背景与意义:
目的 研究不同温度的 3.5%(质量分数)NaCl 溶液中 TiAlCN 涂层耐腐蚀性能的变化,并进一步探究温度对涂层表面钝化膜性能的影响。方法采用扫描电镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪和 X射线光电子能谱仪(XPS)表征涂层的微观形貌和物相组成;通过动电位极化、电化学阻抗谱实验评估 TiAlCN涂层的耐腐蚀性;进一步,先通过恒电位极化使涂层表面生成稳定的钝化膜,再利用 X 射线光电子能谱仪和 Mott-Schottky 测试探究钝化膜结构和半导体性质。结果 TiAlCN 涂层表面存在凹坑、颗粒和针孔,截面呈现出明显的柱状晶结构;涂层为面心立方结构,主要由 TiC、TiN 相组成;随着温度的升高,腐蚀电流密度及钝化电流密度增加,容抗弧直径减小,涂层的耐蚀性降低;TiAlCN 涂层钝化膜的主要成分为 Al2O3 和TiO2,且二者含量随着温度的升高而减小。在 20 ℃和 80 ℃的温度条件下,TiAlCN 涂层的钝化膜表现出 n型半导体性质,且钝化膜的施主密度值从 1.14×1016 cm−3 增加到 3.27×1016 cm−3,钝化膜的保护能力降低。结论 温度对 TiAlCN 涂层的耐腐蚀性有显著影响,高温会降低钝化膜的致密性及增加施主密度,使钝化膜的保护性降低,从而降低涂层的耐蚀性。
关键词:TiAlCN涂层;温度;耐蚀性;钝化膜;半导体性能;施主密度
该文章发表在《表面技术》第53 卷 第 18 期。
引文格式:张而耕, 王林林, 梁丹丹, 等. 温度变化对 TiAlCN 涂层耐蚀性和钝化膜性能的影响[J]. 表面技术, 2024, 53(18): 91-99.
ZHANG Ergeng, WANG Linlin, LIANG Dandan, et al. Effect of Temperature on Corrosion Resistance and Passive Film Properties of TiAlCN Coatings[J]. Surface Technology, 2024, 53(18): 91-99.
DOI:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.18.007
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审核|汪 潇
编辑|邓李旸