22Cr双相不锈钢钝化膜组成和其半导体性能研究.pdf

2008 年第66 卷 化 学 学 报 Vol. 66, 2008 第21 期, 2329～2335 ACTA CHIMICA SINICA No. 21, 2329～2335 ·研究论文· 22Cr 双相不锈钢钝化膜组成及其半导体性能研究 李党国*,a 陈大融a 冯耀荣b 白真权b 郑茂盛b a ( 清华大学摩擦学国家重点实验室 北京 100084) (b 中国石油天然气集团公司管材研究所 西安 710065) 摘要 借助于Mott-Schottky 方程分析了成膜电位、成膜时间、成膜温度以及氯离子等因素对22Cr 双相不锈钢在碳酸 氢钠/碳酸钠缓冲溶液中所成钝化膜半导体性能的影响, 同时借助于X 射线光电子能谱(XPS)技术分析了所成钝化膜的 组成. 结果表明: 22Cr 双相不锈钢在碳酸氢钠/碳酸钠缓冲溶液中所成钝化膜呈n-p 型半导体结构, 钝化膜内施主/受主 密度随成膜电位增加、成膜时间延长、成膜温度降低、以及介质中氯离子浓度的降低而减小, 同时膜对基体保护作用 随这些因素变化而增强. 钝化膜的 XPS 分析表明, 钝化膜呈现双层结构, 外层膜主要由三价铁的氧化物(Fe O )组成, 2 3 内层膜主要由三价铬氧化物(Cr O ) 以及少量二价铁氧化物(FeO)组成. 2 3 关键词 22Cr 双相不锈钢; 钝化膜; 半导体性能; X 射线光电子能谱(XPS) Investigation on the Composition and Semi-conductive Property of the Passive Film on 22Cr Duplex Stainless Steel LI, Dang-Guo*,a CHEN, Da-Ronga FENG, Yao-Rongb BAI, Zhen-Quanb ZHENG, Mao-Shengb (a State Key Laboratory of Tribology, Tsinghua University, Beijing 100084) (b Tubular Goods Research Center of CNPC, Xian 710065) Abstract The semi-conductive performance of the passive film formed on 22Cr duplex stainless steel in bicarbonate/carbonate buffer solution was investigated by Mott-Schottky analysis, and the factors, including formation pot