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作为目前最重要的结构材料,金属的腐蚀不仅给国民经济带来了巨大的经济损失、惨重的环境污染和人员的伤亡,且造成资源浪费,加大了自然资源的损耗。防止金属的腐蚀和提高金属的耐蚀性是目前最引人注意的问题之一。西南交通大学自主研发的多元共渗技术能保证材料的高耐蚀性。目前从微观上(电子层面)对于该技术防腐蚀机理的认识还不够。为了进一步提高材料的耐蚀性,对多元共渗样品进行化学镀处理。结果表明复合处理(多元共渗+化学镀)后材料的耐蚀性进一步大幅度提高。本文主要采用多元共渗、多元共渗+化学镀复合处理工艺对Q235钢进行表面处理。对样品进行腐蚀性能测试,并运用经验价电子理论(EET)和"双电层"模型来探讨了其腐蚀机理。结果表明:经过多元共渗处理后样品的自腐蚀电位提高,自腐蚀电流下降,材料的耐腐蚀性较原材大幅度地提高。阻抗谱分析与扫描电子显微镜(SEM)结果显示多元共渗渗层的腐蚀形式为点蚀,且点蚀的发生与化合物层的柱状晶组织、缺陷如显微孔洞、高浓度的活性阴离子Cl-有关。复合处理工艺处理的样品的击破电位达到了 1.346V,盐雾腐蚀300h不生锈。复合处理后,其耐蚀性远远高于单一多元共渗和化学镀处理。经验价电子理论结果表明Fe4N、Fe3N、Fe2N、Ni、α-Fe 的最强健上价电子数叫分别为 0.9552、1.83、2.4239、0.5251、0.3835;最强健的键能 Eα分别为 156kJ/mol、361.4kJ/mol、437.8kJ/mol、201kJ/mol、107.4kJ/mol。Fe-N化合物的nα、Eα都远远大于α-Fe的nα、Eα,表明价电子结构与腐蚀之间有着密切的关联性。Fe-N化合物层和Ni层的费米能计算结果表明Fe-N化合物层的费米能高于Ni层的费米能。根据电化学腐蚀原理对于腐蚀的定义M-ne-→Mn+,可以理解腐蚀的本质就是原子间电子的"转移"。而价电子是原子间连接的基础。所以可以用原子间的价电子结合强度来判断材料的耐蚀性优劣。即从热力学上来说,nα、Eα越大,材料耐蚀性越好。费米能计算结果表明Fe-N化合物层的费米能高于Ni侧的费米能。Fe-N化合物层的电子向Ni侧"转移",形成了 Fe-N化合物层过剩正电荷,Ni侧过剩负电荷,从而形成了"双电层"。正是"双电层"的存在,使得复合处理工艺处理的样品耐蚀性进一步大幅度地提高。