線性極化(Linear Polarization) 6
2.2.2 腐蝕電流的量測 7
2.2.3 陽極極化(Anodic Polarization) 9
2.2.4 循環極化 10
2.3 均勻腐蝕 10
2.4 加凡尼電池效應 10
2.5 孔蝕的基本理論 11
2.5.1 孔蝕的機制 11
第三章 實驗步驟 14
3.1 合金之製備 14
3.1.1 合金之原料及組成 14
3.2 試片製備 14
3.3 電化學測試 15
3.3.1 陽極極化掃描 17
3.3.2 循環極化掃描 19
第四章 結果與討論 20
4.1 (AlxMoyCr12Fe35Mn28Ni20,x+y=5)之電化學特性測量 20
4.1.1 XRD之結構分析 20
4.1.2 腐蝕表面金相 20
4.2 極化測試 22
4.2.1 於除氧之1M硫酸溶液中陽極極化測試 22
4.2.2 於除氧之0.1M氯化鈉溶液中陽極極化測試 26
4.2.3 於除氧之0.01M氯化鈉溶液中陽極極化測試 31
4.2.4 於室溫(25℃)下在1M硫酸溶液混合各濃度之氯化鈉溶液
之陽極極化測試 35
4.2.5 於室溫(25℃)下在1M氯化鈉溶液混合各濃度之硫酸鈉溶
液之陽極極化測試 37
4.2.6 氯離子濃度對於腐蝕電位、腐蝕電流、崩潰電位之影響 39
4.3 (AlxMoyCr12Fe35Mn28Ni20,x+y=5)電化學腐蝕之SEM表面觀察
44第五章 結 論 50參考文獻 51

圖 目 錄
圖2.1 Butler-Volmer eq.之示意圖 9
圖2.2 加凡尼電池 11
圖3.1恆電位儀 16
圖3.2 實驗裝置圖 16
圖3.3實驗流程圖 19
圖4.1 Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20之XRD圖 20
圖4.2 Al3Mo2Cr12Fe35Mn28Ni20之XRD圖 21
圖4.3 Al5Cr12Fe35Mn28Ni20之XRD圖 21
圖4.4 Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20在1M硫酸溶液,各溫度下之極化曲線
圖 23
圖4.5 Al3Mo2Cr12Fe35Mn28Ni20在1M硫酸溶液,各溫度下之極化曲線
圖 24
圖4.6 Al5Cr12Fe35Mn28Ni20在1M硫酸溶液,各溫度下之極化曲線圖 25
圖4.7 Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20在0.1M氯化鈉溶液,各溫度下之極化
曲線圖 28

圖4.8 Al3Mo2Cr12Fe35Mn28Ni20在0.1M氯化鈉溶液,各溫度下之極化
曲線 29
圖4.9 Al5Cr12Fe35Mn28Ni20在0.1M氯化鈉溶液,各溫度下之極化
曲線 30 圖4.10 Al1Mo4Cr12Fe35Mn28Ni20在0.01M氯化鈉溶液,各溫度下之極
化曲線圖 32
圖4.11 Al3Mo2Cr12Fe35Mn28Ni20在0.01M氯化鈉溶液,各溫度下之極
化曲線圖 33
圖4.12 Al5Cr12Fe35Mn28Ni20在0.01M氯化鈉溶液,各溫度下之極化曲
線圖 34
圖4-4 NAF+1Cr浸泡腐蝕液後之SEM正面金相
(a) 浸泡在硫酸溶液21天 38
(b) 浸泡在硝酸溶液21天 39
(c) 浸泡在鹽酸溶液21天 39
圖4-5 NAF+1Nb浸泡腐蝕液後之SEM正面金相
(a) 浸泡在硫酸溶液14天 40
(b) 浸泡在硝酸溶液14天 40
(c) 浸泡在鹽酸溶液14天 41
圖4-6 NAF+1Cr合金腐蝕後之側面腐蝕深度觀察
(a)硫酸腐蝕之側面圖 42
(b)硝酸腐蝕之側面圖 42
(c)鹽酸腐蝕之側面圖 43
圖4-7 NAF合金腐蝕後之側面腐蝕深度觀察
(a)硫酸腐蝕之側面圖 44
(b)硝酸腐蝕之側面圖 44
(c)鹽酸腐蝕之側面圖 45
圖4-8 NAF+1Nb腐蝕後之側面腐蝕深度觀察
(a)硫酸腐蝕之側面圖 46
(b)硝酸腐蝕之側面圖 46
(c)鹽酸腐蝕之側面圖 47
圖4-9三種合金對0.25M的NaCl之極化曲線比較 49
圖4-10三種合金對0.5M的NaCl之極化曲線比較 50
圖4-11三種合金對0.75M的NaCl之極化曲線比較 51
圖4-12三種合金對1M的NaCl之極化曲線比較 52
圖4-13三種介金屬合金在不同濃度的氯化鈉溶液中之(a)腐蝕電位;
及(b)腐蝕電流與氯化鈉溶液濃度之關係 54
圖4-14 NAF合金對不同濃度的NaCl溶液之極化曲線比較 56
圖4-15 NAF+1Cr合金對不同濃度的NaCl溶液之極化曲線比較 57
圖4-16 NAF+1Nb合金對不同濃度的NaCl溶液之極化曲線比較 58


表 目 錄

表2-1 Ni47.5Al25Fe27.5、(Ni47.5Al25Fe27.5)99Cr1、(Ni47.5Al25Fe27.5)99Nb1合金
之室溫拉伸性質 6
表3-1(Ni25Al27.5Fe)100-YXY合金之成份 18
表3-2 Ni-Al-Fe-X合金組成元素之基本特性 18
表4-1 NAF、NAF+1Cr及NAF+1Nb合金靜態浸泡於酸液之腐蝕速率
31
表4-2三種介金屬合金在不同濃度的氯化鈉溶液中之腐蝕電位
Ecorr (V vs Ag/AgCl) 53
表4-3三種介金屬合金在不同濃度的氯化鈉溶液中之腐蝕電流密度
icorr (mA/cm2) 53


參考文獻

1. Jien-Wei Yeh, Swe-Kai Chen, Su-Jien Lin, Jon-Yiew Gan, Tsung-Shune Chin, Tao-Tsung Shun, Chun-Huei Tsau, and Shou-Yi Chang, ―Nanostructured High-Entropy Alloys with Multiple Principal Elements: Novel Alloy Design Concepts and Outcomes”, Advanced Engineering Meterials, 6 (2004) 299-303
2.葉均蔚,新領域技術「奈米高熵合金」開發成功,國科會新聞稿,2003年。
3.童重縉,”Cu-Co-Ni-Cr-Al-Fe 高熵合金變形結構與高溫特性之研究”,國立清華大學材料科學與工程研究所論文,2002年。
4. 黃國雄,“等莫耳比多元合金系統之研究”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文, 1996
5. 賴高廷,“高亂度合金微結構及性質探討” ,國立清華大學材料科學工程研究所 碩士論文, 1998
6. 許雲翔, “以FCC 及BCC 元素為劃分配製等莫耳多元合金系統
之研究” ,國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文, 2000
7. 洪育德, “Cu-Ni-Al-Co-Cr-Fe-Si-Ti 高亂度合金之探討”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文,2001
8. C.Y.Hsu, J.W. Yeh, Chen and T.T. Shun,”Wear Resistance and High-Temperature Compression Strength of FCC CuCoNiAl1.5Fe Alloy with Boron Addition”Metallurgical and Materials Transaction,(2004),volume 35A(1-5)
9. J. R. Scully, “ Polarization resistance method for determination of
instantaneous corrosion rates, Corros”., 56 (2000) 199-204
10. 吳家豪,”AlxFeCoNiCrMo0.5 高熵合金之腐蝕及電化學性質”,國立清華大學材料工程研究所碩士論文,2006
11. 張競謙,”AlxCrMnFe1.5Niy 高熵合金之腐蝕及電化學性質行為研究”,國立清華大學材料工程研究所碩士論文,2006
12. Z. Szklarska-Smialowska, ―”Pitting Corrosion of Metal” (NACE,
Huston, Texas, 1986)
13.Herbert H. Uhlig and R. Winston Revie, ―”Corrosion and Corrosion Control”(A Wiley Interscience Publication, USA, 1984)
14.黃健嘉,” 軋延對過共晶鋁-21wt%矽顯微組織與機械性質之研究”, 國立東華大學材料科學與工程學系碩士論文,2009
15.蔡耀庭,”Al-Cr-Fe-Mn-Ni高熵合金冷加工及時效後微結構及性質研究” , 國立清華大學材料工程研究所碩士論文,2005
16.曾憶婷,”高熵合金Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mox之電化學量測及其特性研究”, 國立清華大學材料工程研究所碩士論文,2007
17. R. J. Brigham, Corrosion, 1972, 28, 177.
18. R. J. Brigham, E. W. Tozer, Corrosion, 1973, 29, 33.
19.R. J. Brigham, E. W. Tozer, Corrosion, 1974, 30, 161.
20.R. J. Brigham, Corros. Sci., 1975, 15, 579.
21. Standard test methods for pitting and crevice corrosion resistance of stainless steels and related alloys by use of ferric chloride solution, Designation: G 48-03.
22. Standard test method for electrochemical critical pitting temperature testing of stainless steels, Designation: G 150-99.
23.F.Heakal,” Influence of halides on the dissolution and passivation behavior of AZ91D magnesium alloy in aqueous solutions”, Electrochimica Acta,54
24. Y.L. Chou, J.W. Yeh, H.C. Shih,” The effect of molybdenum on the corrosion behaviour of the high-entropy alloys Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mox in aqueous environments” Corrosion Science, 52 (2010) 2571–2581
25. Y.L. Chou, J.W. Yeh, H.C. Shih,” Pitting corrosion of the high-entropy alloy Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1 in chloride-containing sulphate solutions”, Corrosion Science ,52 (2010) 3481–3491
26. 陳彥羽, 洪育德, 葉均蔚, 施漢章, “高亂度合金的金相與電化學極化之研究 – 在室溫下與其他鋼材做比較”, 防蝕工程第十八
卷第一期 25 – 40, 2004.
27. 林家旭,”Fe2AlCoCrNiMo0.5 高熵合金在室溫下之電化學性質”,國立清華大學材料工程研究所碩士論文,2005
28. 王俊凱,”鈦成份在高熵合金TixCo1.5FeNi1.5Mo0.1對表面陽極處理的影響”,中國文化大學材科所碩士論文,2009
29. 林凡育,”鈦含量在TixCo1.5CrFeNi1.5Mo0.1高熵合金裡對於儲氫影響之研究”, 中國文化大學材科所碩士論文,2009
30. 王彥淳, “AlxCo1.5CrFeMoyNi1.5Ti0.5 (x, y =0, 0.1, 0.2) 高熵合金機械性質與微結構之研究”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論文,2007
31. 林思延,” 高熵合金( Al5Cr12Fe35Mn28Ni20 )之電化學腐蝕性質研究”, 中國文化大學材科所碩士論文,2011
32. Y. Y. Chen, T. Duval, U. D. Hung, J.W. Yeh, H. C. Shih,―Electrochemical kinetics of the high entropy alloys in aqueous environments—a comparison with type 304 stainless steel”, Corros. Sci. 47 (2005) 2679-2699
33. Y. Y. Chen, T. Duval, U. D. Hung, J.W. Yeh, H. C. Shih,
―Microstructure and electrochemical properties of high entropy alloys—a comparison with type-304 stainless steel”, Corros. Sci. 47 (2005) 2257-2279
34. Y. J. Hsu, W. C. Chiang, and J. K. Wu, ―Corrosion behavior of FeCoNiCrCux high-entropy alloys in 3.5% sodium chloride solution”, Mater. Chem. and Phys. 92 (2005) 112-117
35. C.J. Tong, M.R. Chen, S.K. Chen, J.W. Yeh, T.T. Shun, S.J. Lin, S.Y. Chang, Mechanical performance of the AlxCoCrCuFeNi high-entropy alloy system with multiprincipal elements, Metall. Mater. Trans. A 36A (2005) 1263–1271.
36. C.Y. Hsu, J.W. Yeh, S.K. Chen, T.T. Shun, Wear resistance and high-temperature compression strength of Fcc CuCoNiCrAl0.5Fe alloy with boron addition, Metall. Mater. Trans. A 35A (2004) 1465–1469.33. P.K. Huang, J.W. Yeh, T.T. Shun, S.K. Chen, Multi-principal-elementalloys with improved oxidation and wear resistance for thermal spray coating, Adv. Eng. Mater. 6 (2004) 74–78

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊