FE-Cr合金溅射纳米晶薄膜腐蚀电化学行为的XPS及第一性原理计算的研究

声明

摘要

图表目录

主要符号表

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 纳米化对金属材料耐蚀性能的影响

1．2．1 纳米晶金属材料表面钝化行为

1．2．2 纳米晶金属材料表面点蚀行为

1．3 表面分析方法在腐蚀研究中的应用

1．3．1 X射线光电子能谱在腐蚀研究中的应用

1．3．2 紫外光电子谱在腐蚀研究中的应用

1．4 计算材料学在腐蚀研究中的应用

1．5 理论计算与实验相结合的研究方法

1．5．1 腐蚀科学中的界面问题

1．5．2 腐蚀科学中的吸附问题

1．5．3 二元合金腐蚀问题的研究现状

1．6 本论文研究意义及内容

1．6．1 研究意义

1．6．2 研究内容

第二章 材料表征、实验及理论计算方法

2．1 样品制备

2．2 样品表征

2．3 溶液制备

2．4 电化学测试

2．4．1 动电位极化曲线

2．4．2 恒电位极化

2．4．3 电容-电位变化曲线

2．5 表面分析技术

2．5．1 X射线光电子能谱(XPS)

2．5．2 紫外光电子能谱(UPS)

2．6 第一性原理计算方法

2．6．1 第一性原理计算的基本理论

2．6．2 第一性原理计算的程序实现

2．6．3 腐蚀问题中的界面模型的设计

第三章 纳米化对Fe-20Cr合金在硼酸缓冲溶液中钝化行为的影响研究

3．1 引言

3．2 实验方法

3．3 实验结果

3．3．1 电化学腐蚀行为

3．3．2 化学成分分析

3．3．3 Cr富集于Fe(100)／FeO(100)体系界面的第一性原理研究

3．3．4 Cr在Fe12O18富集的第一性原理研究

3．4 讨论

3．4．1 纳米化对钝化膜／金属界面及钝化膜内成分的影响

3．4．2 纳米化对于离子和空位在钝化膜内及钝化膜／金属界面迁移的影响

3．5 结论

第四章 成分和纳米结构对Fe-Cr合金在酸性溶液中Cl-吸附行为的影响研究

4．1 引言

4．2 实验方法

4．3 实验结果

4．3．1 电化学腐蚀行为

4．3．2 XPS化学成分分析

4．3．3 第一原理计算结果

4．3．4 紫外光电子能谱(UPS)结果

4．4 讨论

4．4．1 Cr含量对Cl-吸附的影响

4．4．2 溶液中H+与Cl-竞争吸附的讨论

4．4．3 溶液中Cl-浓度对于吸附影响的讨论

4．5 结论

第五章 纳米化对Cl-在酸性溶液中Fe-20Cr合金钝化膜内传输行为的影响研究

5．1 引言

5．2 实验方法

5．3 实验结果

5．3．1 电化学腐蚀行为

5．3．2 化学成分分析

5．3．3 第一性原理研究结果

5．3．4 UPS结果

5．4 讨论

5．4．1 纳米化对Fe-20Cr合金钝化膜稳定性的影响

5．4．2 纳米化对Cl-在Fe-20Cr合金钝化膜内传输行为的影响

5．5 结论

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

攻读博士学位期间发表学术论文情况

致谢

作者简介