温度变化对TiAlCN涂层耐蚀性和钝化膜性能的影响OA北大核心CSTPCD

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Al_(2)O_(3)和TiO_(2),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1.14×10^(16)cm^(-3)增加到3.27×10^(16)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。