
中H+含量的增加,线夹基体表面氧化膜遭到的破坏程度增强,氧化膜对反应的阻碍作用减弱,最终导致线夹腐蚀速率提高,在其EIS谱中即表现为容抗弧半径减小。这些分析结果与TaFel曲线以及2.1.1节分析结果一致。
3.2.2 温度对线夹腐蚀速率的影响
由图5可知,在pH为6.5的腐蚀溶液中,随着温度的升高,线夹的自腐蚀电位负向移动,其腐蚀趋势增大;容抗弧半径减小,腐蚀速率增大。通常温度的升高会加速反应过程,同时也会加快溶液的对流与扩散,降低电解液电阻,从而导致线夹腐蚀速率增大。此外,随着温度的升高,溶液的水解程度增大,H+含量增多,而氧分子的扩散速率增大,溶解度降低,导致线夹腐蚀速率增大。

3.3 腐蚀形貌
由图6可以看出,腐蚀5d的试样剖面整体较为光洁,内部导线光泽度较好;腐蚀10d的试样剖面粗糙度增大,内部导线端部呈灰色,但内部导线仍然较光洁;腐蚀20d的试样剖面粗糙度进一步增大,导线灰色区域扩大,内部钢芯表面出现少量褐色锈迹;腐蚀40d后线夹剖面已经暗淡无光,其内部导线完全被灰色氧化层覆盖,锈迹也明显增多。

由图7可以看出,腐蚀5d后,线夹压接管内表面可以看到零星的腐蚀产物,腐蚀产物呈团簇状分布,这是由于压接管内表面会存在一些凹坑、凸起或者杂质,这些位置处的表面能通常较高,腐蚀会优先在这些位置发生;腐蚀10d后,压接管内表面基本被腐蚀产物覆盖,但是腐蚀层较单薄;腐蚀20d后,压接管内表面仍然存在一层较为单薄的腐蚀层,但致密性能要大于腐蚀10d腐蚀层的,在这个腐蚀层上方还存在着一层较为厚实的腐蚀层,但出现了局部脱落现象;腐蚀40d后,压接管内表面已经完全被腐蚀产物覆盖,这些腐蚀产物并非一次形成,而是多次腐蚀后逐渐堆叠而成。由此可以推测,在腐蚀过程中,由于线夹压接管内表面存在腐蚀液,内表面完好区域与缺陷区域之间存在电位差,腐蚀产物优先在缺陷处生成,并逐渐向其它区域生长;当线夹在空气中晾干时,压接管内表面的腐蚀层因干燥脱水而产生微裂纹,当裂纹扩展到一定阶段后腐蚀层局部发生脱落,腐蚀产物脱落处在重新接触到腐蚀溶液后又会重复发生上述过程。而未脱落的腐蚀层覆盖区域因干燥脱水产生微裂纹,再次浸入腐蚀液中时,腐蚀液渗入腐蚀层与铝基体接触,导致腐蚀进一步发生;新腐蚀层的生长也会引起旧腐蚀层的局部脱落,最终在线夹压接管内表面形成层片状杂乱堆积的腐蚀形貌。

从图8可以清楚看出,线夹压接管内表面的腐蚀产物呈层状杂乱分布,腐蚀层内部存在微裂纹,且腐蚀层发生局部脱落;位置1处的腐蚀层主要有铝和氧元素,其原子比约为3:2,大于AI2O3的2:3,这是由于高能入射电子有一定穿透深度,穿过Al2O3层打到铝基体表面而造成的。由于能谱仪高能电子最大穿透深度约为500Nm,因此压接管内表面形成的腐蚀层厚度小于500Nm[13]。线扫描结果显示腐蚀产物脱落区的氧含量低于未脱落区的,说明在脱落区仍然有较薄的新生氧化层存在,在已脱落区域与未脱落区域的元素含量并不会发生阶梯型的突变,而是有一个渐变过程,表明在此处存在一个过渡区域。