Characteristics of Colored Passive Layers on Zirconium: Morphology, Optical Properties, and Corrosion Resistance
Notice bibliographique
Résumé
Brightly colored and uniform passive layers on Zr can be formed by applying alternating current (ac) voltage (V(ac)) for 10 s in 10 wt % aqueous Na(2)SO(4) solution at T = 298 K. The coloration originating from iridescence can be fine-tuned by adjusting V(ac) in the 10-80 V range. Visible light microscopy analysis shows that different grains reveal two or three different colors due to the polycrystalline nature of Zr, and the resultant coloration is the sum of these contributions. Reflectance spectroscopy spectra show maxima that can be related to the coloration displayed by various grains. Surface morphology and roughness in the micrometer and nanometer ranges are examined using stylus surface profilometry and atomic force microscopy. The formation of colored passive layers on polished Zr makes them smoother but their formation on etched Zr decreases the roughness in the case of low V(ac) and increases in the case of high V(ac). Focused ion beam and scanning electron microscopy are used to determine the thickness (d) of the colored passive layer on etched Zr. It is found that d is in the 51-264 nm range and increases linearly with V(ac). Scanning transmission electron microscopy and electron back scattered diffraction measurements demonstrate that the colored passive layers are uniform and crystalline in nature. Corrosion behavior of the colored passive layers in 1 wt % aqueous NaCl solution is examined using inductively coupled plasma-mass spectrometry. The results indicate that the polished samples hardly undergo any corrosion and the amount of dissolved Zr does not exceed 12 ppb even after exposure for 56 days. On the other hand, the corrosion of the etched samples is ~3 orders of magnitude greater than that of the polished ones, and the amount of dissolved Zr approaches 970 ppb after exposure for 56 days. Corrosion behavior of etched and colored passive layers on Zr in 1 wt % aqueous NaCl solution is also analyzed by recording potentiodynamic polarization curves in the -1.0 to 3.0 V vs RHE range at a scan rate of s = 1 mV s(-1) and at T = 298 K. They have similar shapes but the formation of colored passive layers decreases the current density (j) at any given potential (E), and the thicker the passive layer the greater the reduction in j. The development of colored passive layers on etched Zr increases the corrosion potential (E(corr)) and decreases the corrosion current density (j(corr)).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».