1446 工程科学学报，第41卷，第11期 表1A-2Li合金动电位极化曲线的拟合结果 量分数为3.5%的NaCI溶液中的EIS结果如图2 Table 1 Fitting results of potentiodynamic polarization plots of the 所示.从Bode图中可以看出所有试样的EIS都具 Al-2Li alloy 有2个时间常数，高频容抗弧与电极表面的钝化 时效时间h Ecor/V(vs SCE) IcoG /(10.A-cm2) Ep/(V vs SCE) 膜有关，低频容抗弧与双电层电容和转移电阻有 0 -1.115 3.23 -0.755 关2o,时效处理未改变该合金钝化膜在中性NaCl 1 -0.964 6.34 -0.746 水溶液中的腐蚀机制.用图3(a)R,(RQr)(ReCd) 20 -1.072 0.73 -0.750 和(b)R,(ROr)(RQ)的等效电路分别拟合0h、 40 -1.114 3.26 -0.753 时效1、20和40h的EIS数据，其中R为试样表面 到参比电极的溶液电阻，R和Q分别为钝化膜的 理状态无关，与A-Li-Zr合金在碱性NaCI水溶液 电阻和常相位角元件，R和C(或Qa)为双电层 中获得的结果相一致，说明δ'相析出相的数量 的转移电阻和电容（或常相位角元件Q),Y。为法 和尺寸不足以改变该合金的点蚀电位 拉第导纳，n为Q的指数，拟合精度在10数量 2.2钝化电位下的电化学阻抗（EIS) 级，拟合曲线用实线表示，各参数的拟合结果见表2 选择-0.85 Vys SCE作为A-2Li合金钝化的施 和表3.1h和20h时效的试样钝化膜电阻分别低 加电位，在该电位下所有试样都发生钝化（图1） 于和高于0h试样，双电层电容则有相反的结果， A-2Li合金通过恒电位极化获得钝化膜后，在质 说明时效20h的钝化膜具有最高的耐蚀性，固溶 35000 (a) 1:时效时间0h 80 (b) 30000 2:时效时间1h 3:时效时间20h 70 25000 4:时效时间40h 60 320000 50 3 15000 40 0 0 10000 30 1:时效时间0h 966 4 o 2:时效时间1h 5000 20 3:时效时间20h 4:时效时间40h 0 5000100001500020000250003000035000 10210-1 1091010210 10 阻抗实部，Z./(Ωcm) 频率，fHz 图2A-2Li合金在-0.85 V vs SCE钝化电位下的ElS结果.(a)Nyquist图：(b)Bode图 Fig.2 Electrochemical impedance spectra(EIS)of the Al-2Li alloy at-0.85 V vs SCE:(a)Nyquist;(b)Bode (a) (b) R Ra R ⊙ Qa O. 图3A-2Li合金电极的等效电路图.(a)R,(R,Qr(R.Ca:(b)R(RQ(R.Qa) Fig.3 Equivalent circuit diagram of the Al-2Li Alloy electrode:(a)R,(RO)(RaCa),(b)R(ROrROa) 表2A-2Li合金钝化膜EIS拟合结果（图3(a) Table 2 Fitting parameters of EIS for the Al-2Li alloy (Fig.3(a)) g 时效时间h R/(2cm2) R(kQ-cm2) C/μfcm2) R/(k2-cm2) o(O-1.cm2.s-") 0 2.46 2.41×106 0.69 22.81 76.90 19.9 3.22 3.23×10 0.65 19.19 89.92 16.7 20 3.92 2.33×106 0.66 25.01 71.96 22.57理状态无关，与 Al−Li−Zr 合金在碱性 NaCl 水溶液 中获得的结果相一致[19] ，说明 δ′相析出相的数量 和尺寸不足以改变该合金的点蚀电位. 2.2    钝化电位下的电化学阻抗（EIS） 选择−0.85 Vvs SCE 作为 Al−2Li 合金钝化的施 加电位，在该电位下所有试样都发生钝化（图 1）. Al−2Li 合金通过恒电位极化获得钝化膜后，在质 量分数为 3.5% 的 NaCl 溶液中的 EIS 结果如图 2 所示. 从 Bode 图中可以看出所有试样的 EIS 都具 有 2 个时间常数，高频容抗弧与电极表面的钝化 膜有关，低频容抗弧与双电层电容和转移电阻有 关[20] ，时效处理未改变该合金钝化膜在中性 NaCl 水溶液中的腐蚀机制. 用图 3（a）Rs（RfQf）（RctCdl） 和 （b）Rs（RfQf） （RctQdl）的等效电路分别拟合 0 h、 时效 1、20 和 40 h 的 EIS 数据，其中 Rs 为试样表面 到参比电极的溶液电阻，Rf 和 Qf 分别为钝化膜的 电阻和常相位角元件，Rct 和 Cdl（或 Qdl）为双电层 的转移电阻和电容（或常相位角元件 Q），Y0 为法 拉第导纳， n 为 Q 的指数，拟合精度在 10−4 数量 级，拟合曲线用实线表示，各参数的拟合结果见表 2 和表 3. 1 h 和 20 h 时效的试样钝化膜电阻分别低 于和高于 0 h 试样，双电层电容则有相反的结果， 说明时效 20 h 的钝化膜具有最高的耐蚀性，固溶 表 1    Al−2Li 合金动电位极化曲线的拟合结果 Table 1    Fitting results of potentiodynamic polarization plots of the Al−2Li alloy 时效时间/h Ecorr/V（vs SCE） Icorr /（10−7·A·cm−2） Ep /（V vs SCE） 0 −1.115 3.23 −0.755 1 −0.964 6.34 −0.746 20 −1.072 0.73 −0.750 40 −1.114 3.26 −0.753 表 2  Al−2Li 合金钝化膜 EIS 拟合结果（图 3（a）） Table 2 Fitting parameters of EIS for the Al−2Li alloy (Fig. 3(a)) 时效时间/h Rs /（Ω·cm2 ） Qf Rf /（kΩ·cm2 ） Cdl/（μF·cm−2） Rct/（kΩ·cm2 ） Y0 /（Ω −1·cm−2·s−n ） n 0 2.46 2.41×10−6 0.69 22.81 76.90 19.9 1 3.22 3.23×10−4 0.65 19.19 89.92 16.7 20 3.92 2.33×10−6 0.66 25.01 71.96 22.57 10−2 10−1 100 101 102 103 104 1: 时效时间 0 h 2: 时效时间 1 h 3: 时效时间 20 h 4: 时效时间 40 h 1: 时效时间 0 h 2: 时效时间 1 h 3: 时效时间 20 h 4: 时效时间 40 h 10 20 30 40 50 60 70 80 相位/(°) 频率，f /Hz 2 3 1 4 (b) 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 4 1 3 2 阻抗虚部，−Zim / (Ω·cm2) 阻抗实部，Zre / (Ω·cm2 ) (a) 图 2    Al−2Li 合金在−0.85 V vs SCE 钝化电位下的 EIS 结果. （a）Nyquist 图;（b）Bode 图 Fig.2    Electrochemical impedance spectra(EIS) of the Al−2Li alloy at −0.85 V vs SCE: (a) Nyquist; (b) Bode (a) Rs Rf Qf Rct Qdl Rs Rf Qf Rct Qdl (b) 图 3    Al−2Li 合金电极的等效电路图. （a）Rs（RfQf）（RctCdl）；（b）Rs（RfQf）（RctQdl） Fig.3    Equivalent circuit diagram of the Al−2Li Alloy electrode: (a) Rs (RfQf )(RctCdl); (b) Rs (RfQf )(RctQdl) · 1446 · 工程科学学报，第 41 卷，第 11 期