磁场对Cu│CCl3COOH体系阳极溶解过程的影响

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磁场对Cu│CCl3COOH体系阳极溶解过程的影响摘要：本文利用电化学方法分别研究了平行（B∥）和垂直（B⊥）于电极表面的磁场对铜在CCl3COOH溶液中阳极溶解过程的影响。研究表明B∥和B⊥使Cu│CuCCl3COOH体系的腐蚀电流降低，腐蚀电位负移；在活化区，B∥和B⊥均使得电流增加；在振荡区，磁场使得振荡区间正移，振幅增加；在平台区，磁场的作用不明显；B∥的作用比B⊥的更加显著，这主要是由于B∥诱导了洛伦兹力，促进了腐蚀产物离开电极表面。69842

毕业论文关键词：磁场、铜、三氯乙酸、阳极溶解

Effects of anodic dissolution process of Cu│CCl3COOH system with the magnetic field

Abstract: In this paper, effects of the magnetic field on the anodic dissolution of metal copper in CCl3COOH solution were studied. The magnetic field was applied either parallel (B∥) or perpendicular(B⊥) to the surface of the electrode. Research shows that the corrosion current of the Cu│CCl3COOH system decreases and the corrosion potential negative shifts with the application of B∥and B⊥. In the activated region, B∥and B⊥ both increase the current. In the oscillation region, the magnetic field makes the oscillation rang positively move and amplitude increase. In the limiting region, the effect of the magnetic field is not obvious. The influence of B∥ is more significant than B⊥, this is mainly due to the Lorentz force induced by B∥,promoting the corrosion products leaving the electrode surface.

keywords：magnetic field; copper; trichloroacetic acid；anodic dissolution

1前言

金属表面与介质如潮湿空气、电解质溶液等接触时，因形成微电池而发生电化学作用从而引起腐蚀，叫做电化学腐蚀[1]，在腐蚀过程中主要以电化学腐蚀为主。由于金属腐蚀而带来的损失是非常严重的，据统计，全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料的量约为金属年产量的20%-30%[2]，因此研究金属的腐蚀具有重要的实际应用背景。

金属常常作为结构材料使用，常常在外加磁场条件下使用，而磁场可能影响金属的阳极溶解过程，因此有必要研究磁场作用下金属的阳极溶解过程。铜不仅在自然界资源丰富且具有较优良的导电性、导热性、延展性、耐腐蚀性、耐磨性等优良性质，被广泛地应用于电力、电子、能源及石化、机械及冶金、交通、轻工、新兴产业及等领域[3- 5]。通常情况下，铜比较难以腐蚀，但是在侵蚀性离子如氯离子[6,7]和硫酸根离子[8]的存在下容易腐蚀。论文网

磁场作用下铜在中性和酸性NaCl溶液中阳极溶解过程[9]的研究较多，而磁场作用下铜在有机酸中阳极溶解的报道较少，本文通过研究磁场对铜在三氯乙酸溶液中的阳极溶解过程，探讨磁场对铜在有机酸溶液中的作用机理。

2实验

2.1电极、溶液和电解池装置

电化学实验均在三电极体系中进行。工作电极为高纯铜棒(d = 2.0 mm,99.99%)，用环氧树脂涂封于有机玻璃中，使一端露出，依次用400#、600#和2000#金相砂纸打磨，然后在去离子水中用超声波清洗。Pt片做辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)做参比电极，文中所有电位均相对于SCE。溶液均用分析纯试剂和去离子水配制。所有实验在室温下进行。

2.2实验仪器和方法

电化学实验采用CHI604B电化学分析仪（CH Instruments）。Tafel曲线在开路±0.5 V的区间扫描得出。电流-时间曲线在恒定电位下记录电流随时间的变化。磁场由FD-MT-A磁天平(复旦大学科教仪器厂)产生。磁场分别平行(B∥)和垂直(B⊥)与电极表面，磁场强度均为400 mT，由计算机采集实验数据。