不锈钢过钝化和后处理研究

在载波钝化膜研究中,我们注意到能使钝化膜稳定性显著提高的载波幅值正半周都进入到不锈钢过钝化区中,因而推断在过钝化区生成的过钝化膜在低电位区自然状态下的稳定性也可能会有所提高。本文报道对过钝化膜的进一步研究。     

不锈钢载波钝化膜的半导体性质

运用交流阻抗法和光电化学法研究了不锈钢载波钝化膜层的半导体性质。讨论了交流阻抗测试中扰动频率的变化对Mott-Schottky曲线的影响，讨论了不锈钢载波钝化膜的n/p型、杂质施主密度和平带电位等半导体性质，同时结合光电化学法对交流阻抗测试结果进行了验证分析，实验结果认为不锈钢载波钝化膜层具有与直流钝化膜层相似的半导体性质，并通过膜层的组成结构对其半导体性质作了分析。     

铝箔钝化机理以及钝化膜性质的研究

对铝箔在浓硝酸或浓硫酸中的钝化机理以及钝化膜性质进行了深入的研究,研究结果表明铝箔的钝化是一复杂的电化学过程,同时也给出了钝化膜形成的机理以及钝化膜的化学性质。     

钝化与过钝化状态下304不锈钢的点蚀行为研究

为了进一步了解不锈钢钝化膜与过钝化膜的性质,本文对比研究了在不同电位下极化处理后304不锈钢样品的点蚀及表面膜性质,发现空白对照组样品的点蚀电位和1.1 V过钝化处理后样品的点蚀电位相近,而0.5 V钝化处理后样品的点蚀电位较高. 扫描Kelvin探针（SKP）实验结果也验证了这一现象. 扫描电子显微镜（SEM）结果显示,空白对照组样品表面只呈现一般样品抛光后形貌;0.5 V钝化处理后的样品表面被颗粒状钝化膜所覆盖,该膜层决定了样品具有较好的耐蚀性;而1.1 V过钝化处理后的样品表面出现裂缝,导致不锈钢基体继续发生严重的局部腐蚀,可能成为过钝化膜保护性变差的主要原因.     

双极性半导体钝化膜空间电荷电容分析（Ⅱ）

将双极性半导体钝化膜空间电荷电容等效为钝化膜,溶液界面处电容和内层钝化膜/外层钝化膜界面处的np结电容的串联,根据前期研究建立的半导体富集态、耗尽态以及反型态空间电荷电容的统一计算公式,给出了双极性钝化膜Mott-SchoRky(M-S)曲线的非线性拟合方法.并将这一方法应用于镍基合金G3高温高压H2S/CO2腐蚀后的钝化膜半导体特征研究.M-S曲线非线性拟合结果显示,温度升高外层P型半导体钝化膜多数载流子浓度明显增高,而内层n型半导体钝化膜的多数载流子浓度基本未变.通过非线性拟合,证明本文所给出的M-S曲线非线性拟合方法能够同时给出钝化膜内外层多个半导体性质参数,为揭示钝化膜形成及破坏机制提供更多信息.结合X射线光电子能谱(XPS)分析,讨论了钝化膜结构变化机制及np结在抑制腐蚀过程中的作用.     

双极性半导体钝化膜空间电荷电容分析(II)

将双极性半导体钝化膜空间电荷电容等效为钝化膜/溶液界面处电容和内层钝化膜/外层钝化膜界面处的np结电容的串联, 根据前期研究建立的半导体富集态、耗尽态以及反型态空间电荷电容的统一计算公式, 给出了双极性钝化膜Mott-Schottky(M-S)曲线的非线性拟合方法. 并将这一方法应用于镍基合金G3高温高压H2S/CO2腐蚀后的钝化膜半导体特征研究. M-S曲线非线性拟合结果显示, 温度升高外层p型半导体钝化膜多数载流子浓度明显增高, 而内层n型半导体钝化膜的多数载流子浓度基本未变. 通过非线性拟合, 证明本文所给出的M-S曲线非线性拟合方法能够同时给出钝化膜内外层多个半导体性质参数,为揭示钝化膜形成及破坏机制提供更多信息. 结合X射线光电子能谱(XPS)分析, 讨论了钝化膜结构变化机制及np结在抑制腐蚀过程中的作用.     

烟酸在铁钝化膜层表面的吸附机理

循环伏安法结合原位拉曼光谱的表征结果表明,烟酸在铁钝化膜层表面的吸附行为归因于其具有形成稳定膜层复合物的性能,烟酸将间隙离子FeⅡ转化为稳定的晶格离子FeⅢ,从而降低铁钝化膜的溶解性.旋转电极电化学晶体微天平的分析结果表明烟酸在活化态和钝化态铁表面的吸附行为遵循LangmuirFreundlich热力学规律,并由此计算出过程中的吸附常数、标准自由能和非均质分布常数.研究认为有机分子在钝化膜表面为化学型吸附,可导致钝化膜破坏的间隙离子被烟酸固定在八面体空位晶格中形成稳定晶型结构,并通过扫描电镜(SEM)和衰减全反射红外光谱(ATR FTIR)分析对结论进行了再次验证.     

模拟混凝土孔溶液中钢筋钝化膜生长动力学及孔蚀过程的研究

用恒电位电流衰减法及激光扫描光电化学显微技术研究了在于ＰＨ＝１２．５及１３．８的模拟混凝土孔溶液中钢筋钝化化膜的生长动力学及相应的破坏过程，实验结果表明，钢筋钝化膜的生长过程存在两个主要阶段，各阶段膜厚均与生长时间存在正比对数关系，但当ｔ＜３０秒和ｔ＞３０秒时，膜的生长表出出不同的动力学特征，在钝化发生点蚀前，钝化膜的微区光电流一定的预兆，腐蚀抑制剂ＮａＮＯ２影响膜的生长过程及膜厚，能提高钢筋的抗     

Fe基合金钝化膜点蚀敏感性的电化学研究

应用电位扫描、交流阻抗、电化学噪声等方法研究Fe及其合金在中性水溶液中钝化膜的形成过程、电子性质和点蚀敏感性以及不同微组织结构间的相互作用.结果表明:由Mott-Schot tky关系式确定钝化膜的电子性质仅限于较窄的低电位范围;在较高电位下,电容倒数与电位的线性关系当归因于钝化膜厚度的变化;反映钝化膜缺陷的电子性质与合金的点蚀敏感性有关,钝化膜电子供给体浓度越高,点蚀倾向越强。钝化膜的电子性质受钝化膜形成电位、钝化剂种类以及合金的微组织结构影响;不同微组织结构之间存在相互作用,这种相互作用能够诱导缺陷较大的一方发生点蚀。铁素体与珠光体和/或马素体相互作用时,点蚀在铁素体形成和发展.     

模拟混凝土孔溶液中钢筋钝化膜的光电化学方法研究

利用光电化学方法研究了钢筋在模拟混凝土孔溶液中钝化膜的电子性质，结果表明，钢筋在该溶液中形成的钝化膜是一种无定形的ｎ－型半导体成相膜，膜由多种铁氧化物组成，其组成受溶液中的离子、ＰＨ值、成膜电位影响，腐蚀抑制ＮａＮＯ２影响钝化膜的组成和生长过程，从而提高钢筋的抗氯离子点蚀能力。     

The influence of Cu on the electrochemical behaviour of 304 stainless steel in 0.1M H3PO4 solution

The effect of different Cu addition on the electrochemical and passivation behaviour of the 304 series stainless steel in 0.1 M phosphoric acid solution was evaluated by the potentiodynamic measurements and electrochemical impedance spectrum (EIS). The effect of Cu on chemical composition of the passive film formed in the solution was also studied by X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results indicated that Cu did not appreciably improve the corrosion resistance of the passive film, but enhanced the passivation, lowered the critical and passive current density. The passive and critical current density decreased with Cu content increased. The presence of Cu in the passive film affects passive film stability. Cu can modify the proportion of Cr element in the passive film, and also change the components of Fe in the passive film. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Improvement of pitting corrosion resistance of a biomedical grade 316LVM stainless steel by electrochemical modification of the passive film semiconducting properties

In the present paper we show that a significant improvement in pitting corrosion resistance of a biomedical grade stainless steel, 316LVM, can be achieved by the formation of a surface passive oxide film under cyclic potentiodyanamic polarization (passivation) conditions. A complete absence of pitting in physiological simulating solutions was demonstrated, while the electrochemically formed passive film maintained its very high pitting resistance even at higher chloride concentrations in the bulk solution. The improvement in the film’s pitting corrosion resistance was correlated with its semiconducting properties.     

不锈钢的光电响应测定

未经热或阳极氧化处理的不锈钢的光电响应极其微弱,测量很困难。至今,文献中尚未见有明确涵义的有关未经处理的不锈钢/溶液体系光电响应报道,仅等在这方面有过定性的研究,提及其为n型导电。本文采用了信号平均技术检测微弱的光响应,将多次信号叠加以提高其检测灵敏度。考虑到简化数据分析,用不含紫外光线的光源。在可见光谱段首次定量地测出了未经处理的1Cr18Ni9Ti不锈钢在溶液中的开路电极电势光响应(E_(ph,oc))波形、光电压波形峰-峰值(△V_(ph))～电极电势(E)的曲线,见图1和图2。     

抗菌处理含铜铁素体不锈钢的耐微生物腐蚀性能

采用电化学测试技术及微生物学方法, 研究了抗菌处理含铜铁素体不锈钢在含有培养基的异养菌溶液中的耐蚀性能. 结果表明, 不锈钢的腐蚀电位随异养菌的新陈代谢呈现规律性变化, 抗菌处理使不锈钢在菌液中钝化膜的稳定性得到改善, 点蚀敏感性降低; 抗菌不锈钢表面弥散分布的ε-Cu析出相的杀菌作用, 降低了异养菌的活性, 减缓了异养菌对抗菌不锈钢的腐蚀, 提高了抗菌不锈钢耐微生物腐蚀性能.     

添加钇提高不锈钢耐蚀性能的AES研究

用俄歇能谱仪对比研究了添加０．２％Ｙ对高硅不锈钢在９３％Ｈ２ＳＯ４介质中所形成的钝化膜中各元素浓度分布的影响，添加０．２％Ｙ增大了ＳｉＯ２在不锈钢钝化膜中的比例，从而使合金中Ｓｉ可充分形成富ＳｉＯ２的钝化膜。     

模拟冷却水中不锈钢的自钝化及硫离子的影响

通过对316＃不锈钢/模拟冷却水体系电化学阻抗谱(EIS)的测定和拟合，确定了合适的模型.根据此模型，膜电阻R2在电极浸泡过程中增大， 反映膜电容的Y02值则不断减小，显示钝化膜的增厚和致密.模拟冷却水中硫离子的加入使R2迅速降低.Mott-Schottky图测定显示，在模拟冷却水中浸泡65天的不锈钢钝化膜的施主密度ND和受主密度NA分别为1.47×1020和2.20×1020 cm－3，加入9 mg•L－1硫离子1 h后， ND和NA分别上升到4.52×1020和7.02×1020 cm－3.极化曲线测定表明9 mg•L－1硫离子使不锈钢钝态电流增大了近一倍.     

In situ Study of Scanning Tunneling Microscopy On Passivation and Pit Corrosion of Stainless Steel

Traditional ways to investigate passivation and pitting is indirect electrochemical method.In this article, direct information for topography of ultrathin passivating film is obtained by employing in-situ ECSTM to stainless steel (Cr11Ni13 SS). Passivating potentials including 0V,0.2V, 0.5V and 0.8V (Vs.SCE) are applied to the sample in 0.5M H₂SO₄+0.02M NaCl respectively, while surface topography is recorded by STM on the same region, with dimension of 800×800 nanometers. ECSTM result provides a microscopic explanation of EIS. The result describes as fig. 1 and fig. 2.