Publication detail

Enhanced corrosion resistance of 2024 aluminum alloys with Cr2O3 thin layers by Atomic Layer Deposition

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Corrosion Science

Publisher name: Elsevier Ireland Ltd

Place: Shannon

Page from-to: 113167

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Zvýšená korozní odolnost hliníkových slitin 2024 tenkými vrstvami Cr2O3 metodou atomární depozice vrstev	Tato studie zkoumá použití tenkých vrstev oxidu chromu (Cr2O3) připravených metodou depozice atomárních vrstev (ALD) jako ochranného povlaku pro zvýšení korozní odolnosti hliníkových slitin 2024. Aby se získaly dostatečně husté a rovnoměrné vrstvy Cr2O3, byl proces ALD přizpůsoben z hlediska předúpravy povrchu slitiny před hlavním procesem Cr2O3 ALD. Korozní odolnost hliníkových slitin s povlakem i bez povlaku Cr2O3 byla hodnocena v korozivním prostředí 0,1 M KOH za použití in situ optické mikroskopie a ex situ technik povrchové analýzy, včetně rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a hmotnostní spektrometrie s časem letu sekundárních iontů (ToF-SIMS) a neutrálního prostředí obsahujícího chloridy. Zjištění ukázala, že vzorky s povlakem Cr2O3 vykazovaly výrazně sníženou reaktivitu, což zdůrazňuje vynikající korozní ochranu poskytovanou tenkými vrstvami Cr2O3. Ačkoli povrchová analýza odhalila přítomnost submikronových defektů ve vrstvě Cr2O3, které by mohly sloužit jako iniciační místa koroze, výskyt těchto defektů se s rostoucí tloušťkou vrstvy Cr2O3 zmírňoval. Po korozním testu bylo navíc pozorováno obohacení povrchu vrstvy oxidy mědi a hliníku, což naznačuje preferenční napadení intermetalických fází v korozivním prostředí.	Depozice atomárních vrstev; tenký film Cr2O3; slitina Al 2024; hmotnostní spektroskopie sekundárních iontů s měřením doby letu; korozní odolnost
eng	Enhanced corrosion resistance of 2024 aluminum alloys with Cr2O3 thin layers by Atomic Layer Deposition	This research explores the use of chromium oxide (Cr2O3) thin layers grown by Atomic Layer Deposition (ALD) as protective coating to enhance the corrosion resistance of 2024 aluminum alloys. In order to obtain sufficiently dense and uniform Cr2O3 layers, the ALD process was tailored in terms of alloy surface pretreatment before the main Cr2O3 ALD process. The corrosion resistance of both Cr2O3 coated and non-coated aluminum alloys was evaluated in a corrosive 0.1 M KOH environment using in situ optical microscopy and ex situ surface analysis techniques, including X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (ToF-SIMS) and a neutral environment containing chlorides. Findings revealed that the Cr2O3-coated samples exhibited significantly reduced reactivity, highlighting the excellent corrosion protection provided by the Cr2O3 thin films. Although surface analysis revealed the presence of submicron defects within the Cr2O3 layer, which could act as corrosion initiation sites, the occurrence of these defects was mitigated with increasing Cr2O3 layer thickness. Additionally, after the corrosion test, an enrichment of copper and aluminum oxides at the layer surface was observed, suggesting preferential attack at intermetallic phases in corrosive environment.	Atomic Layer Deposition; Cr2O3 thin film; 2024 Al alloy; Time-of-flight secondary ions mass; spectroscopy; Corrosion resistance

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links