氫對不銹鋼光電流響應(yīng)的影響.pdf

1、不銹鋼因其良好的耐腐蝕性能和高強(qiáng)度性能是石油、化工、航天及核工業(yè)中最為重要的結(jié)構(gòu)材料之一,而在這些行業(yè)中,不銹鋼經(jīng)常被應(yīng)用到臨氫環(huán)境中。不銹鋼優(yōu)越的耐腐蝕性能與其表面鈍化膜的存在有關(guān),其鈍化膜有明顯的半導(dǎo)體性質(zhì),所以研究氫對不銹鋼的光電流響應(yīng)的影響就有重要意義了。本文旨在通過研究304不銹鋼表面鈍化膜的電化學(xué)及光電化學(xué)性質(zhì),探討氫對其表面鈍化膜結(jié)構(gòu)、成分及其半導(dǎo)體性質(zhì)的影響。
　　對304不銹鋼試樣進(jìn)行直流鈍化,利用極化曲線確定試

2、樣在硼酸緩沖溶液中的鈍化區(qū)。通過交流阻抗測試,確定不同鈍化電位下生成的鈍化膜的半導(dǎo)體類型、載流子濃度、平帶電位,分析鈍化電位對鈍化膜半導(dǎo)體性質(zhì)的影響。對304不銹鋼試樣進(jìn)行陰極預(yù)充氫,充氫后立即鈍化,利用 Mott-Schottky(M-S)曲線法,分析不同的充氫電流密度對其半導(dǎo)體性質(zhì)的影響。利用光電流法繪制(Iphhv)1/2-光子能量譜,詳細(xì)分析氫對試樣表面鈍化膜內(nèi)外層結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體類型及各層化合物禁帶寬度的影響。
　　結(jié)果表明

3、,304不銹鋼的腐蝕電位為-0.265 V,鈍化區(qū)從-0.2 V到1.0 V。304不銹鋼鈍化膜的施主濃度隨鈍化電位的升高而降低,而平帶電位則升高。在600 mV鈍化電位下鈍化1h的試樣,受主濃度N和平帶電位Efb均為最大值。預(yù)充氫能升高膜的施主濃度,降低膜的受主濃度,降低膜的平帶電位,充氫電流密度越大,影響越明顯。光電流峰值隨著鈍化時(shí)間的增長而增大,但光學(xué)禁帶寬度與鈍化時(shí)間無關(guān)。304不銹鋼鈍化膜半導(dǎo)體類型與鈍化時(shí)間長短無關(guān)。氫不改變