电流密度对电沉积CoCrNi中熵合金薄膜显微组织及耐蚀性的影响

摘要

[目的]目前Co Cr Ni中熵合金的制备多采用粉末冶金、熔炼等工艺，存在操作繁琐、成本高等问题。电沉积技术不仅具有操作简单、成本低廉、能耗小等优点，还可通过改变工艺参数来调控薄膜的成分和组织结构。[方法]采用直流电沉积技术在铜基体上制备Co Cr Ni中熵合金薄膜。采用X射线衍射分析仪(XRD)、场发射电子探针扫描分析仪(FE-EPMA)和能谱仪(EDS)分析了不同电流密度下所得Co Cr Ni合金薄膜的晶相结构、形貌及元素分布，并通过电化学测量技术研究了电流密度对薄膜耐蚀性的影响。[结果]Co Cr Ni合金薄膜由球状颗粒及颗粒团簇组成，呈非晶态结构；薄膜中的Co、Cr和Ni元素都均匀分布。随电流密度增大，膜层中Co的质量分数先减小后趋于平缓，Cr的质量分数先增大再变平缓，Ni的质量分数则变化不大。随着Cr含量和显微硬度的增大，Co Cr Ni合金薄膜表面开始出现微裂纹，耐蚀性先变好后变差。[结论]电流密度对Co Cr Ni合金薄膜的耐蚀性有显著影响，在电流密度100 mA/cm2下电沉积所得Co Cr Ni中熵合金薄膜虽然存在微裂纹，但其耐蚀性最佳。

关键词

直流电沉积 / 钴-铬-镍中熵合金薄膜 / 微观结构 / 耐蚀性