דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com.איר נוצן אַ בלעטערער ווערסיע מיט לימיטעד CSS שטיצן.פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער דיסייבאַל קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer).אין אַדישאַן, צו ענשור אָנגאָינג שטיצן, מיר ווייַזן דעם פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
דיספּלייז אַ קעראַסעל פון דרייַ סליידז אין אַמאָל.ניצן די פריערדיקע און ווייַטער קנעפּלעך צו מאַך דורך דריי סליידז אין אַ צייט, אָדער נוצן די סליידער קנעפּלעך אין די סוף צו מאַך דורך דריי סליידז אין אַ צייט.
דופּלעקס 2205 ומבאַפלעקט שטאָל (DSS) האט גוט קעראָוזשאַן קעגנשטעל רעכט צו זיין טיפּיש דופּלעקס סטרוקטור, אָבער די ינקריסינגלי האַרב קאָ2-מיט ייל און גאַז סוויווע ריזאַלטיד אין וועריינג גראַדעס פון קעראָוזשאַן, ספּעציעל פּיטינג, וואָס עמעס טרעטאַנז די זיכערקייַט און רילייאַבילאַטי פון ייל און נאַטירלעך. גאַז אַפּלאַקיישאַנז.גאַז אַנטוויקלונג.אין דעם אַרבעט, אַ טבילה פּראָבע און אַן עלעקטראָטשעמיקאַל פּרובירן זענען געניצט אין קאָמבינאַציע מיט לאַזער קאָנפאָקאַל מיקראָסקאָפּי און X-Ray פאָטאָעלעקטראָן ספּעקטראַסקאָפּי.די רעזולטאַטן געוויזן אַז די דורכשניטלעך קריטיש טעמפּעראַטור פֿאַר פּיטינג 2205 דסס איז 66.9 °C.ווען די טעמפּעראַטור איז העכער ווי 66.9 ℃, די פּיטינג ברייקדאַון פּאָטענציעל, די פּאַסיוויישאַן מעהאַלעך און די זיך-קעראָוזשאַן פּאָטענציעל זענען רידוסט, די גרייס פּאַסיוויישאַן קראַנט געדיכטקייַט איז געוואקסן און די פּיטינג סענסיטיוויטי איז געוואקסן.מיט אַ ווייַטער פאַרגרעסערן אין טעמפּעראַטור, די ראַדיוס פון די קאַפּאַסיטיווע קרייַזבויגן 2205 DSS דיקריסאַז, די ייבערפלאַך קעגנשטעל און אָפּצאָל אַריבערפירן קעגנשטעל ביסלעכווייַז פאַרקלענערן, און די געדיכטקייַט פון מענאַדעוו און אַקסעפּטאָר קאַריערז אין די פילם שיכטע פון די פּראָדוקט מיט n + p-ביפּאָלאַר קעראַקטעריסטיקס אויך ינקריסיז, די אינהאַלט פון קר אַקסיידז אין די ינער שיכטע פון די פילם דיקריסאַז, ינקריסיז די אינהאַלט פון Fe אַקסיידז אין די ויסווייניקסט שיכטע, די דיסאַלושאַן פון די פילם שיכטע ינקריסיז, די פעסטקייַט דיקריסאַז, די נומער פון פּיץ און די פּאָרע גרייס פאַרגרעסערן.
אין דעם קאָנטעקסט פון גיך עקאָנאָמיש און געזעלשאַפטלעך אַנטוויקלונג און געזעלשאַפטלעך פּראָגרעס, די פאָדערונג פֿאַר ייל און גאַז רעסורסן האלט צו וואַקסן, און פאָרסינג ייל און גאַז אַנטוויקלונג צו ביסלעכווייַז יבעררוק צו די דאָרעמ - מייַרעוודיק און אָפשאָר געביטן מיט מער שטרענג טנאָים און סוויווע, אַזוי די אַפּערייטינג טנאָים פון דאַונכאָול טובינג ווערן מער און מער שטרענג..דיטיריעריישאַן 1,2,3.אין די פעלד פון ייל און גאַז עקספּלעריישאַן, ווען די פאַרגרעסערן אין CO2 4 און סאַלינאַטי און קלאָרין אינהאַלט 5, 6 אין די געשאפן פליסיק, פּראָסט 7 טשאַד שטאָל רער איז אונטערטעניק צו ערנסט קעראָוזשאַן, אפילו אויב קעראָוזשאַן ינכיבאַטערז זענען פּאַמפּט אין די רער שטריקל, קעראָוזשאַן קענען ניט זיין יפעקטיוולי סאַפּרעסט שטאָל קענען ניט מער טרעפן די באדערפענישן פון לאַנג-טערמין אָפּעראַציע אין האַרב קעראָוסיוו קאָ28,9,10 ינווייראַנמאַנץ.די ריסערטשערז ווענדן צו דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל (דסס) מיט בעסער קעראָוזשאַן קעגנשטעל.2205 DSS, דער אינהאַלט פון פערריטע און אַוסטעניטע אין די שטאָל איז וועגן 50%, האט ויסגעצייכנט מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס און קעראָוזשאַן קעגנשטעל, די ייבערפלאַך פּאַסיוויישאַן פילם איז געדיכט, האט ויסגעצייכנט מונדיר קעראָוזשאַן קעגנשטעל, די פּרייַז איז נידעריקער ווי די פון ניקאַל-באזירט אַלויז 11 , 12. אזוי, 2205 דסס איז קאַמאַנלי געניצט ווי דרוק שיף אין קעראָוסיוו סוויווע, ייל געזונט קייסינג אין קעראָוסיוו קאָ2 סוויווע, וואַסער קולער פֿאַר קאַנדענסינג סיסטעם אין אָפשאָר ייל און כעמישער פעלדער 13, 14, 15, אָבער 2205 דסס קענען אויך האָבן קעראָוסיוו פּערפעריישאַן. אין דינסט.
דערווייַל, פילע שטודיום פון CO2- און קל-פּיטינג קעראָוזשאַן 2205 DSS זענען דורכגעקאָכט אין די מדינה און אין אויסלאנד [16,17,18].Ebrahimi19 געפונען אַז אַדינג אַ פּאַטאַסיאַם דיטשראָמאַט זאַלץ צו אַ נאַקל לייזונג קענען ינכיבאַט 2205 DSS פּיטינג, און ינקריסינג די קאַנסאַנטריישאַן פון פּאַטאַסיאַם דיטשראָמאַט ינקריסיז די קריטיש טעמפּעראַטור פון 2205 DSS פּיטינג.אָבער, די פּיטינג פּאָטענציעל פון 2205 DSS ינקריסיז רעכט צו דער אַדישאַן פון אַ זיכער קאַנסאַנטריישאַן פון NaCl צו פּאַטאַסיאַם דיטשראָמאַטע און דיקריסאַז מיט ינקריסינג NaCl קאַנסאַנטריישאַן.Han20 ווייזט אַז ביי 30 צו 120 ° C, די סטרוקטור פון 2205 DSS פּאַסיווייטינג פילם איז אַ געמיש פון Cr2O3 ינער שיכטע, FeO ויסווייניקסט שיכטע און רייַך קר;ווען די טעמפּעראַטור ריסעס צו 150 °C, די פּאַסיוויישאַן פילם דיסאַלווז., די ינערלעך סטרוקטור ענדערונגען צו Cr2O3 און Cr(OH)3, און די ויסווייניקסט שיכטע ענדערונגען צו Fe(II,III) אַקסייד און Fe(III) כיידראַקסייד.Peguet21 געפֿונען אַז סטיישאַנערי פּיטינג פון S2205 ומבאַפלעקט שטאָל אין נאַקל לייזונג יוזשאַוואַלי אַקערז נישט אונטער די קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור (CPT) אָבער אין די טראַנספאָרמאַציע טעמפּעראַטור קייט (TTI).Thiadi22 געפונען אַז ווען די קאַנסאַנטריישאַן פון NaCl ינקריסיז, די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון S2205 DSS דיקריסאַז באטייטיק, און די מער נעגאַטיוו די געווענדט פּאָטענציעל, די ערגער די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון די מאַטעריאַל.
אין דעם אַרטיקל, דינאַמיש פּאָטענציעל סקאַנינג, ימפּידאַנס ספּעקטראַסקאָפּי, קעסיידערדיק פּאָטענציעל, Mott-Schottky ויסבייג און אָפּטיש עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי זענען געניצט צו לערנען די ווירקונג פון הויך סאַלינאַטי, הויך Cl- קאַנסאַנטריישאַן און טעמפּעראַטור אויף די קעראָוזשאַן נאַטור פון 2205 DSS.און פאָטאָעלעקטראָון ספּעקטראָסקאָפּי, וואָס גיט די טעאָרעטיש יקער פֿאַר די זיכער אָפּעראַציע פון די 2205 DSS אין ייל און גאַז ינווייראַנמאַנץ מיט CO2.
די פּראָבע מאַטעריאַל איז אויסגעקליבן פון לייזונג באהאנדלט שטאָל 2205 דסס (שטאָל מיינונג 110 קסי), און די הויפּט כעמישער זאַץ איז געוויזן אין טאַבלע 1.
די גרייס פון די עלעקטראָטשעמיקאַל מוסטער איז 10 מם × 10 מם × 5 מם, עס איז קלינד מיט אַסאַטאָון צו באַזייַטיקן ייל און אַבסאָלוט עטאַנאָל און דאַר.די צוריק פון די פּרובירן שטיק איז סאַדערד צו פאַרבינדן די צונעמען לענג פון קופּער דראָט.נאָך וועלדינג, נוצן אַ מולטימעטער (VC9801A) צו קאָנטראָלירן די עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון די וועלדעד פּרובירן שטיק, און דעמאָלט פּלאָמבע די ניט-ארבעטן ייבערפלאַך מיט יפּאַקסי.ניצן 400 #, 600 #, 800 #, 1200 #, 2000 # סיליציום קאַרבידע וואַסער סאַנדפּייפּער צו פּויליש די אַרבעט ייבערפלאַך אויף די פּאַלישינג מאַשין מיט 0.25ום פּאַלישינג אַגענט ביז די ייבערפלאַך ראַפנאַס ראַ≤1.6ום, און לעסאָף ריין און שטעלן אין די טערמאַסטאַט .
א פּריסטאָן (P4000A) עלעקטראָטשעמיקאַל ווערקסטיישאַן מיט אַ דריי-ילעקטראָוד סיסטעם איז געניצט.א פּלאַטינום ילעקטראָוד (פּט) מיט אַ שטח פון 1 סענטימעטער 2 געדינט ווי די אַגזיליערי ילעקטראָוד, אַ DSS 2205 (מיט אַ שטח פון 1 סענטימעטער 2) איז געניצט ווי אַ ארבעטן ילעקטראָוד, און אַ רעפֿערענץ ילעקטראָוד (אַג / אַגקל) איז געווען געניצט.די מאָדעל לייזונג געניצט אין די פּראָבע איז געווען צוגעגרייט לויט (טאַבלע 2).איידער די פּראָבע, אַ הויך-ריינקייַט נ 2 לייזונג (99.99%) איז דורכגעגאנגען פֿאַר 1 שעה, און דאַן CO2 איז דורכגעגאנגען פֿאַר 30 מינוט צו דעאָקסיגען די לייזונג., און CO2 אין די לייזונג איז שטענדיק אין אַ שטאַט פון זעטיקונג.
ערשטער, שטעלן די מוסטער אין די טאַנק מיט די פּרובירן לייזונג, און שטעלן עס אין אַ קעסיידערדיק טעמפּעראַטור וואַסער וואַנע.דער ערשט באַשטעטיקן טעמפּעראַטור איז 2 ° C, און די טעמפּעראַטור העכערונג איז קאַנטראָולד מיט אַ קורס פון 1 ° C / מין, און די טעמפּעראַטור קייט איז קאַנטראָולד.ביי 2-80 °C.סעלסיוס.דער פּראָבע סטאַרץ מיט אַ קעסיידערדיק פּאָטענציעל (-0.6142 ווס.אַג / אַגקל) און די פּראָבע ויסבייג איז אַן עס ויסבייג.לויט די קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור פּרובירן נאָרמאַל, די עס ויסבייג קענען זיין באַוווסט.די טעמפּעראַטור אין וואָס די קראַנט געדיכטקייַט ריסעס צו 100 μA/cm2 איז גערופן די קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור.די דורכשניטלעך קריטיש טעמפּעראַטור פֿאַר פּיטינג איז 66.9 °C.די פּראָבע טעמפּעראַטורעס פֿאַר די פּאָולעראַזיישאַן ויסבייג און די ימפּידאַנס ספּעקטרום זענען ריספּעקטיוולי אויסדערוויילט צו זיין 30 ° C, 45 ° C, 60 ° C און 75 ° C, און די פּראָבע איז ריפּיטיד דריי מאָל אונטער די זעלבע מוסטער טנאָים צו רעדוצירן מעגלעך דיווייישאַנז.
א מעטאַל מוסטער יקספּאָוזד צו די לייזונג איז געווען ערשטער פּאָולערייזד אין אַ קאַטאָוד פּאָטענציעל (-1.3 וו) פֿאַר 5 מינוט איידער טעסטינג די פּאָטענטיאָדינאַמיק פּאָולעראַזיישאַן ויסבייג צו עלימינירן די אַקסייד פילם געשאפן אויף די אַרבעט ייבערפלאַך פון די מוסטער, און דערנאָך אין אַ עפענען קרייַז פּאָטענציעל פון 1 שעה ביז די קעראָוזשאַן וואָולטידזש וועט נישט זיין געגרינדעט.די יבערקוקן קורס פון די דינאַמיש פּאָטענציעל פּאָולעראַזיישאַן ויסבייג איז געווען באַשטימט צו 0.333 מוו / s, און די יבערקוקן מעהאַלעך פּאָטענציעל איז געווען באַשטימט צו -0.3 ~ 1.2 וו ווס אָקפּ.צו ענשור די אַקיעראַסי פון די פּראָבע, די זעלבע פּראָבע טנאָים זענען ריפּיטיד 3 מאל.
ימפּידאַנס ספּעקטרום טעסטינג ווייכווארג - Versa סטודיאָ.דער פּראָבע איז געווען ערשטער דורכגעקאָכט אין אַ פעסט עפענען-קרייַז פּאָטענציעל, די אַמפּליטוד פון די אָלטערנייטינג שטערונג וואָולטידזש איז געווען באַשטימט צו 10 מוו, און די מעזשערמאַנט אָפטקייַט איז געווען באַשטימט צו 10-2-105 הז.ספּעקטרום דאַטן נאָך טעסטינג.
קראַנט צייט ויסבייג טעסטינג פּראָצעס: סעלעקטירן פאַרשידענע פּאַססיוויישאַן פּאָטענציעלז לויט די רעזולטאַטן פון די אַנאָדיק פּאָולעראַזיישאַן ויסבייג, מעסטן די עס ויסבייג מיט קעסיידערדיק פּאָטענציעל, און צופּאַסן די טאָפּל לאָגאַריטהם ויסבייג צו רעכענען די שיפּוע פון די פיטאַד ויסבייג פֿאַר פילם אַנאַליסיס.די מעקאַניזאַם פון פאָרמירונג פון די פּאַססיוואַטינג פילם.
נאָך די עפֿענען קרייַז וואָולטידזש סטייבאַלייזיז, דורכפירן אַ Mott-Schottky ויסבייג פּרובירן.טעסט פּאָטענציעל יבערקוקן קייט 1.0 ~ -1.0 וו (ווס.אַג / אַגקל), יבערקוקן קורס 20 מוו / s, פּרובירן אָפטקייַט שטעלן צו 1000 הז, עקסייטיישאַן סיגנאַל 5 מוו.
ניצן רענטגענ-שטראַל פאָטאָעלעקטראָון ספּעקטראָסקאָפּי (XPS) (ESCALAB 250Xi, וק) צו ספּאַטער פּרובירן די זאַץ און כעמישער שטאַט פון די ייבערפלאַך פּאַסיוויישאַן פילם נאָך 2205 DSS פילם פאָרמירונג און דורכפירן מעאַסורעמענט דאַטן שפּיץ-פּאַסיק פּראַסעסינג מיט העכער ווייכווארג.קאַמפּערד מיט דאַטאַבייסיז פון אַטאָמישע ספּעקטראַ און פֿאַרבונדענע ליטעראַטור23 און קאַלאַברייטיד מיט C1s (284.8 eV).די מאָרפאָלאָגי פון קעראָוזשאַן און די טיפקייַט פון פּיץ אויף די סאַמפּאַלז זענען קעראַקטערייזד מיט אַן הינטער-טיף אָפּטיש דיגיטאַל מיקראָסקאָפּ (Zeiss Smart Zoom5, דייַטשלאַנד).
דער מוסטער איז טעסטעד אין דער זעלביקער פּאָטענציעל (-0.6142 וו רעל. אַג / אַגקל) דורך די קעסיידערדיק פּאָטענציעל אופֿן און די קעראָוזשאַן קראַנט ויסבייג איז רעקאָרדעד מיט צייַט.לויט די CPT פּרובירן נאָרמאַל, די פּאָולעראַזיישאַן קראַנט געדיכטקייַט ינקריסיז ביסלעכווייַז מיט ינקריסינג טעמפּעראַטור.1 ווייזט די קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור פון 2205 דסס אין אַ סימיאַלייטיד לייזונג מיט 100 ג / ל קל- און סאַטשערייטאַד קאָ2.עס קענען זיין געזען אַז ביי אַ נידעריק טעמפּעראַטור פון די לייזונג, די קראַנט געדיכטקייַט פּראַקטאַקלי טוט נישט טוישן מיט ינקריסינג טעסטינג צייט.און ווען די טעמפּעראַטור פון די לייזונג געוואקסן צו אַ זיכער ווערט, די קראַנט געדיכטקייַט געוואקסן ראַפּאַדלי, וואָס ינדיקייץ אַז די קורס פון דיסאַלושאַן פון די פּאַססיוואַטינג פילם געוואקסן מיט די פאַרגרעסערן אין די טעמפּעראַטור פון די לייזונג.ווען די טעמפּעראַטור פון די האַרט לייזונג איז געוואקסן פון 2 °C צו וועגן 67 °C, די פּאָולעראַזיישאַן קראַנט געדיכטקייַט פון 2205DSS ינקריסיז צו 100μA/cm2, און די דורכשניטלעך קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור פון 2205DSS איז 66.9 °C, וואָס איז וועגן 16.6 °C העכער ווי די 2205DSS.נאָרמאַל 3.5 וו.% NaCl (0.7 V)26.די קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור דעפּענדס אויף די געווענדט פּאָטענציעל אין דער צייט פון מעזשערמאַנט: די נידעריקער דער געווענדט פּאָטענציעל, די העכער די געמאסטן קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור.
פּיטינג קריטיש טעמפּעראַטור ויסבייג פון 2205 דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל אין אַ סימיאַלייטיד לייזונג מיט 100 ג / ל קל- און סאַטשערייטאַד קאָ2.
אויף פ.2 ווייזט אַק ימפּידאַנס פּלאַץ פון די 2205 DSS אין סימיאַלייטיד סאַלושאַנז מיט 100 ג / ל Cl- און סאַטשערייטאַד CO2 אין פאַרשידן טעמפּעראַטורעס.עס קענען זיין געזען אַז די Nyquist דיאַגראַמע פון די 2205DSS ביי פאַרשידן טעמפּעראַטורעס באשטייט פון הויך-אָפטקייַט, מיטן אָפטקייַט און נידעריק-אָפטקייַט קעגנשטעל-קאַפּאַסאַטאַנס אַרקס, און די קעגנשטעל-קאַפּאַסאַטאַנס אַרקס זענען נישט סעמיסירקולאַר.די ראַדיוס פון די קאַפּאַסיטיווע קרייַזבויגן ריפלעקס די קעגנשטעל ווערט פון די פּאַסיווייטינג פילם און די ווערט פון די אָפּצאָל אַריבערפירן קעגנשטעל בעשאַס די ילעקטראָוד אָפּרוף.עס איז בכלל אנגענומען אַז די גרעסערע די ראַדיוס פון די קאַפּאַסיטיווע קרייַזבויגן, די בעסער די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון די מעטאַל סאַבסטרייט אין לייזונג27.ביי אַ לייזונג טעמפּעראַטור פון 30 °C, די ראַדיוס פון די קאַפּאַסיטיווע קרייַזבויגן אויף די ניקוויס דיאַגראַמע און די פאַסע ווינקל אויף די דיאַגראַמע פון די ימפּידאַנס מאָדולוס |ז|באָדע איז די העכסטן און 2205 DSS קעראָוזשאַן איז די לאָואַסט.ווען די לייזונג טעמפּעראַטור ינקריסיז, די |ז|ימפּידאַנס מאָדולוס, קרייַזבויגן ראַדיוס און לייזונג קעגנשטעל פאַרקלענערן, אין אַדישאַן, די פאַסע ווינקל אויך דיקריסאַז פון 79 Ω צו 58 Ω אין די ינטערמידייט אָפטקייַט געגנט, ווייזונג אַ ברייט שפּיץ און אַ געדיכט ינער שיכטע און אַ שיטער (פּאָרעז) ויסווייניקסט שיכטע זענען די הויפּט פֿעיִקייטן פון אַן ינכאָומאַדזשיניאַס פּאַסיוו פילם28.דעריבער, ווי די טעמפּעראַטור ריסעס, די פּאַסיווייטינג פילם געשאפן אויף די ייבערפלאַך פון די מעטאַל סאַבסטרייט דיסאַלווז און קראַקס, וואָס וויקאַנז די פּראַטעקטיוו פּראָפּערטיעס פון די סאַבסטרייט און דיטיריערייץ די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון די מאַטעריאַל29.
ניצן די ZSimDeme ווייכווארג צו פּאַסיק די ימפּידאַנס ספּעקטרום דאַטן, די פיטאַד עקוויוואַלענט קרייַז איז געוויזן אין Fig. שיכטע קאַפּאַסאַטאַנס, און רקט איז די אָפּצאָל אַריבערפירן קעגנשטעל.פון די רעזולטאַטן פון פּאַסן אין טיש.3 ווייזט אַז ווען די טעמפּעראַטור פון די סימיאַלייטיד לייזונג ינקריסיז, די ווערט פון n1 דיקריסאַז פון 0.841 צו 0.769, וואָס ינדיקייץ אַ פאַרגרעסערן אין די ריס צווישן די צוויי-שיכטע קאַפּאַסאַטערז און אַ פאַרקלענערן אין געדיכטקייַט.די אָפּצאָל אַריבערפירן קעגנשטעל Rct ביסלעכווייַז דיקריסט פון 2.958 × 1014 צו 2.541 × 103 Ω קמ2, וואָס ינדיקייץ אַ גראַדזשואַל פאַרקלענערן אין די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון די מאַטעריאַל.די קעגנשטעל פון די לייזונג רס דיקריסט פון 2.953 צו 2.469 Ω קמ2, און די קאַפּאַסאַטאַנס ק 2 פון די פּאַססיוואַטינג פילם דיקריסט פון 5.430 10-4 צו 1.147 10-3 Ω קמ2, די קאַנדאַקטיוואַטי פון די לייזונג געוואקסן, די פעסטקייַט פון די פּאַסיווייטינג פילם דיקריסט. , און די לייזונג Cl-, SO42-, אאז"ו ו) אין די מיטל ינקריסיז, וואָס אַקסעלערייץ די צעשטערונג פון די פּאַסיווייטינג פילם31.דאָס פירט צו אַ פאַרקלענערן אין די פילם קעגנשטעל רף (פון 4662 צו 849 Ω קמ2) און אַ פאַרקלענערן אין די פּאָולעראַזיישאַן קעגנשטעל רפּ (רקט + רף) געשאפן אויף די ייבערפלאַך פון די דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל.
דעריבער, די טעמפּעראַטור פון די לייזונג אַפעקץ די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון DSS 2205. אין אַ נידעריק טעמפּעראַטור פון די לייזונג, אַ אָפּרוף פּראָצעס אַקערז צווישן די קאַטאָוד און די אַנאָוד אין דעם בייַזייַן פון Fe2 +, וואָס קאַנטריביוץ צו די גיך דיסאַלושאַן און קעראָוזשאַן פון די לייזונג. אַנאָוד, ווי געזונט ווי די פּאַסיוויישאַן פון די פילם געשאפן אויף די ייבערפלאַך, מער גאַנץ און העכער געדיכטקייַט, גרעסער קעגנשטעל אָפּצאָל אַריבערפירן צווישן סאַלושאַנז, סלאָוז אַראָפּ די דיסאַלושאַן פון די מעטאַל מאַטריץ און יגזיבאַץ בעסער קעראָוזשאַן קעגנשטעל.ווען די טעמפּעראַטור פון די לייזונג ינקריסיז, די קעגנשטעל צו אָפּצאָל אַריבערפירן Rct דיקריסאַז, די אָפּרוף קורס צווישן ייאַנז אין די לייזונג אַקסעלערייץ, און די דיפיוזשאַן קורס פון אַגרעסיוו ייאַנז אַקסעלערייץ, אַזוי אַז די ערשט קעראָוזשאַן פּראָדוקטן זענען ווידער געשאפן אויף די ייבערפלאַך פון די לייזונג. די סאַבסטרייט פון די ייבערפלאַך פון די מעטאַל סאַבסטרייט.א טינער פּאַסיווייטינג פילם וויקאַנז די פּראַטעקטיוו פּראָפּערטיעס פון די סאַבסטרייט.
אויף פ.פיגורע 4 ווייזט די דינאַמיש פּאָטענציעל פּאָולעראַזיישאַן קורוועס פון 2205 דסס אין סימיאַלייטיד סאַלושאַנז מיט 100 ג / ל קל- און סאַטשערייטאַד קאָ 2 ביי פאַרשידן טעמפּעראַטורעס.עס קענען זיין געזען פון די פיגור אַז ווען די פּאָטענציעל איז אין די קייט פון -0.4 צו 0.9 וו, די אַנאָוד קורוועס אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס האָבן קלאָר ווי דער טאָג פּאַססיוויישאַן מקומות, און די זיך-קעראָוזשאַן פּאָטענציעל איז וועגן -0.7 צו -0.5 וו. געדיכטקייַט ינקריסיז קראַנט אַרויף צו 100 μA/cm233 די אַנאָוד ויסבייג איז יוזשאַוואַלי גערופן די פּיטינג פּאָטענציעל (עב אָדער עטראַ).ווען די טעמפּעראַטור ריסעס, די פּאַסיוויישאַן מעהאַלעך דיקריסאַז, די זיך-קעראָוזשאַן פּאָטענציעל דיקריסאַז, די קעראָוזשאַן קראַנט געדיכטקייַט טענדז צו פאַרגרעסערן, און די פּאָולעראַזיישאַן ויסבייג שיפץ אַראָפּ צו די רעכט, וואָס ינדיקייץ אַז די פילם געשאפן דורך DSS 2205 אין די סימיאַלייטיד לייזונג איז אַקטיוו. טעטיקייט.אינהאַלט פון 100 ג / ל Cl– און סאַטשערייטאַד CO2, ינקריסיז סענסיטיוויטי צו פּיטינג קעראָוזשאַן, איז לייכט דאַמידזשד דורך אַגרעסיוו ייאַנז, וואָס פירט צו אַ געוואקסן קעראָוזשאַן פון די מעטאַל מאַטריץ און אַ פאַרקלענערן אין קעראָוזשאַן קעגנשטעל.
עס קענען זיין געזען פֿון טיש 4 אַז ווען די טעמפּעראַטור ריסעס פון 30 ° C צו 45 ° C, די קאָראַספּאַנדינג אָווערפּאַססיוואַטיאָן פּאָטענציעל דיקריסאַז אַ ביסל, אָבער די פּאַסיוויישאַן קראַנט געדיכטקייַט פון די קאָראַספּאַנדינג גרייס ינקריסיז באטייטיק, וואָס ינדיקייץ אַז די שוץ פון די פּאַסיווייטינג פילם אונטער די טנאָים ינקריסיז מיט ינקריסינג טעמפּעראַטור.ווען די טעמפּעראַטור ריטשאַז 60 ° C, די קאָראַספּאַנדינג פּיטינג פּאָטענציעל דיקריסאַז באטייטיק, און דעם גאַנג ווערט מער קענטיק ווי די טעמפּעראַטור ריסעס.עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז ביי 75 ° C אַ באַטייַטיק טראַנזשאַנט קראַנט שפּיץ אויס אין די פיגור, ינדאַקייטינג די בייַזייַן פון מעטאַסטאַבאַל פּיטינג קעראָוזשאַן אויף די מוסטער ייבערפלאַך.
דעריבער, מיט אַ פאַרגרעסערן אין די טעמפּעראַטור פון די לייזונג, די סומע פון זויערשטאָף צעלאָזן אין די לייזונג דיקריסאַז, די ף ווערט פון די פילם ייבערפלאַך דיקריסאַז, און די פעסטקייַט פון די פּאַסיווייטינג פילם דיקריסאַז.אין דערצו, די העכער די טעמפּעראַטור פון די לייזונג, די העכער די טעטיקייט פון אַגרעסיוו ייאַנז אין די לייזונג און די העכער די קורס פון שעדיקן צו די ייבערפלאַך פילם שיכטע פון די סאַבסטרייט.אַקסיידז געשאפן אין די פילם שיכטע לייכט פאַלן אַוועק און רעאַגירן מיט קיישאַנז אין די פילם שיכטע צו פאָרעם סאַליאַבאַל קאַמפּאַונדז, ינקריסינג די ליקעליהאָאָד פון פּיטינג.זינט די רידזשענערייטיד פילם שיכטע איז לעפיערעך פרייַ, די פּראַטעקטיוו ווירקונג אויף די סאַבסטרייט איז נידעריק, וואָס ינקריסיז די קעראָוזשאַן פון די מעטאַל סאַבסטרייט.די רעזולטאַטן פון די דינאַמיש פּאָולעראַזיישאַן פּאָטענציעל פּרובירן זענען קאָנסיסטענט מיט די רעזולטאַטן פון ימפּידאַנס ספּעקטראַסקאָפּי.
אויף פ.פיגורע 5אַ ווייזט עס קורוועס פֿאַר 2205 דסס אין אַ מאָדעל לייזונג מיט 100 ג / ל קל- און סאַטשערייטאַד קאָ2.די פּאַסיוויישאַן קראַנט געדיכטקייַט ווי אַ פונקציע פון צייט איז באקומען נאָך פּאָולעראַזיישאַן אין פאַרשידן טעמפּעראַטורעס פֿאַר 1 שעה אין אַ פּאָטענציעל פון -300 מוו (רעלאַטיוו צו אַג / אַגקל).עס קענען זיין געזען אַז די פּאַסיוויישאַן קראַנט געדיכטקייַט גאַנג פון 2205 DSS ביי דער זעלביקער פּאָטענציעל און פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס איז בייסיקלי די זעלבע, און דער גאַנג ביסלעכווייַז דיקריסאַז מיט צייט און טענדז צו זיין גלאַט.ווי די טעמפּעראַטור ביסלעכווייַז געוואקסן, די פּאַסיוויישאַן קראַנט געדיכטקייַט פון 2205 דסס געוואקסן, וואָס איז קאָנסיסטענט מיט די רעזולטאַטן פון פּאָולעראַזיישאַן, וואָס אויך אנגעוויזן אַז די פּראַטעקטיוו טשאַראַקטעריסטיקס פון די פילם שיכטע אויף די מעטאַל סאַבסטרייט דיקריסט מיט ינקריסינג לייזונג טעמפּעראַטור.
פּאָטעניאָסטאַטיק פּאָולעראַזיישאַן קורוועס פון 2205 DSS אין דער זעלביקער פילם פאָרמירונג פּאָטענציעל און פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס.(אַ) קראַנט געדיכטקייַט קעגן צייַט, (ב) פּאַסיוו פילם וווּקס לאָגאַריטהם.
ויספאָרשן די שייכות צווישן פּאַסיוויישאַן קראַנט געדיכטקייַט און צייט אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס פֿאַר דער זעלביקער פילם פאָרמירונג פּאָטענציעל, ווי געוויזן אין (1)34:
ווו איך איז די פּאַסיוויישאַן קראַנט געדיכטקייַט אין די פילם פאָרמירונג פּאָטענציעל, א / קמ2.א איז די שטח פון די אַרבעט ילעקטראָוד, cm2.ק איז דער שיפּוע פון די ויסבייג פיטאַד צו עס.ה צייט, ז
אויף פ.5ב ווייזט די לאָגי און לאָגט קורוועס פֿאַר 2205 DSS אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס אין דער זעלביקער פילם פאָרמירונג פּאָטענציעל.לויט די ליטעראַטור דאַטן, 35 ווען די שורה סלאָפּעס ק = -1, די פילם שיכטע געשאפן אויף די ייבערפלאַך פון די סאַבסטרייט איז דענסער און האט בעסער קעראָוזשאַן קעגנשטעל צו די מעטאַל סאַבסטרייט.און ווען די גלייַך שורה סלאָפּעס ק = -0.5, די פילם שיכטע געשאפן אויף די ייבערפלאַך איז פרייַ, כּולל פילע קליין האָלעס און האט אַ נידעריק קעראָוזשאַן קעגנשטעל צו די מעטאַל סאַבסטרייט.עס קענען זיין געזען אַז ביי 30 ° C, 45 ° C, 60 ° C, און 75 ° C, די סטרוקטור פון די פילם שיכטע ענדערונגען פון געדיכט פּאָרעס צו פרייַ פּאָרעס אין לויט מיט די אויסגעקליבן לינעאַר שיפּוע.לויט די פונט דעפעקט מאָדעל (פּדם) 36,37, עס קענען זיין געזען אַז די געווענדט פּאָטענציעל בעשאַס די פּראָבע טוט נישט ווירקן די קראַנט געדיכטקייַט, וואָס ינדיקייץ אַז די טעמפּעראַטור גלייַך אַפעקץ די מעזשערמאַנט פון די אַנאָוד קראַנט געדיכטקייַט בעשאַס די פּראָבע, אַזוי די קראַנט ינקריסאַז מיט ינקריסינג טעמפּעראַטור.לייזונג, און די געדיכטקייַט פון 2205 DSS ינקריסאַז, און די קעראָוזשאַן קעגנשטעל דיקריסאַז.
די סעמיקאַנדאַקטער פּראָפּערטיעס פון די דין פילם שיכטע געשאפן אויף די DSS ווירקן זייַן קעראָוזשאַן קעגנשטעל38, די טיפּ פון סעמיקאַנדאַקטער און די טרעגער געדיכטקייַט פון די דין פילם שיכטע ווירקן די קראַקינג און פּיטינג פון די דין פילם שיכטע DSS39,40, ווו די קאַפּאַסאַטאַנס C און E פון די פּאָטענציעל דין פילם שיכטע סאַטיספייז די באַציונג MS, די פּלאַץ אָפּצאָל פון די סעמיקאַנדאַקטער איז קאַלקיאַלייטיד אין די פאלגענדע וועג:
אין די פאָרמולע, ε איז די פּערמיטטיוואַטי פון די פּאַסיווייטינג פילם אין צימער טעמפּעראַטור, גלייַך צו 1230, ε0 איז די וואַקוום פּערמיטטיוויטי, גלייך צו 8.85 × 10-14 F/cm, E איז די צווייטיק אָפּצאָל (1.602 × 10-19 C) ;ND איז די געדיכטקייַט פון n-טיפּ סעמיקאַנדאַקטער דאָנאָרס, סענטימעטער-3, NA איז די אַקסעפּטאָר געדיכטקייַט פון פּ-טיפּ סעמיקאַנדאַקטער, cm-3, EFB איז די פלאַך-באַנד פּאָטענציעל, V, K איז באָלצמאַנן ס קעסיידערדיק, 1.38 × 10-3 .23 J/K, T – טעמפּעראַטור, K.
די שיפּוע און ינטערסעפּשאַן פון די פיטאַד שורה קענען זיין קאַלקיאַלייטיד דורך פּאַסן אַ לינעאַר צעשיידונג צו די געמאסטן MS ויסבייג, געווענדט קאַנסאַנטריישאַן (ND), אנגענומען קאַנסאַנטריישאַן (NA), און פלאַך באַנד פּאָטענציעל (עפב) 42.
אויף פ.6 ווייזט די Mott-Schottky ויסבייג פון די ייבערפלאַך שיכטע פון אַ 2205 DSS פילם געשאפן אין אַ סימיאַלייטיד לייזונג מיט 100 ג / ל קל- און סאַטשערייטאַד מיט CO2 אין אַ פּאָטענציעל (-300 מוו) פֿאַר 1 שעה.מען קען זען אז אלע דין-פילם שיכטן וועלכע ווערן געשאפן ביי פארשידענע טעמפעראטורן האבן די קעראַקטעריסטיקס פון n+p-טיפּ בייפּאָלאַרע האַלב-קאָנדוקטאָרן.די n-טיפּ סעמיקאַנדאַקטער האט לייזונג אַניאָן סעלעקטיוויטי, וואָס קענען פאַרמייַדן ומבאַפלעקט שטאָל קיישאַנז פון דיפיוזינג אין די לייזונג דורך די פּאַסיוויישאַן פילם, בשעת די פּ-טיפּ סעמיקאַנדאַקטער האט קאַטיאָן סעלעקטיוויטי, וואָס קענען פאַרמייַדן די קעראָוסיוו אַניאַנז אין לייזונג פון פּאַסיוויישאַן קראָסינגז. אויס אויף די ייבערפלאַך פון די סאַבסטרייט 26 .עס קען אויך זיין געזען אַז עס איז אַ גלאַט יבערגאַנג צווישן די צוויי פּאַסן קורוועס, דער פילם איז אין אַ פלאַך באַנד שטאַט, און די פלאַך באַנד פּאָטענציעל Efb קענען זיין געוויינט צו באַשטימען די שטעלע פון די ענערגיע באַנד פון אַ סעמיקאַנדאַקטער און אָפּשאַצן זייַן עלעקטראָטשעמיקאַל. פעסטקייַט43..
לויט די MC ויסבייג פּאַסן רעזולטאַטן געוויזן אין טאַבלע 5, די אַוטגאָוינג קאַנסאַנטריישאַן (ND) און די ריסיווינג קאַנסאַנטריישאַן (NA) און די פלאַך באַנד פּאָטענציעל עף 44 פון דער זעלביקער סדר פון מאַגנאַטוד זענען קאַלקיאַלייטיד.די געדיכטקייַט פון די געווענדט טרעגער קראַנט קעראַקטערייזיז דער הויפּט פונט חסרונות אין די פּלאַץ אָפּצאָל שיכטע און די פּיטינג פּאָטענציעל פון די פּאַסיווייטינג פילם.די העכער די קאַנסאַנטריישאַן פון די געווענדט טרעגער, די גרינגער די פילם שיכטע ברייקס און די העכער די מאַשמאָעס פון סאַבסטרייט קעראָוזשאַן45.אין אַדישאַן, מיט אַ גראַדזשואַל פאַרגרעסערן אין די טעמפּעראַטור פון די לייזונג, די ND עמיטטער קאַנסאַנטריישאַן אין די פילם שיכטע געוואקסן פון 5.273 × 1020 סענטימעטער-3 צו 1.772 × 1022 סענטימעטער-3, און די NA באַלעבאָס קאַנסאַנטריישאַן געוואקסן פון 4.972 × 1021 צו 4.592 ×1023.סענטימעטער - ווי געוויזן אין Fig.3, די פלאַך באַנד פּאָטענציעל ינקריסיז פון 0.021 V צו 0.753 V, די נומער פון קאַריערז אין די לייזונג ינקריסיז, די אָפּרוף צווישן ייאַנז אין די לייזונג ינקריסיז, און די פעסטקייַט פון די פילם שיכטע דיקריסאַז.ווי די טעמפּעראַטור פון די לייזונג ינקריסיז, די קלענערער די אַבסאָלוט ווערט פון די שיפּוע פון די דערנענטערנ ליניע, די גרעסער די געדיכטקייַט פון קאַריערז אין די לייזונג, די העכער די דיפיוזשאַן קורס צווישן ייאַנז, און די גרעסער די נומער פון יאָן וואַקאַנסיעס אויף די לייזונג. ייבערפלאַך פון די פילם שיכטע., דערמיט רידוסינג די מעטאַל סאַבסטרייט, פעסטקייַט און קעראָוזשאַן קעגנשטעל 46,47.
דער כעמישער זאַץ פון די פילם האט אַ באַטייטיק ווירקונג אויף די פעסטקייַט פון מעטאַל קיישאַנז און די פאָרשטעלונג פון סעמיקאַנדאַקטערז, און די ענדערונג אין טעמפּעראַטור האט אַ וויכטיק ווירקונג אויף די פאָרמירונג פון אַ ומבאַפלעקט שטאָל פילם.אויף פ.פיגורע 7 ווייזט די פול קספּס ספּעקטרום פון די ייבערפלאַך שיכטע פון אַ 2205 דסס פילם אין אַ סימיאַלייטיד לייזונג מיט 100 ג / ל קל- און סאַטשערייטאַד קאָ 2.די הויפּט עלעמענטן אין פילמס געשאפן דורך טשיפּס אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס זענען בייסיקלי די זעלבע, און די הויפּט קאַמפּאָונאַנץ פון די פילמס זענען Fe, Cr, Ni, Mo, O, N, און C. דעריבער, די הויפּט קאַמפּאָונאַנץ פון די פילם שיכטע זענען Fe , Cr, Ni, Mo, O, N און C. קאַנטיינער מיט קר אַקסיידז, Fe אַקסיידז און כיידראַקסיידז און אַ קליין סומע פון ני און מאָ אַקסיידז.
גאַנץ XPS 2205 DSS ספּעקטראַ גענומען אין פאַרשידן טעמפּעראַטורעס.(אַ) 30 ° סי, (ב) 45 ° סי, (C) 60 ° סי, (ד) 75 ° סי.
דער הויפּט זאַץ פון די פילם איז שייַכות צו די טהערמאָדינאַמיק פּראָפּערטיעס פון די קאַמפּאַונדז אין די פּאַסיווייטינג פילם.לויט צו די ביינדינג ענערגיע פון די הויפּט עלעמענטן אין די פילם שיכטע, געגעבן אין טיש.6, עס קענען זיין געזען אַז די כאַראַקטעריסטיש ספּעקטראַל פּיקס פון Cr2p3/2 זענען צעטיילט אין מעטאַל Cr0 (573.7 ± 0.2 eV), Cr2O3 (574.5 ± 0.3 eV), און Cr(OH)3 (575.4 ± 0.1 eV) ווי געוויזן אין פיגורע 8אַ, אין וואָס די אַקסייד געשאפן דורך די קר עלעמענט איז דער הויפּט קאָמפּאָנענט אין דעם פילם, וואָס פיעסעס אַ וויכטיק ראָלע אין די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון די פילם און זייַן עלעקטראָטשעמיקאַל פאָרשטעלונג.די קאָרעוו שפּיץ ינטענסיטי פון Cr2O3 אין די פילם שיכטע איז העכער ווי די פון Cr(OH)3.אָבער, ווען די האַרט לייזונג טעמפּעראַטור ינקריסיז, די קאָרעוו שפּיץ פון Cr2O3 ביסלעכווייַז וויקאַנז, בשעת די קאָרעוו שפּיץ פון Cr (OH) 3 ביסלעכווייַז ינקריסיז, וואָס ינדיקייץ די קלאָר ווי דער טאָג טראַנספאָרמאַציע פון די הויפּט Cr3 + אין די פילם שיכטע פון Cr2O3 צו Cr (OH) 3, און די טעמפּעראַטור פון די לייזונג ינקריסיז.
די ביינדינג ענערגיע פון די פּיקס פון די כאַראַקטעריסטיש ספּעקטרום פון Fe2p3/2 באשטייט דער הויפּט פון פיר פּיקס פון די מעטאַלליק שטאַט Fe0 (706.4 ± 0.2 eV), Fe3O4 (707.5 ± 0.2 eV), FeO (709.5 ± 0.1 eV) און FeOOH (71) eV) ± 0.3 eV), ווי געוויזן אין Fig. 8b, Fe איז דער הויפּט פאָרשטעלן אין די געשאפן פילם אין די פאָרעם פון Fe2+ און Fe3+.Fe2+ פון FeO דאַמאַנייץ Fe (II) ביי נידעריקער ביינדינג ענערגיע פּיקס, בשעת Fe3O4 און Fe (III) FeOOH קאַמפּאַונדז דאָמינירן ביי העכער ביינדינג ענערגיע פּיקס 48,49.די קאָרעוו ינטענסיטי פון די Fe3+ שפּיץ איז העכער ווי די פון Fe2+, אָבער די קאָרעוו ינטענסיטי פון די Fe3+ שפּיץ דיקריסאַז מיט ינקריסינג לייזונג טעמפּעראַטור, און די קאָרעוו ינטענסיטי פון די Fe2+ שפּיץ ינקריסיז, וואָס ינדיקייץ אַ ענדערונג אין די הויפּט מאַטעריע אין די פילם שיכטע פֿון Fe3+ צו Fe2+ צו פאַרגרעסערן די טעמפּעראַטור פון די לייזונג.
די כאַראַקטעריסטיש ספּעקטראַל פּיקס פון מאָ3ד5/2 באשטייט דער הויפּט פון צוויי שפּיץ שטעלעס מאָ3ד5/2 און מאָ3ד3/243.50, בשעת מאָ3ד5/2 כולל מעטאַלליק מאָ (227.5 ± 0.3 eV), מאָ4+ (228.9 ± 0.2 eV) און מאָ6+ (± 29). ), בשעת Mo3d3/2 אויך כּולל מעטאַלליק מאָ (230.4 ± 0.1 eV), מאָ4+ (231.5 ± 0.2 eV) און מאָ6+ (232, 8 ± 0.1 eV) ווי געוויזן אין פיגורע 8c, אַזוי די מאָ עלעמענטן עקסיסטירן אין די איבער דריי וואַלענס. שטאַט פון די פילם שיכטע.די ביינדינג ענערגיעס פון די כאַראַקטעריסטיש ספּעקטראַל פּיקס פון Ni2p3/2 צונויפשטעלנ זיך פון Ni0 (852.4 ± 0.2 eV) און NiO (854.1 ± 0.2 eV), ווי געוויזן אין Fig. 8 ג ריספּעקטיוולי.די קוואַליטעט N1s שפּיץ באשטייט פון N (399.6 ± 0.3 eV), ווי געוויזן אין Fig. 8ד.כאַראַקטעריסטיש אָ1ס פּיקס אַרייַננעמען אָ2- (529.7 ± 0.2 eV), אָה- (531.2 ± 0.2 eV) און H2O (531.8 ± 0.3 eV), ווי געוויזן אין Fig. די הויפּט קאַמפּאָונאַנץ פון די פילם שיכטע זענען (אָה- און אָ 2 -) , וואָס זענען דער הויפּט געניצט פֿאַר די אַקסאַדיישאַן אָדער הידראָגען אַקסאַדיישאַן פון קר און פע אין די פילם שיכטע.די קאָרעוו שפּיץ ינטענסיטי פון OH- געוואקסן באטייטיק ווי די טעמפּעראַטור געוואקסן פון 30 ° C צו 75 ° C.דעריבער, מיט אַ פאַרגרעסערן אין טעמפּעראַטור, די הויפּט מאַטעריאַל זאַץ פון אָ2- אין די פילם שיכטע ענדערונגען פון אָ2- צו אָה- און אָ2-.
אויף פ.פיגורע 9 ווייזט די מיקראָסקאָפּיק ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגי פון מוסטער 2205 דסס נאָך דינאַמיש פּאָטענציעל פּאָולעראַזיישאַן אין אַ מאָדעל לייזונג מיט 100 ג / ל קל- און סאַטשערייטאַד קאָ2.עס קענען זיין געזען אַז אויף די ייבערפלאַך פון די סאַמפּאַלז פּאָולערייזד אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס, עס זענען קעראָוזשאַן פּיץ פון וועריינג דיגריז, דאָס אַקערז אין אַ לייזונג פון אַגרעסיוו ייאַנז, און מיט אַ פאַרגרעסערן אין די טעמפּעראַטור פון די לייזונג, מער ערנסט קעראָוזשאַן אַקערז אויף די ייבערפלאַך פון די סאַמפּאַלז.סאַבסטרייט.די נומער פון פּיטינג פּיץ פּער אַפּאַראַט געגנט און די טיפקייַט פון קעראָוזשאַן סענטערס פאַרגרעסערן.
קעראָוזשאַן קורוועס פון 2205 דסס אין מאָדעל סאַלושאַנז מיט 100 ג / ל קל- און סאַטשערייטאַד קאָ2 אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס (אַ) 30 ° C, (ב) 45 ° C, (C) 60 ° C, (ד) 75 ° C C.
דעריבער, אַ פאַרגרעסערן אין טעמפּעראַטור וועט פאַרגרעסערן די טעטיקייט פון יעדער קאָמפּאָנענט פון די DSS, ווי געזונט ווי פאַרגרעסערן די טעטיקייט פון אַגרעסיוו ייאַנז אין אַ אַגרעסיוו סוויווע, קאָזינג אַ זיכער גראַד פון שעדיקן צו די מוסטער ייבערפלאַך, וואָס וועט פאַרגרעסערן די פּיטינג טעטיקייט., און די פאָרמירונג פון קעראָוזשאַן פּיץ וועט פאַרגרעסערן.דער קורס פון פּראָדוקט פאָרמירונג וועט פאַרגרעסערן און די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון די מאַטעריאַל וועט פאַרמינערן51,52,53,54,55.
אויף פ.10 ווייזט די מאָרפאָלאָגי און פּיטינג טיפקייַט פון אַ 2205 DSS מוסטער פּאָולערייזד מיט אַן הינטער הויך טיפקייַט פון פעלד אָפּטיש דיגיטאַל מיקראָסקאָפּ.פון פײג.10 אַ ווייזט אַז קלענערער קעראָוזשאַן פּיץ אויך ארויס אַרום גרויס פּיץ, ינדאַקייטינג אַז די פּאַסיווייטינג פילם אויף די מוסטער ייבערפלאַך איז טייל חרובֿ מיט די פאָרמירונג פון קעראָוזשאַן פּיץ אין אַ געגעבן קראַנט געדיכטקייַט, און די מאַקסימום פּיטינג טיפקייַט איז געווען 12.9 μם.ווי געוויזן אין פיגורע 10ב.
דסס ווייזט בעסער קעראָוזשאַן קעגנשטעל, די הויפּט סיבה איז אַז דער פילם געשאפן אויף די ייבערפלאַך פון די שטאָל איז געזונט פּראָטעקטעד אין לייזונג, Mott-Schottky, לויט די אויבן XPS רעזולטאַטן און פֿאַרבונדענע ליטעראַטור 13,56,57,58, דער פילם דער הויפּט פּאַסיז דורך די פאלגענדע דאָס איז דער פּראָצעס פון אַקסאַדיישאַן פון Fe און Cr.
Fe2+ איז גרינג צו צעלאָזן און פּרעסיפּיטאַטעס אין די צובינד 53 צווישן די פילם און לייזונג, און די קאַטהאָדיק אָפּרוף פּראָצעס איז ווי גייט:
אין די קעראָודיד שטאַט, אַ צוויי-שיכטע סטרוקטור פילם איז געשאפן, וואָס באשטייט דער הויפּט פון אַ ינער שיכטע פון אייַזן און קראָומיאַם אַקסיידז און אַ ויסווייניקסט כיידראַקסייד שיכטע, און ייאַנז וואַקסן יוזשאַוואַלי אין די פּאָרעס פון דעם פילם.דער כעמישער זאַץ פון די פּאַססיוואַטינג פילם איז שייַכות צו זייַן סעמיקאַנדאַקטער פּראָפּערטיעס, ווי עווידאַנסט דורך די Mott-Schottky ויסבייג, וואָס ינדיקייץ אַז דער זאַץ פון די פּאַססיוואַטינג פילם איז n + פּ-טיפּ און האט בייפּאָולער קעראַקטעריסטיקס.די XPS רעזולטאַטן ווייַזן אַז די ויסווייניקסט שיכטע פון די פּאַססיווייטינג פילם איז דער הויפּט פארפאסט פון Fe אַקסיידז און כיידראַקסיידז וואָס ווייַזן n-טיפּ סעמיקאַנדאַקטער פּראָפּערטיעס, און די ינער שיכטע איז דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון קר אַקסיידז און כיידראַקסיידז וואָס ויסשטעלונג פּ-טיפּ סעמיקאַנדאַקטער פּראָפּערטיעס.
2205 DSS האט הויך רעסיסטיוויטי רעכט צו זיין הויך Cr17.54 אינהאַלט און יגזיבאַץ וועריינג גראַדעס פון פּיטינג רעכט צו מיקראָסקאָפּיק גאַלוואַניק קעראָוזשאַן 55 צווישן דופּלעקס סטראַקטשערז.פּיטינג קעראָוזשאַן איז איינער פון די מערסט פּראָסט טייפּס פון קעראָוזשאַן אין DSS, און טעמפּעראַטור איז איינער פון די וויכטיק סיבות ינפלואַנסינג די נאַטור פון פּיטינג קעראָוזשאַן און האט אַ פּראַל אויף די טהערמאָדינאַמיק און קינעטיק פּראַסעסאַז פון די DSS רעאַקציע60,61.טיפּיקאַללי, אין אַ סימיאַלייטיד לייזונג מיט אַ הויך קאַנסאַנטריישאַן פון Cl- און סאַטשערייטאַד CO2, די טעמפּעראַטור אויך אַפעקץ די פאָרמירונג פון פּיטינג און די אָנהייב פון קראַקס בעשאַס דרוק קעראָוזשאַן קראַקינג אונטער די דרוק קעראָוזשאַן קראַקינג, און די קריטיש טעמפּעראַטור פון פּיטינג איז באשלאסן צו אָפּשאַצן. די קעראָוזשאַן קעגנשטעל.דסס.דער מאַטעריאַל, וואָס ריפלעקס די סענסיטיוויטי פון די מעטאַל מאַטריץ צו טעמפּעראַטור, איז אָפט געניצט ווי אַ וויכטיק רעפֿערענץ אין מאַטעריאַל סעלעקציע אין ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַנז.די דורכשניטלעך קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור פון 2205 דסס אין די סימיאַלייטיד לייזונג איז 66.9 ° C, וואָס איז 25.6 ° C העכער ווי אַז פון סופּער 13 קר ומבאַפלעקט שטאָל מיט 3.5% נאַקל, אָבער די מאַקסימום פּיטינג טיף ריטשט 12.9 μמ62.די עלעקטראָטשעמיקאַל רעזולטאטן ווייַטער באשטעטיקט אַז די האָריזאָנטאַל געגנטן פון די פאַסע ווינקל און אָפטקייַט שמאָל מיט ינקריסינג טעמפּעראַטור, און ווי די פאַסע ווינקל דיקריסאַז פון 79° צו 58°, די ווערט פון די |ז|דיקריסאַז פון 1.26 × 104 צו 1.58 × 103 Ω קמ2.אָפּצאָל אַריבערפירן קעגנשטעל רקט דיקריסט פון 2.958 1014 צו 2.541 103 Ω קמ2, לייזונג קעגנשטעל רס דיקריסט פון 2.953 צו 2.469 Ω קמ2, פילם קעגנשטעל רף דיקריסט פון 5.430 10-4 קמ2 צו 1.147 10-3 קמ2.די קאַנדאַקטיוואַטי פון די אַגרעסיוו לייזונג ינקריסיז, די פעסטקייַט פון די מעטאַל מאַטריץ פילם שיכטע דיקריסאַז, עס דיסאַלווז און קראַקס לייכט.די זיך-קעראָוזשאַן קראַנט געדיכטקייַט געוואקסן פון 1.482 צו 2.893 × 10-6 א סענטימעטער-2, און די זעלבסט-קעראָוזשאַן פּאָטענציעל דיקריסט פון -0.532 צו -0.621 וו.עס קענען זיין געזען אַז די ענדערונג אין טעמפּעראַטור אַפעקץ די אָרנטלעכקייַט און געדיכטקייַט פון די פילם שיכטע.
אויף די פאַרקערט, אַ הויך קאַנסאַנטריישאַן פון Cl- און אַ סאַטשערייטאַד לייזונג פון CO2 ביסלעכווייַז פאַרגרעסערן די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון Cl- אויף די ייבערפלאַך פון די פּאַססיוואַטינג פילם מיט ינקריסינג טעמפּעראַטור, די פעסטקייַט פון די פּאַססיוויישאַן פילם ווערט אַנסטייבאַל, און די פּראַטעקטיוו ווירקונג אויף די סאַבסטרייט ווערט שוואַך און די סאַסעפּטאַבילאַטי צו פּיטינג ינקריסיז.אין דעם פאַל, די טעטיקייט פון קעראָוסיוו ייאַנז אין די לייזונג ינקריסיז, די זויערשטאָף אינהאַלט דיקריסאַז, און די ייבערפלאַך פילם פון די קעראָודיד מאַטעריאַל איז שווער צו געשווינד צוריקקריגן, וואָס קריייץ מער גינציק טנאָים פֿאַר ווייַטער אַדסאָרפּטיאָן פון קעראָוסיוו ייאַנז אויף די ייבערפלאַך.מאַטעריאַל רעדוקציע 63.ראָבינסאָן עט על.[64] האט געוויזן אַז מיט אַ פאַרגרעסערן אין די טעמפּעראַטור פון די לייזונג, די וווּקס קורס פון פּיץ אַקסעלערייץ, און די קורס פון דיפיוזשאַן פון ייאַנז אין די לייזונג אויך ינקריסיז.ווען די טעמפּעראַטור ריסעס צו 65 °C, די דיסאַלושאַן פון זויערשטאָף אין אַ לייזונג מיט Cl-ions סלאָוז אַראָפּ די קאַטאָדיק אָפּרוף פּראָצעס, דער קורס פון פּיטינג איז רידוסט.Han20 ינוועסטאַגייטאַד די ווירקונג פון טעמפּעראַטור אויף די קעראָוזשאַן נאַטור פון 2205 דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל אין אַ CO2 סוויווע.די רעזולטאַטן געוויזן אַז אַ פאַרגרעסערן אין טעמפּעראַטור געוואקסן די סומע פון קעראָוזשאַן פּראָדוקטן און די שטח פון שרינגקידזש קאַוויטיז אויף די ייבערפלאַך פון דעם מאַטעריאַל.סימילאַרלי, ווען די טעמפּעראַטור ריסעס צו 150 ° C, די אַקסייד פילם אויף די ייבערפלאַך ברייקס, און די געדיכטקייַט פון קראַטערס איז די העכסטן.Lu4 ינוועסטאַגייטאַד די ווירקונג פון טעמפּעראַטור אויף די קעראָוזשאַן נאַטור פון 2205 דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל פון פּאַסיוויישאַן צו אַקטאַוויישאַן אין אַ דזשיאָטהערמאַל סוויווע מיט CO2.זייער רעזולטאַטן ווייַזן אַז אין אַ פּראָבע טעמפּעראַטור אונטער 150 °C, די געשאפן פילם האט אַ כאַראַקטעריסטיש אַמאָרפאַס סטרוקטור, און די ינער צובינד כּולל אַ ניקאַל-רייַך שיכטע, און אין אַ טעמפּעראַטור פון 300 °C, די ריזאַלטינג קעראָוזשאַן פּראָדוקט האט אַ נאַנאָסקאַלע סטרוקטור .- פּאָליקריסטאַללינע FeCr2O4, CrOOH און NiFe2O4.
אויף פ.11 איז אַ דיאַגראַמע פון די קעראָוזשאַן און פילם פאָרמירונג פּראָצעס פון 2205 DSS.איידער צו נוצן, 2205 DSS פארמען אַ פּאַסיווייטינג פילם אין דער אַטמאָספער.נאָך זיין געטובלט אין אַ סוויווע וואָס סימיאַלייץ אַ לייזונג מיט סאַלושאַנז מיט אַ הויך אינהאַלט פון Cl- און CO2, איר ייבערפלאַך איז געשווינד סעראַונדאַד דורך פאַרשידן אַגרעסיוו ייאַנז (Cl-, CO32-, אאז"ו ו).).J. Banas 65 געקומען צו די מסקנא אַז אין אַ סוויווע ווו CO2 איז סיימאַלטייניאַסלי פאָרשטעלן, די פעסטקייַט פון די פּאַססיוואַטינג פילם אויף די ייבערפלאַך פון די מאַטעריאַל וועט פאַרמינערן מיט צייַט, און די געשאפן קאַרבאָניק זויער טענדז צו פאַרגרעסערן די קאַנדאַקטיוואַטי פון ייאַנז אין די פּאַסיוואַטינג. שיכט.פילם און אַקסעלעריישאַן פון דיסאַלושאַן פון ייאַנז אין אַ פּאַסיווייטינג פילם.פּאַסיווייטינג פילם.אזוי, די פילם שיכטע אויף דער מוסטער ייבערפלאַך איז אין אַ דינאַמיש יקוואַליבריאַם בינע פון דיסאַלושאַן און רעפּאַססיוואַטיאָן66, Cl- ראַדוסאַז די קורס פון פאָרמירונג פון די ייבערפלאַך פילם שיכטע, און קליינטשיק פּיטינג פּיץ דערשייַנען אויף די שכייניש געגנט פון די פילם ייבערפלאַך, ווי געוויזן אין פיגורע 3. ווייַזן.ווי געוויזן אין פיגורע 11 אַ און ב, קליינטשיק אַנסטייבאַל קעראָוזשאַן פּיץ דערשייַנען אין דער זעלביקער צייט.ווען די טעמפּעראַטור ריסעס, די טעטיקייט פון קעראָוסיוו ייאַנז אין לייזונג אויף די פילם שיכטע ינקריסיז, און די טיפקייַט פון די קליינטשיק אַנסטייבאַל פּיץ ינקריסיז ביז די פילם שיכטע איז גאָר דורכגעגאנגען דורך די טראַנספּעראַנט איינער, ווי געוויזן אין פיגורע 11 ק.מיט אַ ווייַטער פאַרגרעסערן אין די טעמפּעראַטור פון די דיזאָלווינג מיטל, די אינהאַלט פון צעלאָזן CO2 אין די לייזונג אַקסעלערייץ, וואָס פירט צו אַ פאַרקלענערן אין די ף ווערט פון די לייזונג, אַ פאַרגרעסערן אין די געדיכטקייַט פון די קלענסטער אַנסטייבאַל קעראָוזשאַן פּיץ אויף די SPP ייבערפלאַך. , די טיפקייַט פון די ערשט קעראָוזשאַן פּיץ יקספּאַנדז און דיפּאַנז, און די פּאַסיווייטינג פילם אויף די מוסטער ייבערפלאַך ווי די גרעב דיקריסאַז, די פּאַסיווייטינג די פילם ווערט מער פּראָנע צו פּיטינג ווי געוויזן אין פיגורע 11ד.און די עלעקטראָטשעמיקאַל רעזולטאַטן אַדישנאַלי באשטעטיקט אַז די ענדערונג אין טעמפּעראַטור האט אַ זיכער ווירקונג אויף די אָרנטלעכקייַט און געדיכטקייַט פון די פילם.אזוי, עס קענען זיין געזען אַז קעראָוזשאַן אין סאַלושאַנז סאַטשערייטאַד מיט CO2 מיט הויך קאַנסאַנטריישאַנז פון Cl- איז באטייטיק אַנדערש פון קעראָוזשאַן אין סאַלושאַנז מיט נידעריק קאַנסאַנטריישאַנז פון Cl-67,68.
קעראָוזשאַן פּראָצעס 2205 דסס מיט די פאָרמירונג און צעשטערונג פון אַ נייַ פילם.(אַ) פּראָצעס 1, (ב) פּראָצעס 2, (ג) פּראָצעס 3, (ד) פּראָצעס 4.
די דורכשניטלעך קריטיש פּיטינג טעמפּעראַטור פון 2205 דסס אין אַ סימיאַלייטיד לייזונג מיט 100 ג / ל Cl- און סאַטשערייטאַד CO2 איז 66.9 ℃, און די מאַקסימום פּיטינג טיפקייַט איז 12.9 μם, וואָס ראַדוסאַז די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון 2205 דסס און ינקריסאַז די סענסיטיוויטי צו פּיטינג.טעמפּעראַטור פאַרגרעסערן.
פּאָסטן צייט: פעברואר 16-2023