超声波清洗是高温腐蚀测试前制备 FeCrAl 涂层样品的强制性标准。它利用空化引起的微射流剥离手动清洗无法触及的微观加工残留物、指纹和油污，确保后续数据反映材料的实际性能，而不是表面污染。
核心要点 要获得关于固有 HCl 和 KCl 腐蚀行为的可重复数据，您必须消除可能在高温下发生化学反应的表面杂质。超声波清洗可防止形成低熔点共晶体以及局部氧分压的改变，否则将使您的测试结果无效。
微观去污的机理
空化的力量
超声波清洗机通过在液体溶剂中产生高频声波来工作。这会产生空化气泡——微观真空，它们会以强大的力量撞击样品表面。
清除顽固残留物
这些内爆会产生“微射流”和高压波。这种物理作用有效地清除化学粘附或困在 FeCrAl 涂层表面纹理中的污染物。
目标污染物
主要目标是加工残留物、指纹和油污。即使是这些有机化合物的微量痕迹，一旦样品暴露在高温下，也可能极大地改变化学环境。
为什么表面纯度决定测试有效性
防止人为化学反应
在高温下，表面杂质不会简单地烧掉；它们通常会发生反应。污染物可以作为局部反应物，改变涂层表面的局部氧分压。
避免低熔点共晶体
这是最关键的技术风险。某些杂质可能会与涂层或腐蚀性环境发生反应，形成低熔点共晶体。
这些化合物在低于涂层本身的温度下熔化。如果它们形成，它们会人为地加速降解，使得 FeCrAl 涂层看起来比实际耐腐蚀性差。
确保固有评估
腐蚀研究的目的是评估材料在 HCl 和 KCl 等腐蚀剂下的固有行为。如果表面脏污，您测试的是污染物混合物的腐蚀，而不是 FeCrAl 涂层本身的腐蚀。
应避免的常见陷阱
溶剂选择不当
清洁介质很重要。对于 FeCrAl 样品，通常推荐使用工业级异丙醇或变性酒精，以确保油污的化学溶解与超声波的物理作用相匹配。
忽略冲洗循环
清洁是一个多步骤的过程。如标准协议所述，仅仅去除污垢是不够的；您必须冲洗部件（通常在去离子水中），以确保清洁溶液本身不会留下残留物。
再污染风险
最常见的错误是在超声波浴之后处理样品。一旦清洁完毕，样品永远不应裸手触摸，因为一个指纹的油污足以在加热过程中引起共晶体的形成。
确保有效的实验数据
为确保您的高温腐蚀测试产生可发表、准确的结果，请遵循以下指南：
- 如果您的主要关注点是数据可重复性：确保严格标准化的溶剂类型和清洁时间，以防止样品之间基线污染水平可变。
- 如果您的主要关注点是机理分析：优先绝对去除有机油污，以防止由局部氧压变化或共晶体熔化引起的假阳性。
通过严格应用超声波清洗，您可以消除表面历史变量，让 FeCrAl 涂层真正的性能得以独立体现。
摘要表：
| 特征 | 超声波清洗影响 | 手动清洗局限性 |
|---|---|---|
| 机理 | 空化引起的微射流 | 仅表面擦拭 |
| 污染物去除 | 油污、指纹和深层残留物 | 仅限于可见表面碎屑 |
| 化学影响 | 防止低熔点共晶体 | 人为反应的高风险 |
| 数据完整性 | 反映材料固有性能 | 被表面杂质歪曲 |
| 表面纹理 | 触及微观孔隙和沟槽 | 无法触及深层表面纹理 |
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参考文献
- Liam Reddy, Tanvir Hussain. Influence of KCl and HCl on a laser clad FeCrAl alloy: In-Situ SEM and controlled environment High temperature corrosion. DOI: 10.1016/j.corsci.2019.07.003
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
