王 赟 胡 军 王 迪 王超明

(西北大学化工学院)

金属的钝化膜和在金属表面形成的氧化膜一直是研究者关注的问题[1]。研究表明：这层膜将金属表面和溶液隔离开，可以作为电子或离子的阻挡层[2]。金属的腐蚀速率与其氧化膜的半导体性质密切相关[3]，因此，有关氧化膜的结构和性能的研究一直以来是金属腐蚀方面研究的一大热点。已有大量的研究报道了金属或合金表面钝化膜的性能和成膜机制[4，5]。一般认为，金属或合金表面所形成的钝化膜是一种高浓度缺陷掺杂的氧化膜[6]。Wang Q J等利用Mott- Schottky(M- S)曲线研究了铜表面在铬酸盐中氯离子和温度对钝化膜的耐蚀性能及其半导体性质的影响，结果表明铜经腐蚀后形成n型半导体特性的钝化膜，随着电位的正移、氯离子浓度的增大和温度的降低，M- S曲线的斜率逐渐减小[7]。当电位在-0.50～0.48V时，铜处在一个稳定的钝化态。李党国等借助M- S方程分析了22Cr双相不锈钢在碳酸氢钠/碳酸钠介质中形成的钝化膜的半导体性能，其形成的钝化膜呈n- p型半导体结构，钝化膜内施主/受主密度随成膜电位的增加、成膜时间的延长和成膜温度的降低而降低，同时膜对基体保护作用随着这些变化而增强[8]。范林等通过M- S电化学分析研究X80管线钢在高浓度NaHCO3溶液中形成钝化膜的电化学行为，研究结果表明，随着NaHCO3溶液浓度的升高，钝化膜的稳定性和耐蚀性降低，同时，X80管线钢在NaHCO3溶液中形成的钝化膜呈n型半导体性质[9]。目前，对钢、铁及不锈钢等金属材料在不同介质中形成的钝化膜的半导体性质已经有了广泛的研究，但是在实际生产介质中会存在大量的氯离子和硫离子，它们会对合金表面的钝化膜产生一定的影响。……