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电阻探针感应器的溅射沉积钢薄膜的腐蚀性能

  2006年3月,学者Sungwon Jung等在期刊《Electrochemistry Communications》上发表了文章《电阻探针感应器的建设沉积钢薄膜的腐蚀性能》。文章介绍了利用溅射沉积所得的钢薄膜作为电阻感应器材料的技术,提出并讨论了薄膜表面粗糙度对其电化学腐蚀性能的影响,然后研究了用该钢薄膜制得的电阻感应器的腐蚀性能以及利用其进行腐蚀监测的可行性。

  文章中作者利用不同的基底来进行钢薄膜的溅射沉积,分别是:载玻片、有刮痕的载玻片以及Al2O3,其基底的平均粗糙度如下表所示:

1.png

  沉积所得薄膜厚度为600 nm,其氩气压为0.27 Pa.沉积样品花样如图所示:

2.png3.png

  对于制得的钢薄膜,进行的XRD表征结果如下所示:

4.png

  从图中可以看出,钢薄膜的XRD图谱有两个峰,与块体的铁素体钢图谱可以匹配,证明沉积所得的钢薄膜的晶体结构与块体钢是相同的。

  对于刚薄膜腐蚀性能的测量,作者在3.5% 的NaCl去离子水溶液中进行了测量,其阳极动电位极化曲线图如下所示:

5.png

  从图中可以看腐蚀点位和极化电阻都与基底的粗糙度有关。一般的,粗糙度越大,极化电阻越大。

  对薄膜的腐蚀表面形貌也进行了SEM表征。针对不同基底的沉积薄膜,对其腐蚀特征和原理进行了分析讨论。最终得出结论,以Al2O3为基底的薄膜可以被用作感应器材料。

  最终制得的感应器被用于腐蚀监测,其测量结果验证了该薄膜材料用于制作感应器材料的可行性,以及制得的感应器用于腐蚀监测的实用性。