李轩鹏
,
郭亚鑫
,
华帅
,
范爱兰
,
刘小萍
,
唐宾
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.007
目的 提高304不锈钢的耐腐蚀性能.方法 采用磁控溅射技术在304不锈钢表面沉积TiN涂层,并采用SEM、XRD及GDOES对涂层的表面形貌、成分进行测试.通过极化曲线和电化学噪声技术评价TiN涂层和基体在pH=2.5的3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为,并研究涂层的失效机制.结果 在304不锈钢表面沉积了厚约1μm且均匀、致密的TiN涂层.极化曲线分析表明,基体和TiN涂层试样出现了自钝化和点蚀现象,其中304不锈钢基体的腐蚀电位为-0.41 V,腐蚀电流密度为8.01×10-6 A/cm2,与之相比,TiN涂层的腐蚀电位(-0.28V)明显增大,腐蚀电流密度(6.34×10-8 A/cm2)显著降低.电化学噪声分析显示,在浸泡初期,TiN涂层电极电流暂态峰数量较少,强度较大,噪声电阻较低,而随着浸泡时间的延长,其电流暂态峰数量增加,强度降低,噪声电阻明显大于304不锈钢基体.腐蚀形貌观察表明,304不锈钢和TiN涂层表面均出现了点蚀.结论 TiN涂层能够明显改善基体的耐蚀性能.TiN涂层主要起物理阻碍作用,涂层的主要失效形式是涂层表面的微观缺陷和破裂.
关键词:
304不锈钢
,
TiN涂层
,
磁控溅射
,
极化曲线
,
电化学噪声
,
腐蚀形貌
郭亚鑫
,
华帅
,
陶庆爽
,
范爱兰
,
唐宾
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.014
镁合金表面溶胶凝胶涂层存在易析出氢气、涂层缺陷多及防腐性能提升不明显等问题.为改善这些问题利用Ce(NO3)3催化制得SiO2-ZrO2溶胶并旋涂3层于AZ91D镁合金表面,并与HCl催化制得的镁合金表面SiO2-ZrO2溶胶涂层进行对比分析.采用扫描电镜和傅里叶红外光谱等分析涂层微观形貌和化学成分;通过接触角测试涂层亲疏水性;利用极化曲线和电化学阻抗谱对比研究不同催化剂加入的溶胶凝胶层在3.5％NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果显示:与HCl催化制得的镁合金表面SiO2-ZrO2溶胶涂层相比,Ce(NO3)3催化制得的涂层表面微观缺陷少;接触角由84.2°增大到93.5°;同镁合金基体自腐蚀电流密度1.480×10-4A/cm2相比,HCl催化和Ce(NO3)3催化涂层的自腐蚀电流密度分别为2.562×10-6 A/cm2和7.821×10-7 A/cm2,其耐蚀性提升明显;HCl和Ce(NO3)3催化涂层阻抗极化电阻值由镁合金基材的224.9 Q分别增大至4 401 Q和53 888 Q,HCl催化涂层的失效时间为1d,Ce(NO3)3催化涂层失效时间延长为3d.可见,两种催化剂制备的涂层,Ce(NO3)3催化涂层防护更持久,耐蚀性更好.
关键词:
SiO2-ZrO2溶胶
,
镁合金
,
硝酸铈
,
盐酸
,
疏水性
,
耐蚀性
