304不銹鋼微電極腐蝕行為研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、微系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的發(fā)展開辟了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè),是關(guān)系到國家科技發(fā)展、國防安全和經(jīng)濟(jì)繁榮的一項關(guān)鍵技術(shù)。材料的腐蝕失效是微系統(tǒng)領(lǐng)域的一個關(guān)鍵性問題。因此,研究微電極腐蝕行為特征,微電極與宏電極在腐蝕行為上的異同,以及尺寸效應(yīng)對微電極表面電化學(xué)反應(yīng)、表面?zhèn)髻|(zhì)過程的特征和點(diǎn)蝕敏感性的影響,對MEMS的發(fā)展具有重要意義。
   本文采用飛秒激光加工技術(shù)制作了304 奧氏體不銹鋼微懸臂梁試樣,利用搭建的微動實驗平臺將微試樣封

2、裝制作成微電極。研究了304 不銹鋼微懸臂梁電極在0.9[%]NaCl 溶液中的腐蝕疲勞行為以及電化學(xué)阻抗譜特征,探討了微系統(tǒng)與宏系統(tǒng)的腐蝕行為特征和規(guī)律。同時,制作了系列微盤電極,采用動電位掃描、交流阻抗(EIS)和電化學(xué)噪聲(EN)等電化學(xué)方法研究了304 不銹鋼在3[%]NaCl 溶液中的腐蝕電化學(xué)行為,討論了尺寸效應(yīng)對微電極表面電化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)過程的特征和點(diǎn)蝕敏感性的影響。
   腐蝕性介質(zhì)極大地降低微懸臂梁試樣疲勞壽命

3、;宏電極阻抗譜表現(xiàn)出很大的容抗弧特征,陽極過程是整個反應(yīng)的控制步驟,而微懸臂梁電極陽極過程表現(xiàn)為電化學(xué)控制,陰極過程是電化學(xué)放電和傳質(zhì)過程共同作用的結(jié)果,陰極過程是整個反應(yīng)的控制隨著電極面積的不斷減小,極限擴(kuò)散電流密度增大,極限擴(kuò)散電流密度與電極直徑間具有非線性關(guān)系,表明是非線性擴(kuò)散作用導(dǎo)致微電極的擴(kuò)散動力學(xué)和腐蝕行為發(fā)生變化。微電極的尺寸效應(yīng)對其腐蝕行為的影響主要表現(xiàn)為:隨著電極尺度的減小,極限擴(kuò)散電流密度增大,溶液阻抗減小,雙電層電

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