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铁基非晶涂层因其高硬度、优异的耐磨性和耐蚀性而引起研究者们浓厚的兴趣,然而其相对较差的结合力和韧性限制了其广泛的工业应用。近年来,为克服这一难题,人们将目光转向含有增强相的非晶基复合涂层的开发中。然而,伴随着第二相的引入,非晶复合涂层的腐蚀性能会受到怎样的影响?其腐蚀机制有何改变?这些科学问题仍缺乏系统的研究。本文以FeCrMoCBY非晶涂层为基础体系,系统研究了不锈钢增强相、封孔剂对非晶涂层微观结构与腐蚀行为的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对涂层的微观结构进行了表征;通过动电位极化扫描、电化学噪声、原位腐蚀形貌观察以及扫描开尔文探针技术对涂层的电化学腐蚀行为开展了系统研究。前期研究表明,316L不锈钢是一种有效提高非晶涂层结合强度与韧性的第二相。本文研究了316L不锈钢第二相对铁基非晶涂层在模拟海水环境下的腐蚀行为与机理的影响。研究发现:8 vol%不锈钢增强相导致非晶涂层腐蚀失重增加为原来3倍,表明耐蚀性能的恶化。动电位极化和电化学噪声测试表明该复合涂层钝化性能显著降低、并表现出相对较高的点蚀形成速率。原位腐蚀形貌观察发现点蚀优先在不锈钢相与非晶基体界面处发生。然而,开路电位和扫描Kelvin探针测试证明了两相之间不存在强烈的电偶腐蚀效应。进一步通过高分辨透射电子显微镜发现两相界面处存在Fe3O4纳米晶,实际上正是这种不锈钢粉末在热喷涂过程中生成的界面氧化产物导致了这种点蚀行为。这项工作表明增强相的抗氧化性能对于非晶涂层的耐蚀性能至关重要,对未来新型非晶复合涂层的设计提供了新的思路。本文还研究了封孔剂对铁基非晶涂层腐蚀行为与力学性能的影响。选用磷酸铝无机封孔剂和聚硅氧烷有机封孔剂对非晶涂层进行了封孔处理,研究发现磷酸铝封孔后的非晶涂层孔隙率为0.44%,而聚硅氧烷封孔后的非晶涂层孔隙率为1.46%,表明前者具有更佳的封孔效果。动电位极化与阻抗谱测试结果表明磷酸铝封孔后涂层的耐蚀性能要优于聚硅氧烷封孔涂层以及原始非晶涂层。30天模拟海水浸泡实验进一步证实磷酸铝封孔后的非晶涂层具有比原始非晶涂层更好的长效耐蚀性能。此外,研究还发现两类封孔处理对非晶涂层的表面硬度影响不大(封孔后保持730 Hv以上),但会极大改变非晶涂层的摩擦性能。例如,封孔后摩擦系数由0.2上升至0.8,这主要是由于封孔剂被优先磨损后阻碍摩擦。以上研究结果表明,封孔后的非晶涂层具有优异的长效耐蚀性能与高摩擦系数,可以作为一种优良的舰船防滑涂层。