鋁及鋁合金表面通常有一層致密的氧化膜，主要成分為非晶態(tài)的A12O3，其厚度約為5～200nm，它阻礙了鋁表面和周圍介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，使得鋁及其合金在通常情況下具有良好的耐腐蝕性。鋁及鋁合金的抗腐蝕能力決定于這層氧化膜的完好程度和破裂后的自修復(fù)能力。當(dāng)與鋁及鋁合金接觸的化學(xué)物質(zhì)足以使氧化膜中的任何破裂得以修復(fù)時(shí)，鋁合金的耐蝕性就可以保持下來并得到增強(qiáng)。點(diǎn)蝕是鋁及鋁合金腐蝕的主要形式。點(diǎn)蝕起因于表面鈍化膜的局部破壞，溶液中的氯離子對(duì)鈍化膜的破壞作用尤其強(qiáng)烈。因此，研究高濃度氯離子環(huán)境中鋁合金的腐蝕與防護(hù)，可以更好地解決鋁材構(gòu)件的腐蝕和防護(hù)問題。雖然電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法簡便，并可以說明緩蝕劑的緩蝕效果，但對(duì)其能否準(zhǔn)確表征緩蝕劑的緩蝕效果仍存有爭議。原子力顯微鏡(AFM)通過測量針尖與樣品表面微弱相互作用力來測量樣品表面形貌[2,3]，通過AFM可以觀察到鋁合金表面氧化膜的完整與否，因此能夠判定緩蝕劑對(duì)鋁合金在高濃度氯離子條件下的防護(hù)效果。本文應(yīng)用AFM對(duì)高濃度氯離子條件下鋁合金表面腐蝕層進(jìn)行研究，評(píng)價(jià)三種緩蝕劑分別或協(xié)同使用時(shí)對(duì)鋁合金的緩蝕效果。

研究材料為Y112型鋁合金，將其制備成工作面積為1×1cm2的研究電極,工作面積以外的部分用環(huán)氧樹脂封裝。工作面用1800目水砂紙打磨平整，至無可見劃痕并用去離子水清洗，自然干燥后在室溫下浸泡于添加有不同緩蝕劑的25%(w/w)氯化鈣基礎(chǔ)溶液中，經(jīng)過22小時(shí)后取出，表面用去離子水清洗干凈并自然干燥后用于ATM實(shí)驗(yàn)。使用上海愛建納米科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的AJIII型原子力顯微鏡進(jìn)行原子力顯微實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)所用溶液中幾種緩蝕劑的添加量與添加種類，所有濃度均為質(zhì)量百分比濃度。張勝濤等高濃度氯離子溶液中Na2MoO4、NaNO2和BTA對(duì)鋁合金緩蝕的AFM研究。

各個(gè)實(shí)驗(yàn)溶液中緩蝕劑的添加量與添加種類

加入0.20%Na2MoO4可以對(duì)高濃度氯離子條件下的鋁合金起到較好的緩蝕作用；由于BTA覆蓋層不能在鋁合金表面實(shí)現(xiàn)100%的覆蓋，加入0.20%BTA后加速了BTA覆蓋層缺陷處的點(diǎn)蝕，使Na2MoO4的緩蝕效果下降；雖然NaNO2單獨(dú)使用能使鋁合金表面形成致密的氧化膜，但其與BTA的協(xié)同作用的效果并不理想，0.20%Na2MoO4和0.20%BTA的協(xié)同作用效果要優(yōu)于0.15%NaNO2和0.20%BTA的作用效果。

原子力顯微鏡測試鋁合金表面腐蝕形貌得出的結(jié)果表明，本文采用的三種緩蝕劑對(duì)鋁合金在高氯離子溶液環(huán)境中均有一定緩蝕效果。但是，不同緩蝕劑提高鋁合金抗腐蝕能力的程度是不相同的，不同緩蝕劑配合使用改善鋁合金的抗腐蝕能力有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在同時(shí)使用幾種緩蝕劑后反而降低緩蝕能力的情況，因此在選用緩蝕劑時(shí)不僅應(yīng)該考慮它們獨(dú)自的緩蝕能力，而且還應(yīng)該分析它們協(xié)同作用的效果。

蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司成立于2013年，坐落在美麗的蘇州高新區(qū)科技城，是一家起點(diǎn)高、前瞻性強(qiáng)的研發(fā)和制造型高科技企業(yè)。公司的核心研究方向?yàn)楣?、機(jī)、電、算一體化的微納米檢測設(shè)備、先進(jìn)的醫(yī)療儀器。飛時(shí)曼作為國內(nèi)自主品牌、原子力顯微鏡廠家，其主要產(chǎn)品有：原子力顯微鏡系列（多模式原子力顯微鏡 FM-Nanoview1000AFM、一體式原子力顯微鏡 FM-Nanoview6800AFM、拉曼原子力顯微鏡一體機(jī) FM-NanoviewRa-AFM、光學(xué)原子力顯微鏡一體機(jī) FM-NanoviewOp-AFM、教學(xué)型原子力顯微鏡 FM-Nanoview T-AFM、教學(xué)型掃描隧道顯微鏡 FM-NanoviewT-STM、工業(yè)型原子力顯微鏡 FM-NanoviewLS-AFM、拉曼光譜儀RM5000、拉曼光譜儀RM8000、拉曼光譜儀RM9000）。2015年，公司獲得江蘇省高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)證，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)30多項(xiàng)，研發(fā)的多款產(chǎn)品被評(píng)為高新技術(shù)產(chǎn)品，并通過CE、ISO9001、SGS認(rèn)證。