聚四氟乙烯增強(qiáng)氧化鋁膠黏陶瓷涂層腐蝕磨損行為

朱玉廣, 鈕市偉, 王永光*, 劉 萍, 湯永平

(1.蘇州大學(xué) 工程訓(xùn)練中心, 江蘇 蘇州 215137;2.蘇州大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院, 江蘇 蘇州 215137;3.江南大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院, 江蘇 無錫 214122)

金屬材料所具有的防腐蝕性能不足以支持其在高溫、高壓以及化學(xué)介質(zhì)共存的嚴(yán)酷條件下進(jìn)行正常工作，每年因金屬腐蝕所造成的損失十分巨大.航空航天、石化冶金、能源動(dòng)力等重大裝備和工業(yè)生產(chǎn)中，大量關(guān)鍵機(jī)械零部件運(yùn)動(dòng)副在高溫高壓、高速重載及腐蝕沖刷等嚴(yán)酷服役環(huán)境下易磨損失效，嚴(yán)重制約著裝備的工作性能，甚至釀成重大安全事故.至今，表面涂層與強(qiáng)化技術(shù)仍是解決上述問題的最有效方法之一[1-5].

目前所使用的涂層技術(shù)包含無機(jī)涂層技術(shù)和有機(jī)涂層技術(shù)兩類.有機(jī)涂層不耐高溫而且存在易揮發(fā)問題會(huì)導(dǎo)致空氣的二次污染[6].無機(jī)涂層因其高黏著強(qiáng)度、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和環(huán)保性而得到廣泛應(yīng)用[7-8].膠黏陶瓷涂層技術(shù)是制備無機(jī)涂層的常用方法，膠黏陶瓷涂層主要由黏結(jié)劑、固化劑、骨料和輔助材料組成[9].該技術(shù)通常將氧化鋁或氧化鎂等陶瓷粉末進(jìn)行充分混合，再往其中加入磷酸二氫鋁或磷酸二氫鉀等黏結(jié)劑，待充分反應(yīng)后，將所獲得的漿料刮涂在金屬基體表面并進(jìn)行固化處理，最終制得性能優(yōu)異的膠黏陶瓷涂層.膠黏陶瓷涂層既有陶瓷材料固有的抗磨損及耐高溫等性能，又具有金屬基體材料的強(qiáng)度及韌性，有效地兼具二者的優(yōu)異性能，能夠有效改善高溫高壓及高速重載等復(fù)雜工況下機(jī)械裝備中金屬材料的抗磨損性能.

大量研究表明在陶瓷涂層材料中可加入石墨烯納米片、六方氮化硼、石墨和纖維等增強(qiáng)相.Bian等[10]在陶瓷涂層中加入石墨烯納米片作為潤(rùn)滑增強(qiáng)相，摩擦副將會(huì)得到潤(rùn)滑，其摩擦系數(shù)也將因此降低.楊網(wǎng)等[11]將六方氮化硼納米片作為陶瓷涂層潤(rùn)滑材料，在304不銹鋼表面制備了氧化鋁膠黏陶瓷涂層，六方氮化硼納米片通過在涂層磨損過程中形成潤(rùn)滑膜，減少對(duì)摩小球與涂層的直接接觸，從而降低磨損量.王月梅等[12]嘗試在環(huán)氧樹脂涂層中添加混合潤(rùn)滑劑，混合潤(rùn)滑劑由MoS2、石墨和Sb2O3組成，由于潤(rùn)滑劑之間的協(xié)同效應(yīng)作用，涂層表現(xiàn)出了較好的耐磨性能.Ding等[13]在室內(nèi)溫度下，制備了纖維增強(qiáng)膠黏陶瓷材料，結(jié)果表明，纖維增強(qiáng)膠黏陶瓷材料是一種具有優(yōu)良阻尼性能的無機(jī)聚合物黏彈性材料.部分學(xué)者將陶瓷涂層的研究重點(diǎn)聚焦于其抗腐蝕性能，Yan等[14]在陶瓷涂層中加入氧化鎂及玻璃鱗片，新的結(jié)合相磷酸鎂將會(huì)使得陶瓷涂層更加緊實(shí)與致密.玻璃鱗片均勻地平行分布在陶瓷涂層的表面和內(nèi)部.新的結(jié)合相和玻璃鱗片阻礙了腐蝕物質(zhì)的滲透途徑，使?jié)B透更加曲折，從而抑制腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行.Wang等[15]在氧化鋁陶瓷涂層中，加入了適量的聚四氟乙烯(PTFE)，但僅研究了磷酸鹽對(duì)陶瓷涂層耐腐蝕性能影響，未探討腐蝕溶液環(huán)境中PTFE對(duì)陶瓷涂層的抗磨減摩影響機(jī)制.

PTFE是高分子化合物，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕性能較優(yōu)，幾乎不溶于所有的溶劑，即使?jié)饬蛩帷Ⅺ}酸和硝酸也無法將其腐蝕.除此之外還具有耐熱、低摩擦性及優(yōu)異的絕緣穩(wěn)定性，因而被廣泛應(yīng)用于各種需要抗腐蝕工況，如紡織、化工、石油等行業(yè)，是一種重要的耐腐蝕材料[16].PTFE作為優(yōu)良的輔助材料，還較少在膠黏陶瓷涂層中得到運(yùn)用.因此為了闡明PTFE對(duì)膠黏陶瓷涂層的抗磨減摩影響機(jī)制，以及PTFE對(duì)膠黏陶瓷涂層的耐腐蝕作用效果.本文中通過電化學(xué)極化曲線和阻抗譜測(cè)量技術(shù)直接對(duì)陶瓷涂層的耐腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)并間接揭示陶瓷涂層耐腐蝕機(jī)理，結(jié)合腐蝕摩擦磨損試驗(yàn)表征數(shù)據(jù)及三維磨損表面形貌照片，揭示腐蝕條件下涂層的減摩抗磨性能.后用去離子水沖洗外表面并用吹風(fēng)機(jī)烘干.

膠黏陶瓷涂層組分設(shè)計(jì)：氧化鋁(陶瓷骨料)、氧化鋅(固化劑)、磷酸二氫鋁(膠黏劑)、鎳粉(固化劑)、聚四氟乙烯(輔助材料)和A4鋼(基體).

以PTFE與氧化鋁含量為變量.其中PTFE的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%.氧化鋁相應(yīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為58.9%、58.7%、58.5%、58.3%、58.1%和57.9%.鎳粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%，氧化鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，磷酸二氫鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.3%.不同組別膠黏陶瓷涂層組分含量列于表1中.

表1 不同組別膠黏陶瓷涂層各組分含量(g)Table 1 Composition of CBPCs with different PTFE content (g)

1 試驗(yàn)與方法

1.1 涂層制備

A4鋼基體預(yù)處理：選取尺寸半徑為30 mm，厚度為4 mm的A4鋼作為金屬基體.為保證涂層更充分地覆蓋在基體表面，使兩者結(jié)合得更加緊密，后續(xù)試驗(yàn)得到的結(jié)果更加真實(shí)，試驗(yàn)前將基體置于無水乙醇中，使用超聲波清洗機(jī)對(duì)其表面進(jìn)行清洗以去除基體表面的油污以及氧化層，超聲清洗時(shí)間為15 min，然膠黏陶瓷涂層粉末混合處理：在室溫(25±1 ℃)條件下，將上述各組分粉體混合后，置于球磨機(jī)(南京南大儀器廠QM-3SP4)中，球磨時(shí)間為2 h，制得的膠黏陶瓷涂層料漿被刷涂在預(yù)處理之后的金屬基體表面，進(jìn)行固化處理.

升溫固化處理：膠黏陶瓷涂層內(nèi)部如果升溫過快，熱應(yīng)力不均勻，將導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生.因此，采取梯度式加熱工藝，有效避免裂紋問題的產(chǎn)生.膠黏陶瓷涂層的熱固化工藝：50 ℃下1 h保溫；100 ℃下2 h保溫；250 ℃下1 h保溫；然后自然冷卻.整個(gè)升溫固化加熱過程將在馬弗爐中進(jìn)行.

1.2 電化學(xué)腐蝕分析

在室溫(25±1 ℃)條件下，電化學(xué)試驗(yàn)將在 NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的中性腐蝕溶液中進(jìn)行，膠黏陶瓷涂層暴露于中性腐蝕液的面積約為28.26 cm2.采用以Pt電極為輔助電極，Ag/AgCl電極為參比電極，膠黏陶瓷涂層為工作電極的三電極系統(tǒng)，電化學(xué)工作站型號(hào)為上海辰華CHI660C型，通過電化學(xué)極化曲線和阻抗譜測(cè)量技術(shù)評(píng)價(jià)陶瓷涂層的耐腐蝕性能.將陶瓷涂層面為工作面，其余面采用硅橡膠進(jìn)行封裝絕緣.進(jìn)行電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)前，先將陶瓷涂層置于腐蝕溶液中30 min，以使得腐蝕反應(yīng)充分進(jìn)行，電化學(xué)阻抗試驗(yàn)設(shè)定頻率范圍為10?2~105Hz，振幅為5 mV，靈敏度為10?6A/V.使用 ZSimpWin 軟件對(duì)電化學(xué)阻抗譜測(cè)量試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的非線性最小二乘擬合.每次電化學(xué)試驗(yàn)后，取出樣品，對(duì)樣品表面重新磨拋，重新配置NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的中性腐蝕液，避免電化學(xué)試驗(yàn)曲線波動(dòng)較大，以獲得較好重復(fù)性.單個(gè)涂層樣品至少做5次試驗(yàn)，至少獲得3次重復(fù)性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.

1.3 腐蝕磨損試驗(yàn)

腐蝕磨損試驗(yàn)將在CFT-I型材料表面性能綜合測(cè)試儀(蘭州中科凱華科技開發(fā)有限公司)上進(jìn)行，原理如圖1所示.采取球-盤往復(fù)滑動(dòng)模式.試驗(yàn)中所用的中性腐蝕液也為NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的溶液，摩擦對(duì)偶為直徑5 mm的Si3N4對(duì)磨球.

Fig.1 Schematic diagram of the tribocorrosion experiment圖1 腐蝕磨損試驗(yàn)原理圖

試驗(yàn)過程：將試樣固定在測(cè)試臺(tái)上，Si3N4對(duì)磨球固定在儀器金屬銷中，測(cè)試臺(tái)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，試樣在摩擦過程中始終浸泡在中性腐蝕溶液中.施加的法向載荷FN為1 N，滑動(dòng)距離為5 mm，頻率為1 Hz，持續(xù)時(shí)間為15 min.單個(gè)涂層樣品腐蝕磨損試驗(yàn)也將至少進(jìn)行5次，至少獲得3次重復(fù)性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.

磨痕體積、磨痕深度和磨痕寬度通過DSX510型超景深三維顯微鏡(日本奧林巴斯)測(cè)定.

2 結(jié)果與分析

2.1 涂層電化學(xué)極化曲線分析

采用電化學(xué)極化法測(cè)定陶瓷涂層中不同PTFE含量對(duì)其耐蝕性的影響.圖2所示為中性腐蝕環(huán)境下，不同組別陶瓷涂層的電化學(xué)極化曲線圖.電化學(xué)極化曲線相對(duì)應(yīng)的腐蝕電流密度Icorr、腐蝕電壓Ecorr及電阻抗值Rp列于表2中.

Fig.2 Potentiodynamic polarization curves of CBPCs with different PTFE content圖2 不同組別陶瓷涂層的電化學(xué)極化曲線圖

表2 不同組別陶瓷涂層電化學(xué)極化曲線參數(shù)Table 2 Electrochemical parameters from potentiodynamic polarization curves of CBPCs with different PTFE content

陶瓷涂層腐蝕電位越大，腐蝕電流密度越小，電阻抗值越大，涂層的耐腐蝕性能越優(yōu)異[17-18].陶瓷涂層中未加入PTFE時(shí)，腐蝕電流密度為6.611×10?7A/cm2，同時(shí)涂層的腐蝕電位為2×10?3V.當(dāng)陶瓷涂層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的PTFE時(shí)，涂層的腐蝕電流密度降至6.29×10?8A/cm2，同時(shí)涂層的腐蝕電位將達(dá)到8.9×10?2V，涂層的腐蝕電位顯著增加，涂層的抗腐蝕性能得到顯著改善.

陶瓷涂層中加入PTFE時(shí)，其電阻抗值隨著PTFE含量的增加逐漸減小，耐腐蝕性能逐漸減弱，但仍比未添加PTFE的涂層耐腐蝕性能優(yōu)異.進(jìn)一步說明，當(dāng)陶瓷涂層中加入了PTFE，PTFE可以對(duì)基體起到良好保護(hù).陶瓷涂層中未加入PTFE時(shí)，涂層的電阻抗值僅為64 446.9 Ω·cm2，涂層抗腐蝕性能最差.當(dāng)陶瓷涂層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的PTFE時(shí)，涂層的電阻抗值將達(dá)到最大為690 850.8 Ω·cm2，歸結(jié)于PTFE的適量加入將使得涂層更為致密，抗電解質(zhì)滲透能力較強(qiáng)[19]，涂層的耐腐蝕性最優(yōu).

2.2 涂層電化學(xué)阻抗譜分析

電化學(xué)阻抗譜分析技術(shù)是評(píng)價(jià)陶瓷涂層防腐性能的有效方法.不同組別陶瓷涂層樣品在中性腐蝕溶液中浸泡30 min后的Nyquist圖，如圖3所示.圖3中Z′和Z′′分別為電化學(xué)阻抗的實(shí)部與虛部.利用ZSimpWin軟件對(duì)圖3所獲得的電化學(xué)阻抗數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，從而獲得相對(duì)應(yīng)的等效電路圖，如圖4所示，等效電路圖將包括中性腐蝕液電阻(Rs)、涂層阻抗(Rc)、涂層恒電位電容(Qc，CPEc)、涂層與基體間雙電層恒電位電容(Qdl，CPEdl)和腐蝕液與基體間電荷轉(zhuǎn)移阻抗(Rct).對(duì)應(yīng)等效電路圖中的各電路元件參數(shù)如表3所示.采用常相量元件(CPE)代替離散效應(yīng)電容元件，以獲得更合適的擬合結(jié)果[20-21].

Fig.3 Nyquist plots of CBPCs with different PTFE content圖3 不同組別涂層電化學(xué)Nyquist圖

Fig.4 Electrical equivalent circuit (EEC) models selected to fit the electrochemical impedance spectroscopy (EIS)measurements圖4 電化學(xué)阻抗試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出的等效電路圖

表3 擬合出對(duì)應(yīng)的等效電路圖中各電路元件參數(shù)Table 3 The parameters of EEC with EIS fitted presented in Fig.4

結(jié)合圖4和表3中電化學(xué)阻抗譜參數(shù)進(jìn)行分析，陶瓷涂層中PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.2%時(shí)，Rct將會(huì)隨著PTFE含量的增加而減小.當(dāng)PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)，Rct的值將會(huì)從3.913×10?4Ω降低到1.011×10?5Ω，而隨著PTFE含量的增加，Rc的值也將從62.3 Ω先增大到3 039 Ω而后減小到80.4 Ω，涂層中PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí)，Rc的值將達(dá)到最大為3 039 Ω.結(jié)合電化學(xué)極化曲線分析試驗(yàn)，陶瓷涂層中的PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí)，涂層的耐腐蝕性能較優(yōu).

當(dāng)PTFE未加入陶瓷涂層時(shí)，溶液中NaCl和H2O會(huì)形成導(dǎo)電液體，電解質(zhì)溶液將會(huì)透過涂層并包圍基體.基體中的C微粒與Fe形成電勢(shì)差，基體表面就形成了若干原電池，F(xiàn)e是負(fù)極，C微粒是正極.Fe作為負(fù)極就會(huì)失去電子被氧化且電位較負(fù)，成為陽極，形成腐蝕坑.而腐蝕坑外的基體表面仍存在1層鈍化膜，其電位較正，成為陰極，如圖5(a)所示.

Fig.5 Schematic diagram of the anti-corrosion mechanism in (a) CBPC1 and (b) CBPC2圖5 陶瓷涂層防腐機(jī)理示意圖：(a) CBPC1；(b) CBPC2

腐蝕坑內(nèi)Fe將會(huì)被自動(dòng)氧化，失去電子，陽極溶解的反應(yīng)得以進(jìn)行.基體表面的鈍化膜得到電子被還原，發(fā)生的還原反應(yīng)分別為

當(dāng)PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí)，PTFE會(huì)阻礙分子及電荷在涂層中的遷移，使遷移路徑更加曲折，如圖5(b)所示，從而使得O2分子不易擴(kuò)散至腐蝕坑內(nèi)，氧含量減小，造成氧濃差電池.腐蝕坑內(nèi)溶解的Fe2+不易外擴(kuò)，腐蝕坑內(nèi)正電荷會(huì)積累較多，溶液中的Cl?無法有效進(jìn)入腐蝕坑，抑制氯化物的形成，阻止其水解生成自由酸.腐蝕坑底部酸度不會(huì)增加，陽極腐蝕坑的反應(yīng)減弱，基體得到有效保護(hù)，Rc值協(xié)同腐蝕電位Ecorr值增加[19].H2O分子難以擴(kuò)散至腐蝕坑內(nèi)，腐蝕坑內(nèi)外形成的活化-鈍化電偶腐蝕反應(yīng)減弱.當(dāng)陶瓷涂層中的PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.2%時(shí)，PTFE將活化A4鋼基體表面，加快化學(xué)腐蝕反應(yīng)進(jìn)行，使得Rc值減小.結(jié)合電化學(xué)極化曲線分析，陶瓷涂層CBPC2中的電子轉(zhuǎn)遷移速率最低，抑制化學(xué)腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行.

2.3 涂層腐蝕摩擦性能測(cè)試

綜合電化學(xué)及腐蝕磨損試驗(yàn)得到電流密度和摩擦系數(shù)之間的相關(guān)性，如圖6所示.從2×10?3V附近開始的電位掃描過程中，陰極區(qū)摩擦系數(shù)值約為0.6.隨著腐蝕電流從6.611×10?7A/cm2降低至6.29×10?8A/cm2，摩擦系數(shù)從0.6顯著下降到0.4，當(dāng)腐蝕電流達(dá)到6.29×10?8A/cm2時(shí)，摩擦副的摩擦系數(shù)將穩(wěn)定在0.4左右.當(dāng)腐蝕電流增加至1.794×10?8A/cm2時(shí)，摩擦副的摩擦系數(shù)協(xié)同增加到0.62左右.這些結(jié)果表明，陶瓷涂層CBPC2耐腐蝕性較好，涂層CBPC2表面更易形成氧化膜，氧化膜在陰極電位下的修復(fù)有助于降低摩擦系數(shù)，陰極極化將導(dǎo)致A4鋼基底在腐蝕磨損過程中的摩擦系數(shù)較低[22].

Fig.6 Friction coefficient and current density of CBPCs with different PTFE content 圖6 不同組別陶瓷涂層摩擦系數(shù)與腐蝕電流數(shù)值圖

2.4 涂層腐蝕磨損率測(cè)試

通過腐蝕摩擦學(xué)試驗(yàn)研究了涂層的減摩抗磨性能.涂層腐蝕磨損率將由阿查德方程[23-24]計(jì)算得出，磨損率與摩擦系數(shù)曲線如圖7所示.對(duì)于涂層CBPC3，其摩擦系數(shù)最高，達(dá)到0.62.試驗(yàn)過程中，磨損率為1.34×10?1mm3/(N·m)，出現(xiàn)明顯的材料損失.當(dāng)添加PTFE質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%和0.8%時(shí)，CBPC2和CBPC5的磨損率分別降低93.3%和30.6%.此外，CBPC2和CBPC5的摩擦學(xué)性能得到明顯改善，摩擦系數(shù)相對(duì)較低.最終，CBPC2和CBPC5的摩擦系數(shù)低至0.4.試驗(yàn)結(jié)果表明，CBPC2 [9×10?3mm3/(N·m)]和CBPC5 [9.3×10?2mm3/(N·m)]的磨損率較低，材料損失率低.因此，PTFE的合理加入有利于提高氧化鋁膠黏陶瓷涂層的耐磨性能.

Fig.7 Friction coefficient and wear rate of CBPCs with different PTFE content 圖7 不同組別陶瓷涂層摩擦系數(shù)與磨損率圖

為了分析膠黏涂層腐蝕磨損機(jī)理，對(duì)陶瓷涂層腐蝕磨損表面的三維形貌進(jìn)行表征，如圖8所示.對(duì)于涂層CBPC1，磨痕表面十分粗糙，剝落明顯.由于黏著磨損和腐蝕磨損，磨損表面表現(xiàn)出強(qiáng)烈的塑性變形，劇烈的摩擦行為導(dǎo)致磨痕寬度較大，達(dá)到2730.7 μm，磨痕寬度和深度列于表4中.添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的PTFE后，涂層CBPC2的磨痕寬度減小到2093.6 μm，磨痕表面仍有塑性變形的跡象.因此，涂層的塑性變形抗力被認(rèn)為是涂層抗磨性能的1個(gè)重要因素.另一方面，涂層的耐腐蝕性能也將影響磨損率，滑動(dòng)摩擦過程中腐蝕液的腐蝕作用強(qiáng)烈，磨損區(qū)域?qū)⑤^為寬廣.在陶瓷涂層中添加適量PTFE可以抑制腐蝕接觸面積的擴(kuò)大，涂層CBPC2因其磨痕窄且淺，無疑具有最強(qiáng)的腐蝕變形抗力.與PTFE的有效結(jié)合可以提高涂層的腐蝕變形抗力，過量的PTFE會(huì)在涂層局部區(qū)域產(chǎn)生活化作用，使得陶瓷涂層耐腐蝕性能減弱，磨痕將會(huì)變得寬且深.因此，涂層CBPC4磨痕寬度增加至4522.5 μm，磨痕深度隨之增加至387.8 μm，磨痕表面更易出現(xiàn)粗糙點(diǎn)，產(chǎn)生腐蝕磨損.涂層CBPC2因其具有較強(qiáng)的腐蝕磨損抗力，摩擦副實(shí)際接觸面積較小，磨痕較淺(66.33 μm)和磨損率較低[9×10?3mm3/(N·m)]，從而降低陶瓷涂層磨損率，結(jié)合電化學(xué)阻抗譜分析試驗(yàn)，涂層CBPC2表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能[25].

Fig.8 3D optical micrographs and sectional profiles of CBPCs with different PTFE content圖8 不同組別陶瓷涂層的磨痕的三維光學(xué)顯微鏡照片和截面輪廓圖

表4 不同組別陶瓷涂層磨痕形貌參數(shù)Table 4 Wear parameters of CBPCs with different PTFE content

3 結(jié)論

a.PTFE增強(qiáng)膠黏陶瓷涂層的耐腐蝕機(jī)理為O2分子不易擴(kuò)散至腐蝕坑內(nèi)，腐蝕坑內(nèi)Fe2+不易外擴(kuò)，溶液中的Cl?無法有效進(jìn)入腐蝕坑，抑制氯化物的形成，阻止其水解生成自由酸，腐蝕坑底部酸度不會(huì)增加，陽極腐蝕坑的反應(yīng)減弱.H2O分子難以擴(kuò)散至腐蝕坑內(nèi)，腐蝕坑內(nèi)外形成的活化-鈍化電偶腐蝕反應(yīng)減弱.

b.PTFE增強(qiáng)膠黏陶瓷涂層減摩機(jī)理主要為陶瓷涂層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的PTFE后，涂層CBPC2表面更易形成氧化膜，氧化膜在陰極電位下的修復(fù)有助于降低摩擦系數(shù)，陰極極化將導(dǎo)致A4鋼基底在腐蝕磨損過程中摩擦系數(shù)降低至0.4.

c.PTFE增強(qiáng)膠黏陶瓷涂層抗磨損機(jī)理主要為涂層CBPC2的耐塑性變形能力提高，腐蝕變形抗力增強(qiáng)，摩擦副實(shí)際接觸面積較小，磨痕較淺和磨損率較低.