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Cr/GLC多层涂层的缺陷调控及深海腐蚀行为研究

GLC涂层；生长缺陷；局部腐蚀；孔隙率

碳基涂层具有高硬度、优异耐摩擦腐蚀性在航空航天、汽车工业、海工装备等领域，特别作为海工装备关键运动部件的防护涂层具有广阔的应用前景。通常，采用物理气相沉积（PVD）制备的碳基涂层在沉积过程中不可避免存在生长缺陷，例如：节瘤缺陷、针孔缺陷以及贯穿型缺陷等，其中贯穿型缺陷是由于沉积过程中颗粒脱落导致，缺陷处直接暴露基体，对涂层在海洋环境下抗腐蚀性能影响最大^[1]。因此，本文围绕深海海工装备关键运动部件对高腐蚀防护涂层的迫切需求，以类石墨非晶碳（GLC）为研究对象，聚焦生长过程中贯穿型缺陷，通过在制备Cr/GLC多层涂层过程中引入清洗工艺去除颗粒降低调控贯穿型缺陷。研究结果表明，相较于未清洗的涂层，引入清洗工艺有效减少了贯穿型缺陷，孔隙率由2.26 %降至0.53 %，腐蚀电流密度由9.53×10^-8 A/cm²降低至3.67×10^-8 A/cm²；在模拟深海高静水压(31 MPa)下浸泡300h后涂层腐蚀性能均有下降，但清洗后的涂层浸泡后的电荷转移电阻R_ct (1.02×10⁶ Ω·cm²)仍比未清洗涂层高 (0.7685×10⁶ Ω·cm²)，保持了较好的耐腐蚀性能。证明清洗工艺是一种有效降低孔隙率，提高涂层耐腐蚀性能的方法，本研究为进一步优化深海环境中Cr/GLC多层涂层的防腐性能提供了一种思路。