毕业论文课题相关文献综述

文献综述

一、背景

在海水冷却、盐溶液的处理与输送、海水淡化处理等广泛应用中[1]，优良的耐腐蚀性、高强度、低密度和拥有良好的加工性能的钛是广受欢迎的材料之一，与此同时，钛合金在生化、航空等各个领域中也发挥着积极的作用。但是钛在高温氯化物溶液中的缝隙腐蚀现象[2]，还原性酸环境中的严重侵蚀现象，以及因高温而减弱的强度等弱点也在另一方面限制了其应用与发展。我国对钛材的使用始于20世纪60年代，到70年代初期则投入民用，但是到目前为止，我国的钛工业发展仍然处在较低的水平。而政府和民间共同研究和开发钛合金生产加工技术[3]，研究节能及成本低的精炼、熔化、加工工艺，开拓钛合金的应用领域，对传统钛合金材料和产业进行改造，挖掘它的性能和潜力，支持传统工艺和技术改造，提高产品的稳定性，降低成本，采取措施消除研究与工业应用间的距离，都是加快我国钛合金发展的有力办法。

二、国内外研究现状

郭敏对钛的腐蚀与应用研究得出：钛材耐蚀的最关键原因是其表面生成了一层稳定的结合力强的氧化膜。它是其它粒子进入钛基体的有效屏障。只要钛的新鲜表面暴露在大气或水溶液中[4],立即会生成新氧化膜。钛与氧有很高的亲和力，钛原子的d轨上含有电子空位和不成对电子,氧也有不成对电子,容易形成电子对或共价键来补充离子键。原子或离子要穿过这层膜很困难,使钛在多种介质中显示出优异的耐蚀性能。

余存烨对钛在醋酸溶液的腐蚀性研究表明[5]：在氧化性较强的含卤醋酸中钛无过钝化，不会发生点蚀与SCC。在含氯离子、溴离子与甲酸等各种浓度的高温醋酸中均有优异的耐腐蚀性，如在PTA、PVA与乙醚氧化生产醋酸的设备多有应用，可制造各种工业器具。

褚洪针对钛合金的应力腐蚀进行研究[6]，分析了环境、应力、材料对钛合金应力腐蚀的影响，介绍了钛合金应力腐蚀的三种机制，即活性通道机理、氢脆机理、氯脆机理。钛合金的应力腐蚀机理分为阳极溶解型和氢致开裂型。不同的钛合金在不同介质中的SCC机制是不同的，且三种机制不是相互排斥的，而是相辅相成的。

姜楠通过对钛合金制换热器的腐蚀破坏进行失效分析[7]，对换热器腐蚀的原因进行了探讨分析，得到了换热器腐蚀破坏形式主要是露点腐蚀、缝隙腐蚀和氢腐蚀。对于酸性环境中钛合金的防腐提出了以下几点建议：a.保证焊接质量，尽量避免设备出现缝隙，并且保证焊接表面的洁净，不要黏上其他金属污垢。b.改进设计与施工，防止焊接缺陷。c.适当添加不影响工艺的氧化剂，如氧气等。

沈保罗、冯可芹、高升吉等教授论述了钛合金的性能特点和在工业中的应用[8]。综述了钛合金产生应力的条件和机制，并提出了相应的对策。可采用以下方法：a.消除残余应力。可通过整体退火或局部的办法消除零部件制造后产生的局部残余应力，此时应考虑热处理对材料强度、塑性或韧性的负面影响。B.合金化。对于传统合金，可根据情况在合金中添加适量的Pd、Mo或Ru来改善其SCC抗力。钛的应力腐蚀（SCC）被证明是环境、应力和材料三个因素共同作用的结果，而这种SCC具有高度的选择性，如果只改变其中的任何一个因素，则不会发生。而环境因素则包含了介质、pH值、电位、温度和浓度五个部分，应力来源于工作时产生的外应力或由于腐蚀产物的体积效应而造成的。在同一环境介质中，如果材料的化学成分、偏析、组织、晶粒度、晶体缺陷、性能、热处理以及表面状态等不同，钛合金应力腐蚀行为和程度也会不同。

杜继红利用阳极保护技术研究了钛在不同温度、浓度硫酸中的腐蚀行为[9]，测定了阳极极化曲线并据此分析出钝化区和保护电位值，监测钛在这些电位下进行以168h为一周期的腐蚀行为结果表明，无论硫酸介质处于静态还是动态，钛在温度低于90℃、40wt%的硫酸及温度低于60℃、70wt%的硫酸中均能应用阳极保护来防止腐蚀,其中静态腐蚀率更低。XPS分析表明阳极氧化膜由二氧化钛及两种中间氧化物组成,其腐蚀率随氧化膜中的二氧化钛含量而变化。