基于磁过滤技术制备亚微米级TiAlN/TiAlCN/TiAlC复合涂层的耐腐蚀性能

摘要

海洋环境中长期服役的船舶、舰载机关键部件存在严重的腐蚀问题。为提高其耐腐蚀性能,采用磁过滤真空弧(FCVA)技术制备不同Al/Ti含量比的亚微米级Ti(Al)N/Ti(Al)CN/Ti(Al)C多元复合多层膜(以下简称TANC)。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学工作站和盐雾试验机等表征薄膜的形貌、结构和腐蚀性能。结果表明:在盐雾试验中腐蚀形态主要以点蚀为主,随着膜层中Al/Ti含量比的增大,耐腐蚀性提高;电化学腐蚀试验中,亚微米级膜层的自腐蚀电流密度可达到10^-7 A/cm^2数量级,且随着膜层Al/Ti含量比的增大,腐蚀电流密度从7.73×10^-7减小到3.83×10^-7 A/cm^2,低频区阻抗值从1.19×105增大到4.70×10^5Ω·cm^2,较基底提高了2个数量级,耐腐蚀性能不断提高;盐雾腐蚀和电化学腐蚀结果一致,高Al含量的TANC耐腐蚀性能最优。通过FCVA技术能实现亚微米级TANC涂层的强防腐效果,该涂层具有发展成为关键部件耐海洋腐蚀涂层的潜力。