乙二醇-水冷媒中铜-铝电偶腐蚀行为及反应机制研究

doi:10.11902/1005.4537.2025.081

中国腐蚀与防护学报 DOI: 10.11902/1005.4537.2025.081

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乙二醇-水冷媒中铜-铝电偶腐蚀行为及反应机制研究

陈思敏, 练龙江, 黄延淞, 曾兰香, 雷冰, 孟国哲

中山大学化学工程与技术学院

Study on Copper Aluminum Galvanic Corrosion Behavior and Reaction Mechanism in Ethylene Glycol Water Cooled Medium

引用本文:

陈思敏练龙江黄延淞曾兰香雷冰孟国哲. 乙二醇-水冷媒中铜-铝电偶腐蚀行为及反应机制研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2025.081.

全文: PDF(1488 KB)

摘要: 电子器件冷却系统回路中，广泛存在乙二醇冷媒介质下的异种金属材料电偶腐蚀兼容性问题，严重威胁着冷却系统的边界完整性和电子器件服役安全。本论文以此为背景，通过腐蚀电化学测试、电偶浸泡试验等方法，系统研究了乙二醇-水溶液中TP2和AA1060之间的电偶效应及反应机制。结果表明，在乙二醇-水溶液中，AA1060作为电偶阳极，TP2作为电偶阴极，二者腐蚀电位差达608.8mV；AA1060在强阳极极化作用下，发生了自发的点蚀行为，而TP2得到了较好的阴极保护；浸泡试验结果显示，AA1060在电偶效应的作用下，最大点蚀速率可达2.29mm/a，浸泡试验测得的点蚀速率远高于电偶电流推算的腐蚀速率；XPS结果显示，AA1060的异常点蚀速率与Cu的反沉积和局部微电偶效应相关，Cu2+在AA1060表面通过置换反应沉积Cu颗粒，并与Al基体形成局部的Cu-Al微电偶，进一步促进了AA1060的局部溶解。

关键词 ：乙二醇冷媒, 电偶腐蚀, TP2铜合金, AA1060铝合金

Abstract：In the cooling system circuit of electronic devices, there is a widespread problem of galvanic corrosion compatibility of dissimilar metal materials under ethylene glycol refrigerant medium, which seriously threatens the boundary integrity of the cooling system and the service safety of electronic devices. Based on this background, this paper systematically studied the galvanic effect and reaction mechanism between TP2 and AA1060 in ethylene glycol water solution through methods such as corrosion electrochemical testing and galvanic immersion test. The results showed that in ethylene glycol water solution, AA1060 acted as the anode of the thermocouple and TP2 as the cathode, with a corrosion potential difference of 608.8mV between the two; Under strong anodic polarization, AA1060 exhibited spontaneous pitting behavior, while TP2 received better cathodic protection; The immersion test results showed that under the action of the electric couple effect, the maximum pitting corrosion rate of AA1060 could reach 2.29mm/a, and the pitting corrosion rate measured by the immersion test was much higher than the corrosion rate calculated by the electric couple current; The XPS results show that the abnormal pitting rate of AA1060 is related to the reverse deposition of Cu and local micro electric couple effect. Cu2+deposits Cu particles on the surface of AA1060 through displacement reaction and forms local Cu Al micro electric couple with the Al matrix, further promoting the local dissolution of AA1060.

Key words： ethylene glycol refrigerant galvanic corrosion TP2 copper alloy AA1060

收稿日期: 2025-03-11

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