304不銹鋼微電極腐蝕行為研究.pdf

1、微系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的發(fā)展開(kāi)辟了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系到國(guó)家科技發(fā)展、國(guó)防安全和經(jīng)濟(jì)繁榮的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。材料的腐蝕失效是微系統(tǒng)領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)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(duì)微電極表面電化學(xué)反應(yīng)、表面?zhèn)髻|(zhì)過(guò)程的特征和點(diǎn)蝕敏感性的影響，對(duì)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(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(shí)，制作了系列微盤(pán)電極，采用動(dòng)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(duì)微電極表面電化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)過(guò)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(yáng)極過(guò)程是整個(gè)反應(yīng)的控制步驟，而微懸臂梁電極陽(yáng)極過(guò)程表現(xiàn)為電化學(xué)控制，陰極過(guò)程是電化學(xué)放電和傳質(zhì)過(guò)程共同作用的結(jié)果，陰極過(guò)程是整個(gè)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(dòng)力學(xué)和腐蝕行為發(fā)生變化。微電極的尺寸效應(yīng)對(duì)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