304L不锈钢管微电极腐蚀行为研讨

系统(MEMS)技术的开展开拓了一个全新的技术范畴和产业，是关系到国度科技开展、国防平安和经济繁荣的一项关键技术。资料的腐蚀失效是微系统范畴的一个关键性问题。因而，研讨微电极腐蚀行为特征，微电极与宏电极在腐蚀行为上的异同，以及尺寸效应对微电极外表电化学反响、外表传质过程的特征和点蚀敏理性的影响，对MEMS的开展具有重要意义。本文采用飞秒激光加工技术生产制造了304L奥氏体不锈钢管微悬臂梁试样，应用搭建的微动实验平台将微试样封装生产制造成微电极。研讨了304L不锈钢管微悬臂梁电极在0.9%NaCl溶液中的腐蚀疲倦行为以及电化学阻抗谱特征，讨论了微系统与宏系统的腐蚀行为特征和规律。同时，生产制造了系列微盘电极，采用动电位扫描、交流阻抗(EIS)和电化学噪声(EN)等电化学办法研讨了304L不锈钢管在3%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为，讨论了尺寸效应对微电极外表电化学反响、传质过程的特征和点蚀敏理性的影响。腐蚀性介质极大地降卑微悬臂梁试样疲倦寿命；宏电极阻抗谱表现出很大的容抗弧特征，阳极过程是整个反响的控制步骤，而微悬臂梁电极阳极过程表现为电化学控制，阴极过程是电化学放电和传质过程共同作用的结果，阴极过程是整个反响的控制步骤。随着电极面积的不时减小，极限扩散电流密度增大，极限扩散电流密度与电极直径间具有非线性关系，标明是非线性扩散作用招致微电极的扩散动力学和腐蚀行为发作变化。微电极的尺寸效应对其腐蚀行为的影响主要表现为：随着电极尺度的减小，极限扩散电流密度增大，溶液阻抗减小，双电层电容增大，自腐蚀电位逐步负移，腐蚀电流密度逐步增大。几何尺寸对点蚀敏理性有显著的影响，电极面积越小，越难产生亚稳态小孔腐蚀的噪声电位峰和噪声电流峰，直径小于200微米的电极表现为平均腐蚀，在微尺度下，部分腐蚀（点蚀）发作的可能性大大降低。

应用飞秒激光加工试样，应用微动实验平台研讨微系统腐蚀疲倦行为，讨论微系统外表的腐蚀电化学反响和传质过程的动力学特征，比拟微系统与宏系统的腐蚀行为的异同；另一方面，研讨微电极外表电化学行为特征、微试样外表传质过程动力学特征、点蚀敏理性与电极几何尺寸的关系。这些都为微系统腐蚀的研讨提供了有效经历。（1）选择在微系统中具有优秀加工性能的304L不锈钢管薄膜资料，应用飞秒激光加工技术加工304L不锈钢管微尺度悬臂梁试样。应用微动实验平台研讨304L不锈钢管薄膜微悬臂梁试件在含Cl-介质中的腐蚀疲倦特性。（2）应用电化学办法研讨宏电极与微电极外表的腐蚀电化学反响和传质过程的动力学特征。比照研讨微试样与宏试样腐蚀电化学行为的差别性。（3）选择不同直径的304L不锈钢管微盘电极作为研讨电极，在含Cl-介质中，应用动电位扫描测试研讨几何尺寸对外表电化学行为的影响。（4）选择不同直径的304L不锈钢管微盘电极作为研讨电极，在含Cl-介质中，应用电化学阻抗测试研讨几何尺寸对传质过程的动力学特征的影响。（5）选择不同直径的304L不锈钢管微盘电极作为研讨电极，在含Cl-介质中，应用化学噪声测试研讨比照研讨几何尺寸对点蚀敏理性的影响。