Scanning Kelvin probe force microscopy for the in situ observation of the direct interaction between active head and intermetallic particles in filiform corrosion on aluminium alloy
Scanning Kelvin probe force microscopy for the in situ observation of the direct interaction between active head and intermetallic particles in filiform corrosion on aluminium alloy
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扫描开尔文探针力显微镜原位观察铝合金丝状腐蚀中活性头与金属间颗粒之间的直接相互作用
DOI：
10.1016/j.electacta.2011.02.052
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发表时间：
--
影响因子：
6.6
通讯作者：
M. Rohwerder
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
C. Senöz;M. Rohwerder
本文首次对铝合金内丝状腐蚀 (FFC) 中的活性头与金属间颗粒之间的相互作用进行了原位高分辨率研究。将首次提供直接证据，证明金属间化合物颗粒直接决定迄今为止看似随机的细丝过程。通过扫描开尔文探针力显微镜 (SKPFM) 穿过厚度约 340 nm 的等离子体聚合物涂层，在潮湿空气（约 85% RH）环境中，活性细丝段和金属间化合物颗粒 (IMP) 均成功成像。为了能够做到这一点，需要调整实验参数，使细丝的宽度足够小，以完全位于 SKPFM 的扫描窗口（100μm×100μm）内。同样重要的是，SKPFM 仍然可以通过涂层来绘制小 IMP。这是通过使用 HDMSO 等离子体聚合物薄膜成功实现的。发现传播细丝头部区域的表面电势值比完整等离子体聚合物和铝合金之间的界面低 200mV，表明有源区域。另一方面，发现拖尾灯丝尾部的表面电势值比背景高约 250mV，表明该区域由于累积的腐蚀产物而出现阴极位点和超钝化。研究发现，灯丝的方向是由最靠近活动头的 IMP 的位置决定的。
This article presents for the first time an in situ high-resolution study of the interaction between the active head in filiform corrosion (FFC) and intermetallic particles within an aluminium alloy. For the first time direct evidence will be provided that the intermetallic particles directly determine the so far seemingly random course of the filaments. Both the segments of active filaments and the intermetallic particles (IMPs) were successfully imaged in a humid air (ca. 85% RH) environment by scanning Kelvin probe force microscopy (SKPFM) through a plasma polymer coating of about 340nm thickness. In order to be able to do that, the experimental parameters need to be adjusted in such a way, that the width of the filaments is small enough to be well within the scan window of SKPFM (100μm×100μm). Also it is important that the small IMPs can still be mapped by SKPFM through the coating. This was successfully achieved by use of a HDMSO plasma polymer film. Surface potential values in the head region of the propagating filaments were found to be 200mV lower than the interface between intact plasma polymer and the aluminium alloy, indicating the active region. On the other hand, the surface potential values in the trailing filament tail are found to be about 250mV higher than background, pointing out the cathodic site and superpassivation due to the accumulated corrosion products in this region. It was found that the direction of the filament is determined by the location of the IMPs nearest to the active head.
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