电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学研究中的应用

从电化学扫描探针显微镜（ECSPM）的工作原理出发，综述了近几年电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学领域的研究进展，指出电化学扫描探针显微镜在原位，局部腐蚀，腐蚀早期过程等电化学中有重要的应用价值。     

硬质合金电化学腐蚀行为的研究进展

硬质合金广泛应用于工业生产中,其服役环境复杂,除了要求其优异的力学性能之外,对其耐腐蚀性也提出了很高的的要求,因此,本文分析了国内外有关硬质合金腐蚀行为的研究及其进展。重点总结了实验室中常用的硬质合金腐蚀性能评价与表征方法,包括浸出法和电化学测试方法;从WC的平均晶粒尺寸、粘结相的种类和含量、溶液pH值、溶液中的阴离子、温度、W在Co中的固溶度(磁饱和强度)和合金元素(Cr、V、Ti、Ta、Ru、Al等)等方面分析了微观结构和服役环境对硬质合金腐蚀性能的影响;从腐蚀热力学与动力学两方面阐述了硬质合金的腐蚀机理。服役条件下硬质合金往往不是受到单一的电化学腐蚀作用,而是其它因素(静载荷、冲击载荷、摩擦等)与电化学腐蚀的联合作用,今后有必要开展这方面的研究;另外以往的研究者多从整体、统计的角度来评价硬质合金的电化学腐蚀行为,今后应该借助更加先进的电化学研究手段(如:电化学扫描探针显微镜、电化学隧道扫描显微镜等)进行微区电化学研究,在一个试样上同时研究粘结相和硬质相的电化学特性,这有利于说明硬质合金腐蚀的本质。     

盐水环境下2024铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为

采用电化学腐蚀试验研究了2024-T3铝合金搅拌摩擦焊接头在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀特征和腐蚀行为,结合金相显微镜、扫描显微镜等分析手段研究了接头腐蚀后的表面形貌,并对其腐蚀机理进行了初步探讨。结果表明:接头不同区域腐蚀敏感性不同,搅拌摩擦焊接头焊核区和热影响区的耐蚀性低于母材,焊核区腐蚀最严重。     

扫描隧道显微镜针尖制备与分析

电化学腐蚀法制备钨针尖是一种较易控制的获得扫描隧道显微镜针尖的方法。为了研究不同腐蚀参数对针尖制备的影响,提出了一种基于图像处理技术间接测量针尖尖端长度的方法。通过对测量数据的分析,得到了腐蚀参数对针尖长度的影响规律。     

微区电化学测量技术进展及在腐蚀领域的应用

综述了近年来微区电化学测试系统的各项技术设备原理及应用的发展概况,分别探讨了扫描振动参比电极技术（SVET）、扫描开尔文探针（SKP）、局部电化学交流阻抗谱（LEIS）和扫描电化学显微镜（SECM）等微区电化学测量系统在腐蚀理论研究与防护技术领域的应用;并指出在发展更加精密、可靠和满足快速的SVET、SKP、LEIS和SECM等微区电化学测量系统的同时,将以上技术用于金属各种局部腐蚀的机理和相组织腐蚀电化学的研究中,不但可以积累以上技术关于腐蚀电化学研究中的基础数据与规律,还可以加快这些技术的发展。     

金属腐蚀微区电化学研究进展(1) 扫描电化学显微镜技术

近年来,随着微区电化学理论与测试技术的发展,微区电化学技术在腐蚀领域已作为一种重要的测试方法被广泛应用,本文概括了扫描电化学显微镜基本原理,重点对该微区电化学技术在金属腐蚀研究中的应用进行了阐述。     

TiN涂层电化学腐蚀行为研究Ⅰ.TiN涂层的保护性能与失效机制

利用电化学方法以及扫描电镜 (SEM )、扫描隧道显微镜 (STM )等技术 ,研究了离子镀TiN薄膜涂层在 0 5mol/LNaCl和 1mol/LH2 SO4溶液中的保护性能和失效机制 .结果表明 :TiN涂层可以提高材料在中性和酸性溶液中的耐蚀性能 ,TiN涂层的保护机制为物理屏障作用 ;镀层的微观结构缺陷是涂层失效的主要原因 ,涂层下金属的腐蚀行为与孔蚀类似     

Kelvin探针测量技术在电化学研究中的应用进展

    Kelvin探针测量技术被引入到腐蚀研究领域后,成为研究薄液膜和有机涂层下金属腐蚀的有力电化学工具和手段.Kelvin探针技术与原子力显微镜技术相结合产生出扫描Kelvin探针力显微镜,使Kelvin技术在材料研究和腐蚀领域得到了更好的应用.本文简述了Kelvin 探针技术的测量原理和装置,重点综述了近十年来该技术在电化学研究中的应用进展.     

磁控溅射IN738涂层耐盐水腐蚀性能研究

利用电化学方法、扫描电镜和扫描隧道显微镜等技术，研究了纳米晶IN738涂层耐盐水腐蚀性能，探讨了溅射纳米涂层的腐蚀机制，发现表面纳米化导致钝性金属材料钝化膜的溶解速度增加，而表面微观孔隙的存在使材料的耐点蚀能力下降，但是纳米IN738涂层总体耐蚀性能很高。     

TiN涂层电化学腐蚀行为研究I．TiN涂层的保护性能与失效机制

利用电化学方法以及扫描电镜(SEM)、扫描隧道显微镜(STM)等技术，研究了离子镀TiN薄膜涂层在0．5mol NaCl和lmol/L H2SO4溶液中的保护性能和失效机制、结果表明：TiN涂层可以提高材料在中性和酸性溶液中的耐蚀性能，TiN涂层的保护机制为物理屏障作用；镀层的微观结构缺陷是涂层失效的主要原因，涂层下金属的腐蚀行为与孔蚀类似。     

Comparative study of steel alloys using STM and XRD

The STM (Scanning Tunneling Microscope) has been used for characterizing the microstructure of various steel samples by utilizing its surface imaging properties. The subgrain sizes of 15 different samples of steel (in the range 20 nm to 250 nm) were studied by the STM and compared with the results obtained using X-ray diffraction (XRD) by employing line profile analysis of the Bragg peaks. Good agreement was observed between the two sets of data of subgrain sizes. This work establishes STM as a useful characterization tool for studies in metallurgy and metal physics.     

IPC-205系列扫描隧道显微镜的研制及应用

作为纳米技术领域中的重要成员，扫描隧道显微镜（STM）有着广阔的应用前景。阐述STM的工作原理、组成以及应用，重点介绍STMIPC－205系列机的系统设计、主要技术指标和应用实例。     

非晶合金活性溶解行为与其表面结构特征的STM原位研究

利用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）,在微观尺度上原位观察非晶合金在酸性介质中的溶解行为。研究表明,非晶合金的溶解过程可分成两个阶段,即材料表层的溶解阶段和基体的溶解阶段,材料表层的溶解行为受制于机加工因素：基体的溶解行为受制于微观组织结构。非晶合金基体在亚微观尺度下仍具有极高的均匀腐蚀程度,而地非晶合金均匀腐蚀过程进行微观尺度再认识发现,非晶合金以Ｂｅｒｎａｌ多面体为基本单位参与腐蚀反应。非晶合金宏观均     

基于STM32的超声电源研制

介绍了一种基于STM32的超声电源,其利用DDS芯片直接合成需要的PWM驱动波形,死区时间由单稳态触发器来调节,采用最大电流反馈跟踪及锁相跟踪相结合的方式来实现频率跟踪。通过调节STM32输出PWM信号的占空比,从而控制半桥变换器,使其保持功率恒定。实验表明,本电源具有跟踪精度高、成本低、工作稳定的特点。     

金属镁在腐蚀介质中界面结构特征与负差数据效应关系研究

复扫描隧道显微镜,在微观尺度观察腐蚀界面形貌特征,发现ＰＨ＝１１的１ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ水溶液中,金属镁表面形成块状氧化物,但微观尺度上氧化厚度不均,阳极化后块状氧化物尺度变小,保护作 用降低,导致镁金属溶解出现负差数效应,金属镁在０．５ｍｏｌ／ＬＮａ２ＳＯ４和１ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ两种介质中都产生负差数效应,但氧化膜结构不同,负差数效应强弱有别。     

AFM STUDY ON THE MORPHOLOGICAL CHANGE OF Zn ELECTRODEPOSIT

Nano-sized growth of zinc electrodeposit on the ferrite substrate has been studied by means of in situ scanning tunnel microscopy (STM) and atomic force micoscopy (AFM). It is found that the morphology of zinc electrodeposit varies from initial about 30nm granular crystals to layered platelet crystals with increasing deposition time by using in situ STM. With AFM, the results show that the platelet crystals are hexagonal in shape and the hexagonal platelet crystals form steps perpendicular to the growth direction by side-by-side stacking along the (0001)η surface. The mechanism of morphological change is discussed in details. It is proposed that these steps grow laterally as a result of the embedment of zinc ion clusters.     

扫描隧道显微镜研究Cu－Zn－Al合金中贝氏体及其浮突

用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在大气中研究了Ｃｕ－２７．２Ｚｎ－４．７Ａｌ合金中贝氏体的精细结构及浮突形态。在浮突和腐蚀后的组织上都发现，Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的贝氏体确是由亚片条和亚单元所组成，进而为贝氏体相变机制的深入研究提供了重要实验基础。在此基础上给出了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的结构模型。     

304不锈钢氧离子溅射的同步辐射光电子能谱原位研究I．钢中金属元素的氧化行为

利用同步辐射光电子能谱(SR-XPS)原位研究了经溅射的SUS304不锈钢中Fe、Ni、Cr合金元素与氧离子的化学反应活性差异及三种金属元素问的相互作用规律．经低能氧离子溅射后,不锈钢表面形成了一薄层氧化物膜,元素Cr和Ni分别以和NiO形式存在;铁元素的氧化产物随氧离子溅射量的增加分别以FeO、FeO和共存、全部生成的形式存在．在SUS304不锈钢中,铬元素与氧离子的化合能力最强,铁元素次之,镍元素的化合能力较弱．同纯金属与氧离子的化合行为比较发现三种金属元素合金化后,铁、铬元素与氧离子的化合能力提高,而镍元素的氧化速度降低．氧化过程中铁元素与镍元素间存在相互作用,只有当铁元素与氧离子反应生成后,镍元素才开始氧化．     

Influence of O and Co on the early stages of sintering of WC–Co: a surface study by AES and STM

The influence of oxygen on the sintering behavior of WC–Co has been investigated by Auger electron spectroscopy (AES) and scanning tunneling microscopy (STM). Deposition of Co on the WC(0001) surface and subsequent annealing at 650°C results in a 2×2 reconstructed pre-cursor layer on top of which Co grows in weakly bound islands which can be moved on the surface by the STM tip. Annealing at 850°C removes excess Co and leaves only the 2×2 surface. Oxygen exposure of the 2×2 surface results in a “clustered” cobalt oxide overlayer which on annealing at 750°C breaks up and restores the 2×2 structure as the metallic Co wets the surface.