铜绿假单胞菌对 CrCoNi 中熵合金的微生物腐蚀行为研究摘 要 采用多种电化学实验手段及场发射扫描电子显微镜（FESEM）、金相显微镜（OM）等分析技术，结合活死细菌染色实验、点蚀坑深度分析等方法，以 316L 不锈钢为对比，研究了 CrCoNi 中熵合金在含铜绿假单胞菌培养基中的微生物腐蚀行为。结果表明：铜绿假单胞菌能够在CrCoNi 中熵合金表面形成不均匀的生物被膜，导致开路电位下降、极化电阻减小、腐蚀电流密度增大；铜绿假单胞菌生物被膜一定程度上破坏了钝化膜，导致浸泡在含铜绿假单胞菌培养基中的 CrCoNi 中熵合金的最大点蚀坑深（4.8µm）大于无菌培养基中（2.3µm）。与 316L 相比，CrCoNi 中熵合金的开路电位较高、腐蚀电流密度和腐蚀速率较小，钝化膜的修复能力较强，在含铜绿假单胞菌培养基 中 浸 泡 后 的 最 大 点 蚀 坑 深 度 小 于 316L 不 锈 钢（5.8µm）。关键词 CrCoNi 中熵合金，铜绿假单胞菌，微生物腐蚀，生物被膜，点腐蚀近年来，由多个等摩尔比或近等摩尔比组元组成的高熵合金引起了人们的广泛关注[1-3]。由于其优异的强度和延展性[2]，以及高耐磨性[4]、良好的热稳定性[5]，高熵合金得到了蓬勃的发展。其中，CrCoNi 是一种仅含有三种元素的等摩尔比中熵合金，它是一种单相面心立方固溶体，具有超过大多数高熵合金和多相合金的强度和韧性[6-10]。同时，本课题组研究发现，CrCoNi 中熵合金在 NaCl 溶液中具有良好的耐腐蚀性能[11]，与 2205 双相不锈钢相当。因此，CrCoNi 中熵合金可以作为基础合金，发展性能更加优异的工程合金金[12]。微生物腐蚀是由微生物附着在材料表面及形成生物被膜引起的[13]，它的腐蚀成本大约占所有金属和建筑等材料腐蚀成本的 20%[14]。据 2016 年美国腐蚀工程师协会公布的全球腐蚀调研项目的结果，全球腐蚀成本大约占国民生产总值的 3.4%[15]，估算达 2.5 万亿美元，其中海洋环境中腐蚀造成的经济损失约占总腐蚀成本的 30%。在海洋环境中，由于存在多种微生物，暴露的金属表面容易形成海洋微生物被膜，提高了发生微生物腐蚀的可能性，给许多行业带来巨大的经济损失[16]。生物被膜除了会影响金属表面电化学腐蚀的阳极或阴极反应，还会改变腐蚀反应的类型，形成生物被膜内腐蚀环境。同时微生物新陈代谢过程产生的侵蚀性物质会改变金属表面的膜电阻微生物生长和繁殖所建立的屏障层还会形成金属表面的浓差电池等[17-19]。铜绿假单胞菌是海洋中常见的...
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