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．     

含铌铁素体不锈钢的微观组织及织构研究

利用扫描电镜、透射电镜和X射线技术研究了含铌铁素体不锈钢的微观组织、织构及晶界特征分布。结果表明,铌和钛的加入导致TiN和NbC的析出;冷轧试样的织构以α纤维为主,退火板的织构以γ纤维为主,这种织构的变化与晶界类型有密切关系。     

含铜铁素体抗菌不锈钢中抗菌相的析出行为

对含铜铁素体抗菌不锈钢中的抗菌相及其析出行为进行了试验研究。结果得出：抗菌相的实际成分接近纯铜,其临界析出温度达到900℃,最佳时效温度为750-800℃。高分辨电镜和电子衍射揭示该抗菌相具有包含（111）[11 2]孪晶和层错的多层结构,其生长方式是层片结构沿[11 2]Cu方向的拓张。抗菌相的生长行为主要受空位浓度影响。     

含Si不锈钢钝化膜的电子能谱分析

本文利用多功能电子能谱仪,对含Si不锈钢在浓硝酸中浸泡216h后的表面膜进行了研究,结果表明,这层膜主要是Si以SiO_2形式在表面层富集。在强氧化性介质中,含Si的Cr-Ni不锈钢中的Si已成为主要钝化元素,Cr则降至次要地位。     

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     

超声空化下不锈钢钝化膜的半导行为

采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和电位电容法,在静态和超声波空化的条件下,研究了不锈钢在1 mol/L HCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,静态条件下,0Cr13Ni5Mo和1Cr18Ni9Ti不锈钢均发生了钝化,钝化膜呈多层结构分布;空化条件下,钝化膜的稳定性降低,半导特性发生反转.静态条件下,0Cr13Ni5Mo不锈钢钝化膜的半导特性是p-型;空化使半导特性转变为n-型.静态条件下,在低电位区1Cr18Ni9Ti不锈钢钝化膜的半导特性是n-型,在高电位区是p-型;空化条件下,在低电位区1Cr18Ni9Ti不锈钢钝化膜半导特性显示p-型,在高电位区显示n-型.钝化膜半导性质转变的差异与其Fermi能级的高低相关.     

不锈钢电解抛光钝化膜的极化行为研究

推导了适应于半导体电极出现简并化时其伏安行为的表达式。利用这些表达式。并结合实测的不锈钢钝化膜在含有氧化还原对的溶液中的极化曲线,求得了过电位在膜中的分布规律,并推断了电荷交换反应的机制。     

含Cu,Nb铁素体不锈钢在硫酸溶液中的电化学行为及表面组成

一、前言关于铁素体不锈钢中添加合金元素铜、铌的作用和效果,至今仍不很清楚。有的工作认为添加铜对提高不锈钢的耐蚀性是有益的,但也有报告提出了不同的结果。在某些铁素体不锈钢中加入了稳定化元素铌,对于铌及铌、铜的复合作用也尚待研究。本工作应用电化学方法及俄歇能谱法,对含Cu、含Nb及含Cu Nb的铁素体不锈钢在1.0mol/dm~3硫酸溶液中的电化学行为及表面组成进行了研究,并探讨添加铜及铌的效果与作用。     

铌钛对铁素体不锈钢第二相高温析出行为的影响

利用Gleeble热模拟试验、碳氮化物萃取试验,并结合TEM、EDS与XRD等分析方法,研究了稳定化元素铌钛对两种430铁素体不锈钢第二相高温析出行为的影响。结果表明,常温下SUS 430不锈钢基体上含有大量Cr23C6,起到一定的析出强化作用。由于该析出物的溶解温度在950℃左右,高温(950℃)下大部分融入基体,残留Cr23C6主要在晶界呈链状析出。高温强化机制主要是固溶强化。铌钛双稳定430不锈钢(NTS430)中,Cr23C6型析出物被(Ti,Nb)C取代,主要析出相为Ti N和(Ti,Nb)C,在晶粒内部含有少量的Fe2Nb,且主要析出温度均高于1200℃,因此在常温与高温(950℃)下析出相的数量和类型变化不大,保持了较好的组织稳定性和析出强化效果。     

不锈钢缝隙腐蚀的微区电化学行为及缝内钝化膜厚度的变化

利用微电极和椭圆偏振仪研究了2Cr13不锈钢在3.5%NaCl 溶液中的缝隙腐蚀历程。实验结果表明,不锈钢的缝隙腐蚀经历了三个阶段一孕育期,发展期和稳定期。缝内 pH 值下降和 Cl~-浓度增加均促进了钝化膜的溶解和加速了缝隙腐蚀。从孕育期向发展期的过渡中,存在着使合金钝化膜破裂的临界缝隙溶液(CCS)。在本试验条件下,其组成大约为 pH=3.5,[Cl~-]:1.2N。在孕育期,缝内钝化膜厚度随时间逐渐减薄,直到钝化膜肢裂,此时,缝隙腐蚀即进入发展期。微电极测试技术和椭圆偏振法可应用于不锈钢缝隙腐蚀过程的原位测试。     

哌啶对Cr25铁素体不锈钢在中性NaCl介质中钝化膜破坏的缓蚀作用研究

采用稳态阳极极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)方法和恒电位-恒电流(P-G)瞬态响应测试技术研究了有机缓蚀剂哌啶(PD)对Cr25铁素体不锈钢在NaCl介质中钝化膜破坏的抑制作用,以及缓蚀剂浓度和Cl~-浓度对钝化膜稳定性的影响。研究结果表明PD可有效地提高Cr25不锈钢在NaCl介质中的稳定性。得到研究体系的“临界浓度比”PD:Cl~-=1:100～170(摩尔比)。按照竞争吸咐机制,讨论了PD对Cr25的缓蚀作用,并对照PD对304不锈钢的保护作用,分析了PD对这两种不锈钢保护作用的异同。     

载波钝化电场条件对不锈钢着色膜的影响

采用功波钝化法在硫酸溶液中获得了不锈钢的彩色钝处理,探讨了所载方波的参数对着色的影响。结果表明,载波钝化所载方波的各参数对着色膜厚度的影响都有一定的规律。运用极化曲线对方波各参数的影响作了初步分析,以便提高着色工艺并为进一步研究着色机理提供实验数据。     

氢对纳米不锈钢涂层钝化膜性能的影响

用动电位极化、恒电位极化、Mott-Schottky测量、X射线光电子能谱(XPS)分析及扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了氢对纳米不锈钢涂层在0.5 mol/L NaCl 0.05 m01/L H2SO4溶液中腐蚀行为及钝化膜性能的影响.结果表明,氢与涂层表面吸附的OH-反应使OH-吸附减少,从而延迟了钝化膜的形成;氢使钝化膜的成分发生改变,钝化膜中的OH-/O2-的比率升高,因而钝化膜的点蚀敏感性增加;同时,氢促使钝化膜的介电常数增大,空间电荷电容增大,载流子密度增加,从而降低了钝化膜的稳定性.随着充氢量的增加,钝化膜的维钝电流和载流子密度随之增加,说明钝化膜的稳定性和涂层耐蚀性能都随之降低.     

氢对310不锈钢钝化膜半导体性质的影响

采用交流阻抗和光电化学方法研究了氢对310不锈钢钝化膜半导体质的影响,结果表明,氢对310不锈钢钝化膜的半导体类型没有影响,均是n型,对未充氢的试样,随钝化电位的升高,钝化膜的施主浓度降低而平带电位则升高,氢能升高310不锈钢钝化膜的电容。施主浓度和平带电位,氢使310不锈钢钝化膜的光电流峰值升高、峰位后移,即氢降氏钝化膜的光学禁带宽度,这和氢使化膜中Cr的化合物含量下降有关。     

热浸镀锌层上钼酸盐转化膜的腐蚀电化学性能

    将热镀锌钢在含10 g/L Na₂MoO₄·2H₂O、pH为5的溶液中60℃下处理10~300秒,获得了钼酸盐转化膜试样.应用极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)研究了转化膜层在5% NaCl水溶液的耐蚀性能.结果表明,经钼酸盐转化处理后的镀锌钢板,其腐蚀电流密度下降,极化电阻升高,阴极极化作用明显增强,腐蚀保护效率显著提高,电化学阻抗值提高了一个数量级;低频扩散阻抗值随处理时间的增加先增大后减小,表明腐蚀电解质在转化膜层孔隙中扩散的难易程度先增加后下降.     

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.     

304L不锈钢钝化膜半导体性能研究

利用极化曲线、电容测量法和X射线光电子能谱(XPS)研究了304L不锈钢在0.5 mol/L NaHCO3溶液中所形成的钝化膜的半导体性能,同时对影响钝化膜半导体性能的因素进行了讨论.结果表明：在电位小于-0.4 V范围内,膜呈p型半导体特性;当电位处于-0.4 V至0.26 V范围内膜呈n型半导体特性.随着测试频率的降低及成膜电位的负移,Mott-Schottky曲线的斜率减小,表明膜内的杂质密度增加。氯离子的加入使得M S直线的斜率减小,增加膜内的杂质密度,容易造成点蚀的发生.XPS测试结果表明钝化膜主要由内层的铬氧化物和外层的铁氧化物组成,这与以前的研究结果相一致.     

氢对310不锈钢钝化膜的影响

采用电化学和ＳＴＭ方法研究了氢对３１０不锈钢阳极极化过程,钝化膜形成过程和表面形貌特征以及膜耐点蚀性能的影响,并进行了相应的理论分析。研究表明：氢会降低不锈钢的自腐蚀电位,缩短钝化区域并使其向低电位方向偏移;降低反应电阻,增大钝化电流工,降低膜在纳米尺度上的结晶度和耐点蚀性能。     

2205双相不锈钢与316L奥氏体不锈钢钝化膜内点缺陷扩散系数的计算分析

应用电容测试法并借助于点缺陷模型（PDM）计算了2205双相不锈钢与316L 奥氏体不锈钢在NaCl溶液中所形成的钝化膜内点缺陷的扩散系数,利用实验测得钝化膜的稳态电流和PDM模型对计算结果进行了验证分析。通过两种计算方法得到点缺陷在2205双相不锈钢与316L奥氏体不锈钢钝化膜内的扩散系数约为10^-23cm²/s~10^-20 cm²/s数量级,并发现在模拟海水溶液中2205钢的扩散系数比316L钢小,氧空位所形成的点缺陷在2205钢的钝化膜内比316L钢扩散困难,从而使得2205不锈钢的钝化膜比316L不锈钢更加致密与完整,保护性能更好。