轧制纳米块体304不锈钢腐蚀行为的研究Ⅱ钝化膜保护性能

采用动电位极化曲线和Mott-Schottky分析等电化学测试手段,探讨了轧制纳米块体304不锈钢与普通304不锈钢在0.05mol/L H2SO4＋0.05mol/L Na2SO4溶液中钝化膜的保护性能;运用点缺陷（PDM）模型,分析了不同电位下在0.05mol/L H2SO4＋0.25mol/L Na2SO4溶液中两种材料形成钝化膜的半导体性质,阐述了导致两种钝化膜保护性能差异的根本原因.结果表明：两种材料表面钝化膜都具有n型半导体特征,氧空穴作为主要的载流子参与钝化膜的形成和溶解过程;钝化膜中载流子密度与钝化膜的形成电位之间满足幂指数关系,载流子在两种材料表面的钝化膜中的扩散系数非常接近,说明两种钝化膜遵从相似的形成和溶解机制,但轧制纳米块体304不锈钢中的载流子密度小于普通304不锈钢钝化膜中的载流子密度,从而使其钝化膜具有更好的保护性.     

不锈钢钝化膜形成和破坏过程的原位ECSTM研究

利用电化学扫描隧道显微镜（ECSTM）,原位研究不同电位下不锈钢在0．5M H2SO4＋0．02M NaCl溶液中表面形貌的动态行为,并讨论电位对不锈钢电化学阻抗谱（EIS）的影响。结果表明：不锈钢在活化－钝化过渡区电位表面粗糙度最大;进入钝化区内,在钝化膜完整处,电位越高,表面粗糙度越小,钝化膜呈有序生长。在钝化膜薄弱处,电位控制在0．2V时,钝化膜最为完整。在0．5V时,表面微点蚀坑开始萌生。电位为0．8V时, 已有的微点蚀坑有所生长。不锈钢表面ECSTM形貌与电化学阻抗谱测量呈对应关系;电位为0．2V时,表面钝化膜最为完整,阻抗最大;电位为0．5V时,在钝化膜薄弱处萌生点蚀坑,钝化膜阻抗有所下降;电位为0．8V时,钝化膜完整处得到明显的整平,阻抗相比0．5V时明显提高,但由于已萌生的微点蚀坑开始生长,阻抗相比0．2V时仍有所降低。     

电化学阻抗谱法对304不锈钢孔蚀生长和再钝化阶段的原位研究

利用动电位电化学阻抗谱(DEIS)法研究了304不锈钢在0.1mol/L NaCl溶液中的孔蚀行为,比较了孔蚀前后钝化膜的电化学阻抗谱的变化。提出了一种改进的双层膜结构,用以评价不锈钢在孔蚀的初始阶段和再钝化阶段各个参数的不同,指出孔蚀对钝化膜外层破坏较内层严重。使用活化控制的膜破裂模式评价孔蚀的初始阶段和再钝化阶段各个参数变化。     

304不锈钢在硝酸盐及硫酸溶液中的钝化

利用电化学方法和表面分析技术研究了304不锈钢在 硝酸盐及硫酸溶液中的钝化行为.结果表明，304不锈钢经硝酸盐及硫酸溶液中钝化后在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性大为提高.SEM分析表明，经过H2SO4+KNO3钝化后，钝化膜具有网状的结构，膜层结合紧密；而单独在H2SO4溶液中钝化后，表面为有裂纹的钝化膜，微孔较多；单独在KNO3溶液中钝化，与未处理的基本相同.     

316不锈钢在模拟冷却水中的钝化模型

测定了316不锈钢在模拟冷却水中长期浸泡（1~65d）和短期浸泡（1h内）过程中的电化学阻抗谱,并用4种钝化模型进行了拟合,确定了适合本体系的钝化模型。拟合结果显示,在长期浸泡过程中,浸泡初期电荷转移电阻R1较小,而反映双电层电容的Y01值较大,随浸泡时间增加,R1、Y01值趋于稳定;膜电阻R2在电极浸泡过程中不断增大,膜电容Y02值则不断减小,显示钝化膜的增厚和致密;8d后R2比R1约大4个数量级。短期浸泡过程中,浸泡5min时,R1与R2数值接近;随浸泡时间延长,R1变化不大,而R2在15min内增大了一个数量级,并不断随时间延长而增大。     

不锈钢载波钝化膜的光电化学研究

采用光电化学方法研究了304不锈钢载波钝化膜在硼酸／硼砂溶液中的光电化学性质．通过测量钝化膜的光电流与入射光光子能量的关系和光电流与测量电位的关系，结合半导体理论．对载波钝化膜的半导体特性和结构进行了分析．结果表明，载波钝化膜是一高度无序的非晶态半导体膜且具有P型半导体特性．膜层的光电流对测量电位的响应在一定范围内符合Poole-Frenkel效应，但在其它范围内则具有一定的复杂性．     

不锈钢过钝化－二次钝化的研究

通过对３０４不锈钢在较高电位下过钝化和二次钝化的稳态过程和电化学交流阻抗（ＥＩＳ）的分析，认为不锈钢过钝化和二次钝化现象与膜／溶液（ｆ／ｓ）界面上的电化学反应有密切关系，并通过理论模型分析，解释了过钝化和二次过钝化膜在高电位下溶解速度高，而在开路自腐蚀电位下反而有较好的稳定性这一现象．     

304L不锈钢在硼酸水溶液中的腐蚀行为

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜和能谱分析方法研究了304L不锈钢在硼酸水溶液中的腐蚀行为。结果表明,304L不锈钢的自腐蚀电位和腐蚀电流密度随着硼酸水溶液温度的升高而增大;不同温度下的电化学阻抗谱呈单容抗弧,表现为一个时间常数,80℃硼酸水溶液中的阻抗模值较小;随时间的延长,304L不锈钢的均匀腐蚀速率逐渐降低,并且维持在较低的腐蚀速率。     

不锈钢载波钝化着色膜的形成机理研究

应用XPS、循环伏安曲线和极化曲线测定等手段对载波钝化膜的组成及各成分在膜层中的纵向分布进行了测试分析,据此讨论了膜层及膜层中组份的性质和作用,提出了载波钝化膜的生长机理．     

硫化氢对不锈钢表面钝化膜破坏的研究

采用动电位扫描、电化学阻抗、电子探针等方法，研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢在含H2S的酸性体系中表面钝化膜的破坏。结果表明：当H2S含量较低时，不锈钢表面钝化膜的厚度在H2S的作用下不断减薄，但并未完全破坏，电化学阻抗谱图保留钝化膜的阻抗特征；当H2S含量较高时，不锈钢表面纯化膜被破坏，表面覆盖一层硫化物膜，电化学阻抗图谱的特征发生变化。     

304不锈钢钝化膜在不同溶液中的半导体导电行为

采用电位-电容法及Mott-Schottky分析技术研究了自腐蚀电位条件下304不锈钢钝化膜在酸、碱性溶液中的半导体导电行为.研究表明,304不锈钢钝化膜在不同溶液体系中表现出不同的导电特征,在5‰H2SO4溶液中,呈现两个空间电荷层,扫描电位低于0VSCE,钝化膜呈现p型半导体导电特征.而扫描电位大于0VSCE,钝化膜呈现n型半导体导电特征.钝化膜在5%NaOH溶液中呈现p型半导体导电特征.在不同溶液中载流子浓度随着浸泡时间的延长变化不大.     

304不锈钢晶间腐蚀发展过程的阻抗谱分析

研究了敏化态304不锈钢在10%草酸溶液中电解浸蚀不同时间的腐蚀形貌及产生晶间腐蚀后的电化学阻抗谱特征并拟合了电化学阻抗谱。结果表明：钝化膜表面界面电容Cc及晶间腐蚀活性区界面电容Cd随敏化态不锈钢晶间腐蚀程度的加剧呈上升趋势,电荷传递电阻Rt呈现下降趋势,与晶间腐蚀的发生和发展有一定的对应关系。研究结果为运用电化学阻抗谱技术检测不锈钢晶间腐蚀提供了必要的依据。     

电化学改性不锈钢钝化膜的XPS/SERS研究

应用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和表面增强拉曼光谱（ＳＥＲＳ）考察１８－８不锈钢表面电化学改性钝化膜各层次的化学组成。ＸＰＳ的结果表明电化学改性处理可使钝化膜老化。膜层中含大量的ＣｒＯ３,但未检测到ＣｒＯ４＾２－,在膜的各个层次均发生铬的富集,而在最外层铬的含量并非最大。表明在改性处理过程中,铬优先溶解,铁在膜的以存在Ｆｅ（Ⅱ）和ＦｅⅡ两种氧化态,同时有利于非晶态结构的形成。原位ＳＥＲＳ测试的结果指     

不锈钢载波钝化膜的生长过程

运用电化学交流阻抗分析(EIS)、电量测定并结合原子力显微镜(AFM)研究了304不锈钢载波钝化膜的生长过程．研究了在交变电场下钝化膜层中微孔的产生及其对膜层生长的作用；并运用钝化膜生长过程中的电量时间响应和原子力显微镜扫描分析对不锈钢载波钝化膜的生长机理进行验证分析．结果表明：载波钝化膜具有很高的生长速度是由于交变电场对膜层的作用改变了膜层的生长方式，使之不同于直流钝化条件下钝化膜的生长过程．     

轧制纳米块体304不锈钢腐蚀行为的研究Ⅰ.钝化膜耐氯离子侵蚀能力

用深度轧制方法获得了块体纳米304不锈钢材料．通过动电位极化曲线和Mott-Schottky分析等电化学测试手段，探讨了轧制纳米块体304不锈钢与普通304不锈钢（304ss）在0．05mol／L H2SO4＋0．05mol／L NaCl溶液中钝化膜的耐Cl^-侵蚀性能．研究表明，深度轧制使304不锈钢组织内部形成高密度纳米尺度孪晶；纳米化表面可以形成致密的钝化膜，使其耐Cl^-侵蚀能力提高．对钝化膜半导体性能分析结果表明，轧制纳米块体不锈钢钝化膜中的载流子密度有所下降，这在一定程度上抑制了钝化膜的电化学反应历程，从而进一步提高了钝化膜的化学稳定性．     

表面粗糙度对304不锈钢早期点蚀行为影响的电化学方法

采用动电位扫描、电化学阻抗谱和电化学噪声等方法研究了4种不同表面粗糙度304不锈钢电极在质量分数为3％的NaCl溶液中的早期腐蚀行为.随着不锈钢电极表面粗糙度的下降,304不锈钢自腐蚀电位与点蚀电位均有所上升;电荷转移电阻噪声电阻明显升高,而电位标准偏差与电流标准偏差则有所降低;粗糙度0.25μm的电极在阻抗谱低频区出...     

敏化1Cr18Ni9Ti不锈钢钝化膜的光电流谱研究

采用评价钝化膜稳定性的光电化学方法－光电流谱技术，研究敏化不锈钢的钝化膜。光电流谱测试结果表明，对敏化的不锈钢电极，在不同的电位范围内，钝化膜显示出ｎ型或ｐ型半导体的特性。这可以用不同电位下不锈钢钝化膜组分中Ｃｒ水合程度的不同和表面态的存在来解释。本工作表明，光电流谱技术对于研究不锈钢敏化是很有用的工具。     

316L奥氏体不锈钢在不同电位下的点蚀和再钝化行为研究

目的研究外加电位对316L奥氏体不锈钢点蚀和再钝化行为的影响。方法采用循环极化、恒电位极化,电化学阻抗谱(EIS)等多种电化学测试方法,研究了系列电位与混合电位对316L奥氏体不锈钢点蚀敏感性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)观察分析钝化膜点蚀形貌和元素含量。结果在60℃的饱和CO_2的10 g/L NaCl溶液中,316L奥氏体不锈钢的钝化区间为-0.394～0.168 V,但电位在-0.100～0.168V之间,即亚稳态点蚀区时,电流出现一定的波动。在钝化区极化时,316L奥氏体不锈钢的稳态电流密度非常低,随外加电位的升高而略有增加,极化后试样表面无点蚀;在亚稳态点蚀区,极化的电流密度较高,极化后,试样表面出现明显的点蚀坑;混合区极化时,电位从0.1 V转换到-0.1 V时,电流密度急剧下降,并稳定在一个较低的电流值。XPS结果表明,在钝化区电位极化后,Cr、Mo元素含量有所升高,而Fe元素发生了选择性溶解。结论 Cr、Mo元素是耐蚀性元素,其氧化物或氢氧化物的存在可促进钝化膜的局部修复,因此电位转换到低电位后,试样表面发生再钝化现象,钝化膜的稳定性增强,材料的耐蚀能力提高。     

304不锈钢晶间腐蚀过程中的电化学阻抗谱特征

用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了固溶态、敏化态304不锈钢在0.5mol/L H2SO4+0.01mol/L KSCN溶液中的阻抗谱特征.研究表明,不锈钢在不同极化电位下的阻抗谱呈现活性溶解、活化－钝化、钝化及再活化的特征.达到再活化之前,固溶态和敏化态的不锈钢在0.5mol/L H2SO4+0.01mol/L KSCN溶液中呈现相同的EIS特征;而在再活化区,钝化膜局部溶解,EIS图有两个容抗弧,低频容抗弧延伸到第二象限,呈现负电阻特征,低频下敏化态比固溶态不锈钢阻抗模值小一个数量级.