[發(fā)明專利]微區(qū)電化學(xué)測定雙金屬復(fù)合材料結(jié)合界面腐蝕性能的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011079153.1
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112098314A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李琳;陳義慶;鐘彬;艾芳芳;高鵬;蘇顯棟;傘宏宇
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02;G01N17/04;G01N17/00;G01N1/28;G01N1/32;G01B7/02
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明提供一種利用微區(qū)電化學(xué)方法測定雙金屬復(fù)合材料結(jié)合界面處的腐蝕性能和界面寬度的方法，該方法利用掃描電化學(xué)工作站對復(fù)合材料的截面樣品進(jìn)行基材?結(jié)合界面?覆層的電位掃描，從而表征結(jié)合界面腐蝕電位、測定界面寬度，用于研究復(fù)合材料結(jié)合界面的腐蝕性能。并可以通過對復(fù)合材料的截面采用不同模擬大氣環(huán)境的溶液進(jìn)行預(yù)處理，模擬在該腐蝕環(huán)境下表面形成的薄液膜，從而研究復(fù)合材料結(jié)合界面在不同大氣環(huán)境中的腐蝕性能。該方法可以快速、無損地定量測定雙金屬復(fù)合材料結(jié)合界面處模擬不同大氣環(huán)境下的腐蝕性能及其界面寬度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及腐蝕性能測定技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微區(qū)電化學(xué)測定雙金屬復(fù)合材料結(jié)合界面腐蝕性能的方法。

背景技術(shù)

雙金屬復(fù)合材料是借助不同的制造工藝，將兩種性能不同的金屬結(jié)合而成，采用耐蝕性較好的金屬作為覆層、強(qiáng)度較好的金屬作為基材，由于綜合了兩種金屬各自的優(yōu)點(diǎn)并且具有較低的成本，逐漸被各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前應(yīng)用比較廣泛的有不銹鋼-鋼、鈦-鋼和銅-鋼等。雙金屬復(fù)合材料的結(jié)合界面是指基材與覆層之間彼此結(jié)合的區(qū)域，基材與覆層相互接觸時，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用，如兩相間元素的互相擴(kuò)散、溶解，從而導(dǎo)致這個區(qū)域組織和性能的不均勻使腐蝕情況較為嚴(yán)重。復(fù)合材料結(jié)合界面由于面積較小，因此腐蝕性能的研究一直是腐蝕研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

由于結(jié)合界面通常只有幾十到幾百微米，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室加速腐蝕方法或宏觀電化學(xué)腐蝕方法，由于測試的腐蝕面積較大，難以對結(jié)合界面的腐蝕性能精準(zhǔn)測試，極易導(dǎo)致誤差。此外，復(fù)合材料結(jié)合界面處寬度的測量也是研究結(jié)合界面性能的一個重要內(nèi)容，它對研究結(jié)合界面處的元素?cái)U(kuò)散導(dǎo)致覆層耐蝕性的降低有著重要的意義。目前行業(yè)內(nèi)通常采用傳統(tǒng)的金相腐蝕后在顯微鏡下測量的方法，由于存在較大的主觀性，因此很難做到精確地測量。所以發(fā)明一種能夠?qū)﹄p金屬結(jié)合界面的腐蝕性能和界面寬度進(jìn)行測定的方法，對研發(fā)復(fù)合材料、研究復(fù)合材料結(jié)合界面的腐蝕機(jī)理、預(yù)估材料的服役壽命具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)提出的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用微區(qū)電化學(xué)方法測定雙金屬復(fù)合材料結(jié)合界面處的腐蝕性能和界面寬度的方法，該方法可以快速、無損地定量測定雙金屬復(fù)合材料結(jié)合界面處模擬不同大氣環(huán)境下的腐蝕性能及其界面寬度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種微區(qū)電化學(xué)測定雙金屬復(fù)合材料結(jié)合界面腐蝕性能和寬度的方法，該方法利用掃描電化學(xué)工作站對復(fù)合材料的截面樣品進(jìn)行基材-結(jié)合界面-覆層的電位掃描，從而表征結(jié)合界面腐蝕電位、測定界面寬度，用于研究復(fù)合材料結(jié)合界面的腐蝕性能。并可以通過對復(fù)合材料的截面采用不同模擬大氣環(huán)境的溶液進(jìn)行預(yù)處理，模擬在該腐蝕環(huán)境下表面形成的薄液膜，從而研究復(fù)合材料結(jié)合界面在不同大氣環(huán)境中的腐蝕性能。

具體包括如下步驟：

步驟101、采用線切割切取復(fù)合材料的截面樣品；

步驟102、對截面樣品表面逐級打磨并拋光，用金相腐蝕劑侵蝕結(jié)合界面、初步確定基材、結(jié)合界面和覆層的位置并做標(biāo)記，對該樣品再次拋光后備用；

步驟103、制作營造模擬不同大氣環(huán)境的結(jié)露的不同薄液膜所用的模具；

步驟104、將模具放置于復(fù)合材料橫截面的表面，用濾紙飽和浸透相應(yīng)溶液之后均勻涂敷于模板下不同部位的試樣表面兩次，放置3～8分鐘進(jìn)行測試；

步驟105、將步驟104中處理完的樣品置于SKP系統(tǒng)測試平臺上，調(diào)節(jié)樣品水平，調(diào)整測試參數(shù)進(jìn)行測試；

步驟106、選擇線掃描模式，掃描第一種液膜下基材-結(jié)合界面-覆層的電位，從左至右掃描過程中并標(biāo)記探針掃過結(jié)合界面時所在X軸的位置坐標(biāo)，測試后得到第一種模擬大氣環(huán)境下基材-結(jié)合界面-覆層的線掃描電位分布圖；