摘要:通過過渡態(tài)計算軟件CINEB模擬了不同元素摻雜到金紅石型TiO_2膜后,氯離子在TiO_2膜的擴散路徑和對擴散勢壘的影響。結果表明,TiO_2膜中擴散路徑A具有更大的孔洞,鈦和氯離子吸附性較弱,使氯離子擴散勢壘較小,因此氯離子在路徑A中更容易擴散。Al元素摻雜后鋁原子失去電子轉移到鄰近的氧,氯離子和氧離子間存在較強的排斥作用,導致晶體結構畸變,有效阻礙氯離子擴散,提高耐腐蝕性能。Mo元素摻雜后,Mo的3d軌道與Cl的2p軌道有較強的雜化作用,Mo和Cl之間有較強吸附作用,使得氯離子很難脫離,因此提高材料的耐蝕性。Al、Zr、Mo、Nb的擴散勢壘較高,對提高鈦合金的耐腐蝕性能有顯著作用。通過實驗驗證了Ti-5.5Al-3.0Zr-2.0Sn-0.8Mo-1.5Nb合金的自腐蝕電流最小,耐腐蝕性能最好,與計算結果一致。