鎳基鍍層微觀結(jié)構(gòu)與耐蝕性的研究.pdf

1、金屬材料的腐蝕是人類生產(chǎn)活動與生活中常見的問題，造成了巨大的經(jīng)濟損失，因此其防護問題具備重要的研究意義?；瘜W(xué)鍍鎳層作為一種金屬防護層，在耐蝕性方面的優(yōu)勢受到了科研工作者的關(guān)注。本文以Ni-P二元鍍層和Ni-Mo-P三元鍍層為研究對象，研究了它們的物相結(jié)構(gòu)、表面形貌、熱穩(wěn)定性與耐蝕性;重點從化學(xué)鍍鎳層的腐蝕形貌，鈍化膜的化學(xué)組成、耐蝕性、半導(dǎo)體性能等方面揭示其耐蝕性機理，主要成果如下:
　　研究了Ni-P二元鍍層的物相結(jié)構(gòu)、表面形貌

2、、熱穩(wěn)定性:結(jié)果證實P元素可以提高鍍層的非晶程度;表面形貌由鎳磷胞狀結(jié)構(gòu)排列而成，且缺陷少。研究了Ni-Mo-P三元鍍層的物相結(jié)構(gòu)、表面形貌、熱穩(wěn)定性:結(jié)果證實鍍層的非晶程度隨著Mo含量的增加而減弱;Mo元素能夠增強鍍層的熱穩(wěn)定性;表面形貌由鎳磷胞狀結(jié)構(gòu)排列而成，且缺陷少。
　　研究了Ni-P二元鍍層與Ni-Mo-P三元鍍層在3.5％NaCl溶液和10％H2SO4溶液中的電化學(xué)極化行為。研究發(fā)現(xiàn):對于Ni-P二元鍍層在兩種溶液中的

3、耐蝕性，都是高P非晶鍍層的耐蝕性最好，同時其也具備更加穩(wěn)定的鈍化性能，這反應(yīng)出非晶結(jié)構(gòu)和P元素對于提高鍍層耐蝕性的重要作用;對于非晶Ni-Mo-P三元鍍層，發(fā)現(xiàn)其耐蝕性與P含量仍具備正相關(guān)性，P元素對于鍍層的耐蝕性與穩(wěn)定的鈍化性能發(fā)揮的有益作用強于Mo元素;對于P含量較高且接近的二元與三元鍍層，Ni-Mo-P三元鍍層的耐蝕性仍明顯強于Ni-P二元鍍層。這說明非晶結(jié)構(gòu)與元素都影響到鍍層的耐蝕性。
　　研究了Ni-P二元鍍層與Ni-M

4、o-P三元鍍層在3.5％NaCl溶液中的腐蝕形貌，Ni-Mo-P三元鍍層在3.5％NaCl溶液中腐蝕產(chǎn)物的化學(xué)組成。兩種鍍層在溶液中的腐蝕形貌證明其遭受了點蝕破壞，Ni-Mo-P三元鍍層的腐蝕產(chǎn)物由Ni2O3、Ni3(PO4)2、MoO2。
　　研究了Ni-P二元鍍層與Ni-Mo-P三元鍍層在10％H2SO4溶液中鈍化膜的化學(xué)組成和半導(dǎo)體性能。研究發(fā)現(xiàn)，Ni-P鍍層鈍化膜由NiO、Ni3(PO4)2組成，呈現(xiàn)p型半導(dǎo)體特性，且高P

5、（非晶）鍍層鈍化膜受主載流子濃度低，說明鈍化膜缺陷少，耐蝕性強;Ni-Mo-P三元鍍層鈍化膜由NiO、Ni3(PO4)2、MoO2、MoO4組成，且呈現(xiàn)p-n型半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變的性質(zhì)，鍍層隨著P含量的增加，其形成的鈍化膜施主與受主載流子濃度減小。同時對P含量（歸屬于高P鍍層）幾近相同的Ni-P二元鍍層與Ni-Mo-P三元鍍層鈍化膜的載流子類型、濃度進行了對比，發(fā)現(xiàn)三元鍍層鈍化膜載流子濃度小于二元鍍層，且具備阻擋腐蝕介質(zhì)侵蝕能力更強的p-n型半