2018年3月6日,中國科學院金屬研究所王建強研究員(通訊作者)在Corrosion Science 上發表題為“Enhanced corrosion resistance in Fe-based amorphous coatings through eliminating Cr-depleted zones”的文章。研究團隊分別制備了四種Fe基非晶涂層:1. 噴涂得到的涂層(AS涂層);2. 溶解處理得到的涂層(DT涂層);3. 噴涂結合密封處理得到的涂層(AS-ST涂層);4. 溶解結合密封的得到的涂層(DT-ST涂層)。利用電化學極化處理選擇性地溶解涂層中的貧鉻區。 結合動電位極化、恒電位極化和電化學阻抗譜考察了涂層在3.5% NaCl溶液中的腐蝕行為。結果表明,隨著貧鉻區的消除,Fe基非晶涂層的耐腐蝕性大大增強。
該文章制備了四種Fe基非晶涂層并研究了它們的耐腐蝕性能,得到兩個方面的結論:1. 噴涂帶來的缺陷(如孔隙、層間區域和結晶相)會導致Fe基非晶涂層中出現局部貧鉻區,加速涂層的腐蝕。而1.2 VSCE電壓極化能夠選擇性地溶解貧鉻區,貧鉻區消除后Fe基非晶涂層的耐腐蝕性能得到改善;2. DT-ST涂層與AS-ST涂層相比,顯示出更低的鈍化電流密度、更高的擊穿電位以及更穩定的鈍化膜。研究結果表明消除貧鉻區然后將這些區域進行密封是獲得耐腐蝕Fe基非晶涂層的重要方法。
Fe基非晶涂層中溶解處理過程的示意圖
(a) 涂層中三種缺陷的示意圖;(b) 腐蝕開始發生在貧鉻區;(c) 選擇性地溶解貧鉻區;(d) 環氧樹脂密封溶解后的區域。