混合表面纳米化制备钛表面Ru/Ti薄膜的结构及耐蚀性能

摘要

钛及钛合金具有比强度高、加工性好、抗冲击震动、耐海水腐蚀及海洋大气腐蚀等优点,使其成为一种优良的船用金属结构材料.但在具有侵蚀性的高浓度氯离子和氟离子的工况下,钛及钛合金易加速腐蚀.此外,高腐蚀电位的钛及钛合金与其他低腐蚀电位金属(如铜、铁)接触时会发生电偶腐蚀,易使其他金属腐蚀失效.目前,可采用多种表面处理方法来提高钛及钛合金的表面耐腐蚀性能以拓展其适用范围.但目前关于钛及钛合金的表面改性研究主要集中在单一表面处理方法对腐蚀性能的影响,鲜见关于复合表面处理后钛及钛合金的耐腐蚀性能研究.采用表面机械研磨处理(SMAT)、磁控溅射以及热氧化处理在工业纯钛(TA2)表面制备了Ru/Ti薄膜,并研究了其在模拟海水中的腐蚀性能.借助X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、电化学工作站等仪器对薄膜的物相组成、微观形貌及耐腐蚀性能进行了研究.结果表明,工业纯钛表面获得的Ru/Ti薄膜均匀致密,无明显缺陷,Ru/Ti薄膜中的Ti为α-Ti、fcc-Ti双相结构;与未处理样品相比,具有Ti-Ru薄膜的工业纯钛在模拟海水中的耐蚀性能显著提高.