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随着全球资源和环境问题的日益严重,建立资源节约和环境友好型社会是人类社会发展的必然趋势。天燃气作为一种清洁高效能源在能源消费结构中占据越来越大的比重。新型烟气冷凝器是一种节能环保高效利用天然气的装置,但弱酸性冷凝液会对冷凝器换热表面造成腐蚀破坏,因此解决腐蚀问题是其开发和推广利用的关键之一。本文首先通过向化学镀液中添加适量的稀土元素Ce4+,利用金相显微镜、EDX、XRD、电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-AES)、极化曲线、交流阻抗和全浸泡实验,研究了稀土Ce4+对Ni-Cu-P镀层沉积速率、表面形貌、镀层成分、结构以及耐蚀性能等影响。结果表明,随着化学镀液中稀土Ce4+浓度增加,Ni-Cu-P镀层的沉积速率逐渐降低;稀土Ce4+添加镀液后,在镀层中未检测Ce元素,但提高了镀层中Cu元素的含量,抑制了Ni-Cu-P合金晶粒的长大,促进了镀层的非晶态化程度,增强了镀层耐蚀性能;稀土Ce4+浓度严重影响镀层的组织形貌,当镀液中Ce4+浓度低于8mg/L时,随着Ce4+浓度增加,镀层晶粒细化,变得均一致密,耐蚀性增强;继续增加Ce4+浓度导致镀层表面状况恶化,耐蚀性下降。此外,本文还对镀层表面稀土转化膜的制备及性能进行研究。从三种稀土铈盐(硝酸铈、硫酸铈和氯化铈)转化膜中筛选出耐蚀性最佳的硝酸铈转化膜,并采用正交试验确定最佳工艺参数为:Ce(NO3)3·6H2O浓度为20g/L,H2O2体积为25mL/L, H3BO3浓度为2.5g/L,处理时间为60mim,转化液温度为25℃,溶液pH值为3-4。稀土硝酸铈转化膜为金黄色,表面存在微裂纹和稀土颗粒堆积,膜层主要由铈的氧化物或者氢氧化物构成;在转化液中添加苯并三氮唑(BTA)进行复合成膜,复合膜表面微裂纹基本消失,膜层较致密;电化学测试表明复合膜(-0.018V)的腐蚀电位高于单层稀土转化膜(-0.152V),腐蚀倾向低;复合膜的电荷转移电阻最大,腐蚀电流密度最小为0.66μA/cm2,与镀层腐蚀电流密度相比降低约93%,与单层稀土转化膜腐蚀电流密度相比降低约50%,耐蚀性最好。