AlSi-BN封嚴(yán)涂層在海洋環(huán)境下的腐蝕行為研究.pdf

1、封嚴(yán)涂層為透平機械中經(jīng)常使用的功能性涂層，是一種常用的氣路封閉技術(shù)。金屬相，非金屬相和孔隙是封嚴(yán)涂層的主要組成成分。當(dāng)透平機械處于腐蝕環(huán)境中時，金屬相之間或者金屬相與非金屬相之間在腐蝕介質(zhì)中可能會形成電偶對，發(fā)生局部腐蝕。給發(fā)動機的安全工作帶來隱患。
　　本文使用電化學(xué)噪聲技術(shù)，極化曲線測試，交流阻抗測試等電化學(xué)測試手段研究了封嚴(yán)涂層體系各個相接觸的功能層之間的電偶腐蝕，通過SEM、XRD、共聚焦等表征手段進(jìn)行電偶腐蝕前后的形貌和

2、物相分析；同時進(jìn)行了各功能層的類海洋環(huán)境的中性鹽霧腐蝕實驗，并進(jìn)行了相應(yīng)的測試分析。使用不同的測試方法對面層的孔隙率進(jìn)行測試，將不同方法的測試結(jié)果進(jìn)行對比分析，為涂層孔隙率的準(zhǔn)確測試提供理論依據(jù)。
　　從電化學(xué)噪聲實驗結(jié)果可以得到如下結(jié)論：AlSiBN涂層與NiAl涂層和NiAl涂層與GH4169基體之間均會發(fā)生電偶腐蝕，在AlSiBN涂層與NiAl涂層組成的電偶對中，AlSiBN涂層作為陽極，涂層內(nèi)部的金屬相發(fā)生腐蝕溶解，其電偶

3、腐蝕電流密度為29.289μA/cm2，屬于電偶腐蝕等級的E級，而NiAl涂層與基體的電偶對中，NiAl涂層為陽極，其電偶腐蝕電流密度為1.4875μA/cm2，屬于電偶腐蝕等級的 C級。在兩組電偶對的陽極均發(fā)生局部腐蝕，電偶腐蝕實驗結(jié)束后，兩組電偶對的陽極的耐腐蝕性能均下降，結(jié)合微觀形貌分析，可發(fā)現(xiàn)二者在涂層表面發(fā)生了局部腐蝕，甚至點蝕。
　　NSS實驗表明：AlSiBN涂層在鹽霧環(huán)境中，涂層中金屬相發(fā)生腐蝕，鹽霧實驗結(jié)束后，在

4、涂層表面會出現(xiàn)大量凝膠狀物質(zhì)，待腐蝕產(chǎn)物脫水干燥后，成為白色絮狀粉末覆蓋在涂層表面，但極易脫落，經(jīng)XRD分析，白色腐蝕產(chǎn)物為Al2O3；NiAl涂層在鹽霧實驗結(jié)束后，在NiAl涂層表面出現(xiàn)黃綠色腐蝕產(chǎn)物和白色腐蝕產(chǎn)物，經(jīng)XRD分析，黃綠色腐蝕產(chǎn)物為NiO，白色腐蝕產(chǎn)物為Al2O3，從微觀形貌圖上可看出，兩者在涂層中的某些部位夾雜分布，某些部位兩者單獨存在，證明涂層中由于各個部位的金屬相分布不均勻，涂層表面形貌的共同影響，造成各部分的腐蝕