《表2 极化测试后的拟合参数》

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《Al靶电流对复合离子镀TiAlCN薄膜组织结构与性能的影响》

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图7为SS304基体和所制备Ti Al CN薄膜在3.5%NaCl中稳定20 min后在开路电位下测得的动电位极化曲线，相应的拟合参数见表2。从测量结果来看，薄膜的自腐蚀电位均正于基体，3号（Al靶电流70 A）薄膜的自腐蚀电位达到-0.169 V，与基体相比提高了0.191 V，说明在基体表面镀覆薄膜后其阳极反应受到阻滞。同时，薄膜的自腐蚀电流密度均小于基体的，相比基体的其数值下降了1个数量级，且随着靶电流的增加，自腐蚀电流密度先减小后增大，在靶电流60 A时达到最小，为0.129μA/cm2，表明沉积薄膜后SS304的耐蚀性得到增强。随着腐蚀电位的不断升高，SS304在0.15 V之后腐蚀电流密度急剧增大，表明钝化膜破裂溶解过程加快，诱导稳态的点蚀过程已经开始，而Ti Al CN薄膜的腐蚀电流密度呈现连续缓慢的增长，这种腐蚀行为类似于活性材料的腐蚀过程，各靶电流下薄膜的腐蚀电流密度在腐蚀电位分别约0.33 V、0.94V、0.56 V和0.58 V之后增长速率较快，这可能是薄膜表面发生析氧反应所致[20]。材料较小的自腐蚀电流密度和较大的极化电阻决定了材料具有更低的腐蚀速率，其抗腐蚀性能就越好。结合Ti Al CN薄膜表面形貌与XRD谱的分析结果可以看出，薄膜的耐腐蚀性能与其微观结构有密切的关联性，光滑、均匀和致密的薄膜表面对腐蚀离子扩散起到屏蔽作用，降低了向薄膜内扩散的几率，而Ti N一类薄膜呈（111）晶面择优生长会导致薄膜易生成柱状晶组织，使腐蚀离子扩散路径减短，造成基材易遭受腐蚀离子的破坏。相对而言，在Al靶电流60 A时，薄膜表面缺陷少，择优生长不明显，膜层致密度高，导致侵蚀性离子的扩散通道弯曲蔓延，降低了金属基材的腐蚀速率，表现出对基体更优异的防护效果。