2018年3月6日,中国科学院金属研究所王建强研究员(通讯作者)在Corrosion Science 上发表题为“Enhanced corrosion resistance in Fe-based amorphous coatings through eliminating Cr-depleted zones”的文章。研究团队分别制备了四种Fe基非晶涂层:1. 喷涂得到的涂层(AS涂层);2. 溶解处理得到的涂层(DT涂层);3. 喷涂结合密封处理得到的涂层(AS-ST涂层);4. 溶解结合密封的得到的涂层(DT-ST涂层)。利用电化学极化处理选择性地溶解涂层中的贫铬区。 结合动电位极化、恒电位极化和电化学阻抗谱考察了涂层在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,随着贫铬区的消除,Fe基非晶涂层的耐腐蚀性大大增强。
该文章制备了四种Fe基非晶涂层并研究了它们的耐腐蚀性能,得到两个方面的结论:1. 喷涂带来的缺陷(如孔隙、层间区域和结晶相)会导致Fe基非晶涂层中出现局部贫铬区,加速涂层的腐蚀。而1.2 VSCE电压极化能够选择性地溶解贫铬区,贫铬区消除后Fe基非晶涂层的耐腐蚀性能得到改善;2. DT-ST涂层与AS-ST涂层相比,显示出更低的钝化电流密度、更高的击穿电位以及更稳定的钝化膜。研究结果表明消除贫铬区然后将这些区域进行密封是获得耐腐蚀Fe基非晶涂层的重要方法。
Fe基非晶涂层中溶解处理过程的示意图
(a) 涂层中三种缺陷的示意图;(b) 腐蚀开始发生在贫铬区;(c) 选择性地溶解贫铬区;(d) 环氧树脂密封溶解后的区域。