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表面技术 第45 卷 第 7 期 ·8 · SURFACE TECHNOLOGY 2016 年07 月 氯离子浓度对Ni-P 合金涂层失效过程影响的 SECM 实验和COMSOL 模拟研究 周亚茹，朱泽洁，聂林林，张鉴清，曹发和 （浙江大学 化学系，杭州 310027 ） 摘 要：目的 发展具有空间分辨的腐蚀电化学研究方法。方法 用电沉积方法在铜基体上制备 Ni 和 Ni-P 涂层，应用扫描电镜和XRD 检测涂层表面形貌和晶体结构，采用扫描电化学显微镜（SECM ）研 究Ni 和Ni-P 涂层在不同浓度NaCl 溶液中的失效行为，并结合COMSOL 多物理场软件建立二维和三 − − 维模型，模拟量化活性点大小和反馈机制。结果 低浓度Cl 对于纯Ni 涂层具有活化作用，增加Cl 浓 度会促进腐蚀发生。Ni-P 合金涂层在低浓度NaCl 溶液中，短时间内保持良好的稳定性，浸泡6 h 后， 低P 合金涂层出现典型的活性点和腐蚀产物，而高P 合金涂层在浸泡24 h 后出现腐蚀产物和活性区域。 0.1 mol/L 的NaCl 溶液促进低P 合金涂层局部腐蚀的发生，而涂层在0.3 mol/L NaCl 溶液中则以发生均 匀腐蚀为主。逼近曲线及其模拟结果表明，腐蚀产物对于FcMeOH 的电化学过程完全失活，而新鲜Cu 表面对FcMeOH 氧化还原过程受扩散控制。三维模拟结果显示，低P 合金涂层失效过程中活性点大小 接近 10 µm 。结论 Ni 和 Ni-P 合金涂层的失效过程中活性点的形成、腐蚀产物的生成和累积过程与 SECM 面扫描图谱中正负反馈效应相关，Cl−促进腐蚀发生，其浓度影响腐蚀类型。COMSOL 多物理场 模拟明确反馈效应与探针和基底的距离有关，Ni-P 涂层失效活性点大小在微米级。 关键词：Ni-P 合金涂层；SECM；COMSOL 模拟；活性点；分辨率 中图分类号：TG174.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2016)07-0008-09 DOI ：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.002 The Effect of Chloride Ion on Corrosion Behavior of Ni-P Alloy Coating Using SECM Experiment and COMSOL Simulation ZHOU Ya-ru, ZHU Ze-jie, NIE Lin -lin, ZHANG Jian-qing, CAO Fa-he (Department of Chemistry, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China) ABSTRACT: Objective To develop corrosion electrochemistry method with spatial resolution. Methods Pure Ni and Ni-P alloy coatings on copper substrates were fabricated by electrodeposition. Scanning Electron Microscopy (SEM) and XRD were 收稿日期：2016-02- 10；修订日期：2016-04-30 Received ：2016-02- 10；Revised ：2016-04-30 基金项目：国家自然科学基金项目（