在光波、超聲波作用下對奧氏體和鐵素體不銹鋼鈍化膜電化學性能的研究.pdf

1、目前，不銹鋼主要以其耐腐蝕性為特征進行研究與應用，而耐腐蝕性主要是靠不銹鋼表面一層很薄的氧化膜（一般不超過10nm）即鈍化膜作用，同時不銹鋼鈍化膜具有半導體電子結(jié)構(gòu)特性，但這方面的研究應用比較少且有待進一步探索，現(xiàn)在已有研究在光照下的氧化物薄膜的光電效應以及在光照下鈍化膜的光電化學特性，如氧化釩薄膜在可見光照射下呈現(xiàn)出光電效應，也有研究超聲空化對鈍化膜半導體特性的影響，而超聲空化過程中有熱效應，故溫度也會影響它的電子特性，其實無論是光照

2、還是超聲波或者溫度熱能，它們都是能量的不同形式，研究它們對不銹鋼鈍化膜半導體特性的作用機理意義深遠，同時這也對擴展不銹鋼鈍化膜的應用范圍，探索發(fā)現(xiàn)新型吸聲材料與光伏材料意義重大。
　　本論文以腐蝕電化學原理及半導體理論為基礎(chǔ)，主要使用動電位極化曲線、交流阻抗譜(EIS)和電容電位法(Mott-Schottky)等電化學研究方法，對SUS304奧氏體不銹鋼與SUS430鐵素體不銹鋼鈍化膜在超聲波與光照條件下的腐蝕性能與半導體性質(zhì)進行

3、了研究，最后還考察了溫度對這兩種不銹鋼鈍化膜性能的影響。通過一系列的實驗可以得出以下的結(jié)論:
　　(1)與暗態(tài)下相比，光照使SUS304奧氏體不銹鋼與SUS430鐵素體不銹鋼鈍化膜表面加劇了腐蝕，抗光照腐蝕敏感性下降，但是SUS304奧氏體不銹鋼比SUS430鐵素體不銹鋼表現(xiàn)出更好的耐光照腐蝕性，造成這種結(jié)果的本質(zhì)原因是由于光波對這兩種不銹鋼在中性溶液體系形成的鈍化膜的半導體電子分布性質(zhì)是有作用的，具體是不銹鋼鈍化膜吸收合適的光能

4、發(fā)生光電效應并產(chǎn)生相應的光電子躍遷促使載流子濃度變化，這種認識也給未來發(fā)現(xiàn)新的耐腐蝕光伏材料提供了理論依據(jù)。
　　(2)在超聲波作用下，使得SUS304奧氏體不銹鋼與SUS430鐵素體不銹鋼在3.5％Nacl，1mol/L HCL，3％KOH溶液的不同體系中形成鈍化膜空化腐蝕明顯加劇，抗空化腐蝕敏感性下降，同時也同樣得出SUS304奧氏體不銹鋼比SUS430鐵素體不銹鋼表現(xiàn)出更好的耐空化性，造成這種現(xiàn)象的本質(zhì)機理是由于超聲波影響下

5、，膜內(nèi)電子分布結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，具體是由于不銹鋼鈍化膜吸收合適的超聲波能發(fā)生相應的聲電子躍遷促使載流子重新分布的原因，同樣這樣的探索認識也為研究發(fā)現(xiàn)新的耐腐蝕吸聲材料開辟了新的途徑。
　　(3)在本實驗溫度20～80℃范圍下，SUS304與SUS430不銹鋼在1mol/L的NaHCO3溶液中形成的鈍化膜腐蝕性隨溫度的升高而加劇，并且SUS304比SUS430更耐腐蝕，原因為在溫度這種熱能作用下，鈍化膜內(nèi)的電子吸收合適的熱能而躍遷，同