高力学性能均质钝化膜及其构成覆盖物在点蚀中的作用机制

This project is based on the classical theory and a series of new pitting corrosion behavior of sputtering nanocrystalline stainless steel with homogeneous passivation film. The project intends to use a variety of surface analysis technique, electrochemical test and theoretical calculation method, on sputtered nanocrystalline austenitic stainless steel, for investigating effect of homogeneous composition/structure passivation film on broken of passive film in pitting initiation, the effect of excellent mechanical properties of passivation film on mechanism of metastable pitting growth and transformation processes to form stable pitting, and clarifying with passivation film covering the steady growth mechanism of pitting. Through the study of these problems, the theory of pitting corrosion is further enriched and perfected.

本项目基于经典点蚀理论以及前期对纳米晶均质钝化膜下发现的一系列新的点蚀行为，拟利用溅射纳米晶奥氏体不锈钢材料制备成分/结构均匀、力学性能优良的钝化膜层，采用多种表面分析技术、电化学测试以及理论计算方法，探讨钝化膜成分/结构的均匀稳定性，及力学性能对点蚀萌生及亚稳态点蚀生长、转变过程的影响机制，同时阐明含钝化膜覆盖物下稳态点蚀生长机制。通过这些问题的研究，进一步丰富、完善点蚀理论。

本项目揭示溅射纳米晶材料表面钝化膜均匀、力学性能优良导致其在点蚀历程中不发生快速破裂，并将残留在覆盖物中，这种钝化膜呈现出一种新的点蚀行为利用构建新的点蚀理论：膜破裂点蚀行为。由此，研究结果完善了经典点蚀理论：传统粗晶材料钝化膜不均匀、力学性能差，由此其在点蚀过程中破裂速度快、信息难捕捉。经典点蚀中大量忽略了钝化膜自身性能作用的深入讨论。本项目在研究过程中不仅建立新的点蚀理论，并且也将钝化膜在点蚀历程中的作用再次呈现出来，通过探讨均质钝化膜的作用，可反演传统钝化膜的作用，从而实现完善经典点蚀理论。该内容也为金属表面功能膜制备提供基础知识。相关研究结果已发表成果SCI文章28篇（第一资助13篇）。