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姓名 張志雄(Chih-Hsiung Chang)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系
論文名稱 鋁在酸性溶液中孔蝕行為研究
(Pitting Behavior of Aluminum in Acid Solution)
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摘要(中) 本研究主要是探討高純度鋁(99.95%),在8N鹽酸(HCl)溶液中,進行交流電(三角波)蝕刻的孔蝕行為。利用電化學量測方法:定電流循環極化法(GVP),輸入三角波電流(0.15 A/cm2),量測表面的電壓變化,來推測金屬與溶液界面的電化學反應。並利用掃描式電子顯微鏡(SEM),觀察電化學蝕刻後的表面形態。對於蝕刻後表面的化學成分,則利用化學分析電子術(ESCA)分析表面化學生成物,探討表面狀態的不同,對表面腐蝕行為的影響。
從改變各種參數的實驗結果,發現增加交流電頻率,會使破裂電壓(Eb)上升(0.093 V~0.32 V),蝕孔(pit)變小,並造成表面局部性蝕刻。添加氧化劑(H2SO4),會產生局佈性孔洞蝕刻,破裂電壓(Eb)會隨濃度增加而上升,但添加較高濃度氧化劑(>0.3 N)時,在陽極半反應所產生的尖峰,會偏移至陰極半反應。由ESCA能譜圖分析,可推論得知:陰極半反應中產生尖峰,是由於較厚的陽極鈍化膜(Al2O3),導致陰極反應的電位升高。
摘要(英) Pitting behavior of pure aluminum foils (99.95%) in hydrochloric solution performed at constant alternating current was investigated. A diagram of V-I diagram was plotted from the galvanodynamic voltammetry polarization (GVP) of the aluminum foil in the acid solution. Corrosion morphology of the aluminum foil was examined through scanning electron microscope (SEM). The relationship between the corrosion morphology and the corresponding profile of V-I diagram for the aluminum foil was of interest. Morphology examination revealed that the size of pits and the portion of pitting area decrease markedly with increasing the frequency of the alternating current. Analyzing in the V-I diagram, we found that the breakdown potential(Eb)with its corresponding current density decrease with increasing the ac frequency. The effect of additives indicated that an addition of sulfuric acid in the electrolyte results to intensify the size difference of pits, thus size distribution becoming less homogeneous. The addition of aluminum chloride (AlCl3) in the electrolyte only intensified the pitting corrosion when ac with high frequencies ( > 60 Hz) was applied.
關鍵字(中) ★ 電化學量測
★ 鋁
★ 孔洞蝕刻
★ 掃描式電子顯微鏡
關鍵字(英) ★ pitting
★ Aluminum
★ GVP
★ SEM
★ electrochemical measurement
論文目次 目 錄
摘要 Ⅰ
謝誌 Ⅱ
目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅶ
第一章 前言 1
1.1鋁電化學蝕刻 1
1.2鋁交流電蝕表面處理之應用 2
1.2.1 平版印刷鋁板 2
1.2.2 鋁電解電容器電極箔 3
1.3 本論文研究之目的 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 鋁的基本化學特性 5
2.2交流電蝕刻原理 6
2.3 蝕刻液成分對鋁電化學蝕刻的影響 8
2.3.1 氯離子的影響 8
2.3.2 硫酸根離子的影響 9
2.4 定電流循環極化法(GVP)基本理論 9
第三章 實驗方法 12
3.1 試片與蝕刻槽的準備 12
3.2 蝕刻溶液的配製 12
3.3 實驗流程 12
3.3.1前處理時間 13
3.3.2交流電蝕刻實驗 13
3.3.3電化學實驗 13
3.4 表面分析儀器 14
第四章 結果與討論 15
4.1 前處理時間的影響 15
4.2 不同參數的交流電蝕刻 17
4.2.1 頻率 17
4.2.2 溫度 19
4.2.3 時間 20
4.2.4 氧化劑濃度 20
4.2.5 抑制劑濃度 21
4.3 定電流循環極化(GVP)曲線圖 22
4.3.1頻率 23
4.3.2溫度 25
4.3.3 氧化劑濃度 26
4.3.4抑制劑濃度 27
4.4 表面化學成分分析 28
第五章 結論 30
第六章 未來展望 31
參考文獻 32
附表 34
附圖 36
參考文獻 參 考 文 獻
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指導教授 林景崎(Jing-Chie Lin) 審核日期 2003-7-15
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