Fe-20Cr溅射纳米涂层的腐蚀电化学性能研究

利用电化学方法与表面分析技术，考察了平面磁控溅射Fe—20Cr纳米涂层的腐蚀电化学性能及耐蚀机制．研究表明，尽管溅射纳米涂层钝化膜的溶解速度高于铸态合金，但其钝化趋势较强，即使在含有0．5mo1／L NaCl的H2SO4溶液中仍能自钝化，而此时铸态合金的钝化趋势非常微弱；纳米涂层的耐点蚀能力也远优于铸态合金；晶粒细化以及铬元素分布均匀性是决定溅射纳米涂层耐点蚀能力的关键因素．     

纳米Fe-10Cr涂层电化学腐蚀行为影响研究Ⅱ.点蚀性能

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱图（EIS）和Mott-Schottky分析等电化学测试手段．探讨了Fe—10Cr纳米涂层在0.05mol／L H2SO4＋0.5mol／LNaCl溶液中的腐蚀行为．研究表明，与铸态合金相比，溅射纳米涂层表面钝化膜的化学稳定性和再钝化性能明显提高；二者的钝化膜均具有p型半导体结构特征．但溅射纳米涂层表面钝化膜的载流子密度和平带电位都比较低，导致钝化膜中金属离子的传输速度较低，纳米橡层表面钝化膜的化学稳定性增强。     

纳米Fe-10Cr涂层电化学腐蚀行为影响研究Ⅰ.钝化性能

利用磁控溅射技术制备出了晶粒尺寸为20nm-30nm的Fe—10Cr合金涂层．通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱图（EIS）和Mott—Schottky分析等电化学测试手段，探讨了Fe—10Cr纳米涂层在0．05mol／LH2SO4＋0．25mol／LNa2SO4溶液中的钝化性能。发现纳米化使材料的活性溶解增强；在钝化膜形成过程中Cr更容易富集，从而更容易钝化；纳米化后，材料表面钝化膜中的载流子密度下降，化学稳定性提高。     

溅射纳米晶Ni20Cr涂层的高温氧化行为

利用溅射法在Ni20Cr合金表面制备相同成分的纳米晶涂层,研究了该合金与纳米晶涂层在空气中1000℃的恒温氧化和抗循环氧化行为.结果表明,纳米晶涂层恒温氧化时生成单层连续氧化膜,氧化产物以Cr2O3为主,有少量的NiCr2O4存在.经1000℃循环氧化,纳米晶涂层生成的氧化物致密且颗粒细小,氧化膜相对较完整.溅射纳米晶...     

钝性纳米金属材料的电化学腐蚀行为研究:钝化膜生长和局部点蚀行为

与同成分的传统粗晶材料相比,纳米晶材料的腐蚀电化学行为发生显著改变.纳米化会影响材料表面形成钝化膜的各种性能,但关于纳米化如何影响决定其腐蚀行为的钝化膜生长机制以及点蚀行为目前尚不明确.本文综述了近期针对纳米晶材料在含Cl-的常温水溶液中的钝化膜生长及点蚀行为2个动态历程的研究结果,发现纳米化通过促进钝化膜的形核过程并提高钝化膜的生长速度,从而改善了钝化膜的致密性.纳米化改变了点蚀的萌生位置,抑制了稳态点蚀的形成和生长过程,从而提高材料抗局部腐蚀的能力.     

基体表面喷丸处理对纳米晶涂层循环氧化行为的影响

采用磁控溅射技术分别在抛光和喷丸处理后的镍基单晶高温合金基体上制备纳米晶涂层,并研究了2种涂层在1100℃下的循环氧化行为。采用XRD、SEM和EDS表征涂层的物相组成和微观形貌。结果表明,1100℃下2种纳米晶涂层的循环氧化增重趋势基本一致,均能在表面形成致密的氧化膜,展现出优异的抗氧化性能。2种纳米晶涂层与基体的界面及界面附近区域的微观形貌演变有所差异,随着氧化实验的进行,在抛光基体/涂层界面处涂层一侧观察到γ’相的持续形成;在喷丸基体/涂层界面处涂层一侧未发现此现象,而在基体一侧观察到γ’相不断长大。     

纳米化对Cu-20Zr合金腐蚀行为的改善

利用磁控溅射技术制备纳米晶Cu-20Zr(mass%)薄膜,用动电位极化法、电化学阻抗法对比研究了溅射Cu-20Zr纳米晶薄膜与铸态Cu-20Zr合金在0.1 mol/L HCl溶液中的耐蚀特性差异.腐蚀后样品的表面形貌及电化学分析表明,纳米化改善了Cu-Zr合金的耐蚀性能.在Zr优先溶解时,纳米晶薄膜中Zr的低活性和表面形成的富Cu层以及Cu、Zr同时溶解时腐蚀产物膜的形成是提高纳米晶Cu-20Zr在HCl水溶液中耐蚀性的重要原因.     

高密度纳米孪晶镍镀层的电化学腐蚀行为

利用脉冲电镀技术在Q235钢基体上制备了纳米孪晶镍镀层,分别测试了纳米孪晶镍镀层和铸态镍在pH8.4的硼酸缓冲溶液(O.1 mol/L H3BO3+0.025 mol/L Na2B4O7)中的动电位极化曲线.结果表明,两者在硼酸缓冲溶液中均能自钝化,并且前者具有较好的耐腐蚀和钝化性能.利用Mott-Schottky关系和点缺陷模型(PDM),分别从热力学和动力学两方面研究了纳米孪晶结构对钝化膜性能的影响,发现纳米孪晶结构对钝化膜中的缺陷密度影响较小,对缺陷在钝化膜中的扩散系数(Dm)却有着显著的影响,这是导致其上生长的钝化膜薄且致密、耐蚀性能好的主要原因.     

309不锈钢纳米涂层在酸性溶液中的电化学腐蚀行为

用动电位极化、恒电位极化及交流阻抗技术研究了 309 不锈钢及其溅射纳米涂层在 0.25 mol/L Na2SO4 0.05 mol/L H2SO4 和 0.5 mol/L Nacl 0.05 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,在 0.25 mol/L Na2SO4 0.05 mol/L H2SO4 溶液中,纳米涂层和不锈钢形成的钝化膜的抗腐蚀能力差别较小;而在 0.5 mol/L NaCl 0.05mol/L H2SO4 溶液中,纳米涂层的耐点蚀性能有了很大提高,这是由于纳米化使涂层表面形成的钝化膜更加致密、更加稳定;同时,通过容抗测量研究了纳米涂层和不锈钢钝化膜的电子结构,并提出了相应的腐蚀机制.     

纳米金属耐腐蚀性能研究进展

介绍了国内外在纳米金属的耐腐蚀性能方面的研究现状,讨论了纳米化对金属耐腐蚀性能的不同影响,分析了影响纳米金属腐蚀行为的因素,并对纳米金属产生不同耐腐蚀性能的原因进行了总结.     

纳米化对M38高温合金电化学腐蚀行为的影响

    通过动电位极化曲线和Mott-Schottky分析电化学方法,研究了M38合金纳米涂层在3.5% NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,在3.5% NaCl溶液中,纳米化虽然没有改变合金表面钝化膜的半导体类型(p型),但是改善了钝化膜的致密性,降低了钝化膜中的载流子密度,提高了钝化膜的稳定性,所以,M38纳米涂层更耐氯离子侵蚀.     

液相还原法制备的纳米晶Ag-50Ni合金在含Cl-介质中腐蚀电化学行为研究

用液相还原法制备纳米尺寸Ag-50Ni粉末而后热压制得其纳米块体合金,并与传统粉末冶金法制备的粗晶Ag-50Ni合金对比研究了它们在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为.结果表明：合金粉末平均粒径约为45nm,真空热压后,晶粒有所长大,但仍为纳米尺度;随Cl-浓度增加,两种尺寸Ag-50Ni合金的腐蚀电流密度均增加,腐蚀速度加快;晶粒尺寸降低后,腐蚀电流密度略有增加,腐蚀速度变快;当极化电位增到某一程度后,两种尺寸Ag-50Ni合金均出现钝化;纳米尺寸Ag-50Ni合金在含0.02mol/L Cl- 介质中的交流阻抗谱由双容抗弧组成,其余均由单容抗弧组成,腐蚀受电化学反应控制.     

溅射纳米晶IN738合金的恒温氧化行为

利用磁控溅射方法在IN378合金上制备了同成分的纳米晶涂层,研究了该合金与纳米晶涂层在800℃、900℃和1000℃ 的怛温氧化行为。结果表明：纳米晶涂层在900℃和1000℃氧化时能形成双层的外氧化膜,表层为TiO2和Cr2O3为主的混合氧化物层,内层为连续的AI2O3层,没有内氧化及氮化,但在800℃氧化却不能形成连续的AI2O3内层。讨论了纳米晶的氧化机理。     

溅射Ni-8Cr-3.5Al纳米晶涂层的抗高温氧化行为

对Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ质量分数,％合金及其纳米晶涂层进行了１０００℃空气中高温氧化研究。结果表明：Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ纳米晶涂层的抗高温氧化性能优于Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金。这主要在于Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ纳变涂层表面生成了具有分层结构含一连续α－Ａｌ２Ｏ３内层的氧化膜,而Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金则生成了由Ｃｒ２Ｏ３内氧化物组成的氧化膜。讨论了涂层氧化膜的生成过程。     

纳米晶镀锌层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

以脉冲电沉积方法为基础,通过改变峰值电流以及添加剂等实验条件制备出不同晶粒尺寸的镀锌层.用电化学方法研究了镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能.结果表明,纳米晶镀锌层的耐蚀性明显优于传统粗晶镀锌层,镀层的结构、晶粒取向等因素对镀锌层的耐蚀性影响较大.     

纯Ni及其溅射纳米晶的高温氧化行为

用磁控溅射方法在电解纯Ni上溅射了一层与其成分相同的纳米晶涂层．研究了纯Ni及其溅射纳米晶涂层在700℃～900℃的氧化行为．结果表明：在同一温度下，纳米晶纯Ni的氧化增重高于纯Ni，即经溅射纳米化纯Ni的氧化速率变快．利用扫描隧道显微镜、带能谱的扫描电镜和X射线衍射对样品的表面和截面进行了分析，并讨论了其氧化机理．     

有机涂层在模拟深海环境中电化学行为研究

    采用压力釜模拟深海环境、结合电化学交流阻抗技术研究了Intershield 300 ENA301有机涂层在3.5%NaCl水溶液中的电化学行为.结果表明,相同厚度的有机涂层在3MPa压力条件下的阻抗和电化学反应阻抗较常压下小一个数量级以上,而涂层电容却大很多.涂层特征频率表明,在3MPa压力条件下的特征频率较常压下的高很多,表明涂层在压力作用下缺陷率高于常压条件,压力加速了有机涂层的失效.