Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)绝缘防护复合涂层组织及电偶腐蚀性能

作者：吴护林; 张智峰; 彭冬; 杨钊; 宋凯强; 丛大龙; 李毅; 谢杨; 陈爽; 黄安畏; 李忠盛

来源：表面技术, 2022, 1-14.

• 大气等离子喷涂
• Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层
• 缺陷
• 封孔处理
• 电阻
• 电偶腐蚀

目的 研究等离子喷涂的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层和封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)复合涂层对TC4-H70异种金属电偶对的腐蚀防护效果。方法 采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪对涂层的物相组成、组织形貌、元素分布进行了表征分析，使用电化学工作站和电偶腐蚀测量仪对涂层及对比试样的耐蚀性能进行了分析研究。结果 等离子喷涂的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层由α-Al_(2)O_(3)和γ-Al_(2)O_(3)两相组成，以γ-Al_(2)O_(3)相为主；Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层中存在微孔与微裂纹等缺陷，腐蚀介质易渗入，因此Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层耐蚀性较差；经过封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层表层缺陷被充分填充，同时在陶瓷表层形成厚度约为20μm～40μm的致密阻挡层，有效阻隔了NaCl腐蚀介质的渗入，涂层腐蚀电流密度相比于H70基体和Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层试样减小了4个数量级，基底与涂层间的界面电荷转移电阻值相较于H70基体和Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层提高了5个数量级，涂层耐蚀性和绝缘性显著提升；TC4-H70电偶对经15d电偶腐蚀试验后，H70表面发生腐蚀，封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层可有效降低TC4-H70电偶对间的电偶腐蚀作用，并且经15d电偶腐蚀试验后，试样未腐蚀且涂层完整。结论 封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层优异的电偶腐蚀防护效果主要得益于其高电阻和表层高致密性几乎阻隔了异种金属间的电子传输，使得异种金属间的电偶电池作用极其微弱，可有效延长异种金属海水管路的使用寿命，在电偶腐蚀防护领域具有巨大的应用前景。

• 单位
  中国核动力研究设计院; 西南技术工程研究所