不锈钢表面耐点蚀性钝化膜的研究

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点蚀是不锈钢在腐蚀介质中发生的一种局部腐蚀。一般在有卤素阴离子的环境下更容易产生点蚀,氯化物和溴化物对金属的腐蚀性是最强的。不锈钢的耐腐蚀性能是由于其表面存在极薄的氧化膜,称为钝化膜,通常不锈钢的点蚀是从钝化膜上开始产生的。钝化膜的不同性质,如化学成分,电学性质,厚度等决定不锈钢耐点蚀的能力。普遍认为,钝化膜的形成是因为铬氧化物的存在,钝化膜中铬含量越多,不锈钢耐点蚀性能越好。虽然,不锈钢对普通腐蚀有较好的耐腐蚀性,但对局部腐蚀非常敏感,点蚀是不锈钢局部腐蚀中最严重的类型之一,它易使设备穿孔泄漏,实际生产中存在很大的隐患。为了提高不锈钢的耐点蚀性能,目前已经做了大量工作去寻找不锈钢表面钝化膜的改进方法。这些方法主要集中在清除表面杂质,改变钝化膜的化学性质和元素分布,或增加薄膜中Cr/Fe的比例等。循环伏安法(CV)是一种常用的简单电化学技术,在PB溶液中通过循环伏安法对316、304不锈钢进行钝化处理,使用电化学极化曲线、电化学阻抗谱、盐雾试验检测样品的耐点蚀性能。同时讨论了循环扫描次数、扫描速率、氯化物浓度、温度对结果的影响。研究表明,经过处理的样品表面得到的钝化膜与未改性样品表面自发形成的钝化膜相比,展现出更好的耐点蚀性能。SEM图片显示:在盐雾箱中放置30d,未改性样品表面的腐蚀程度明显高于电化学改性后的样品。无机非金属涂层是一种常用的表面改性方法,将表面已喷砂的304不锈钢试样表面均匀涂覆磷酸铬溶液,放入箱式电阻炉中在一定温度和升温条件下进行煅烧,经过反复多次实验后,分析表面磷酸铬涂层的性能。观察XRD、SEM结果可知,经过多次涂覆烧结实验后,表面得到一层较厚的致密非晶态磷酸铬涂层。电化学极化曲线显示,表面涂覆磷酸铬涂层的试样与未做任何处理的试样相比,展现出更好的耐腐蚀性能。
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