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方法文章

使用飞行时间二次离子质谱法对金属-涂料界面的腐蚀成像

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DOI：

10.3791/59523

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2019年5月6日

 ,  ,  , 
1Earth and Biological Sciences Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, 2Energy and Environment Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, 3Wiley Environmental Molecular Sciences Laboratory, Pacific Northwest National Laboratory

本文内容

摘要

采用飞行时间二次离子质谱法，对暴露于盐溶液后的铝合金-涂层界面与暴露于空气中的试样进行化学分布及腐蚀形貌的对比分析。

摘要

采用飞行时间二次离子质谱法（ToF-SIMS）分析铝合金表面漆层与铝（Al）金属-漆层界面处发生的腐蚀，表明SIMS是一种适用于研究金属-漆层界面化学分布的合适技术。涂漆的铝合金试样被浸入盐溶液中或仅暴露于空气中。SIMS可提供该界面的化学成像和二维分子图像，从而直接可视化金属-漆层界面处形成的腐蚀产物的形貌，并在腐蚀发生后对化学成分进行分布 mapping。本文介绍了该方法的实验步骤，以提供技术细节，促进类似研究的开展，并强调此类实验中可能遇到的潜在问题。

引言

铝合金因其高强度重量比、优异的成形性以及耐腐蚀性，被广泛应用于工程结构中，例如海洋技术或军用汽车领域。然而，在不同环境条件下，铝合金的局部腐蚀仍是一种常见现象，会影响其长期可靠性、耐久性和结构完整性1。涂层是防止腐蚀最常用的方法。揭示金属与涂层界面处腐蚀的发展过程，有助于确定合适的防腐措施。

铝合金的腐蚀可能通过多种不同途径发生。X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱（SEM/EDX）是研究腐蚀常用的两种表面微分析技术。XPS能够提供元素分布图，但无法获得表面化学信息的整体分子图像2,3，而SEM/EDX可提供形貌信息和元素分布图，但灵敏度相对较低。

飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）是另一种具有高质荷比准确性和高横向分辨率的表面化学成像工具。其检测限较低，能够揭示金属-涂层界面处形成的腐蚀产物的分布情况。通常，SIMS的质量分辨率可达5,000–15,000，足以区分同量异位离子4。凭借其亚微米级的空间分辨率，ToF-SIMS可对金属-涂层界面进行化学成像和表征，不仅提供形貌信息，还能获得表面最表层几纳米范围内分子级腐蚀产物的横向分布。ToF-SIMS可为X射线光电子能谱（XPS）和扫描电镜/能谱分析（SEM/EDX）提供互补信息。

为了展示飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）在腐蚀界面表面表征与成像中的能力，本文分析了两张涂覆的铝合金（7075）样品，其中一张仅暴露于空气中，另一张暴露于盐溶液中（图1 和 图2）。理解金属-涂层界面在盐水条件下发生的腐蚀行为，对于评估铝合金在海洋环境等实际应用中的性能至关重要。已知铝合金在接触海水时会形成 Al(OH)35，但目前对铝合金腐蚀的研究仍缺乏对腐蚀产物及涂层界面的全面分子识别。本研究中，观察并鉴定了 Al(OH)3 的碎片，包括铝的氧化物（如 Al3O5-）和羟基氧化物物种（如 Al3O6H2-）。通过对负离子 Al3O5- 和 Al3O6H2- 的 SIMS 质谱（图3）和分子图像（图4）进行比较，提供了盐溶液处理的铝合金样品在金属-涂层界面处形成腐蚀产物的分子证据。SIMS 能够揭示金属-涂层界面发生的复杂化学过程，有助于阐明铝合金表面处理的有效性。在本详细实验方案中，我们展示了利用 ToF-SIMS 探测金属-涂层界面的有效方法，以帮助腐蚀研究领域的新手研究人员掌握该技术。

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方案

1. 腐蚀样品制备

  1. 铝样品在树脂中的固定及抛光
    1. 使用环氧树脂将两片铝合金融样（1 cm × 1 cm）安装在1.25英寸金相样品杯中，并将样品杯置于通风橱中过夜，或直至树脂完全固化。
    2. 从样品杯中取出铝-树脂圆柱体。使用水润滑的240目砂纸，在300 rpm的转盘/150 rpm的夹具转速下抛光铝-树脂圆柱体1分钟。
    3. 依次使用15 µm、6 µm、3 µm和1 µm的水基抛光液，在抛光盘上对铝-树脂圆柱体进行抛光，每步5分钟。
    4. 用去离子水（DI）冲洗铝-树脂圆柱体，并用棉布擦拭抛光表面。
    5. 再次用乙醇冲洗铝-树脂圆柱体，并将其置于化学通风橱中直至干燥。
      注意：也可使用加压空气或氮气吹干样品。
  2. 铝腐蚀样品的制备
    1. 将黑色涂料均匀喷涂于每个铝-树脂圆柱体表面两次，并在通风橱中静置24小时。涂层厚度约为100 µm。
      注意：该涂料为市售产品，内含底漆，具有快干和防锈功能。
    2. 使用手术刀在每个涂漆的铝-树脂圆柱体顶部刻划四条平行直线（5–6 mm长），刻痕方向垂直向下，并将刻痕区域置于铝合金的中心位置。
    3. 将一个铝-树脂圆柱体浸入pH为8.3的盐溶液中，刻痕面朝下。盐溶液包含NaCl、MgSO4、MgCl2和KCl。用培养皿盖部分覆盖10 cm × 10 cm的培养皿。
      注意：盐溶液由465 mM NaCl、28 mM MgSO4、25 mM MgCl2和3 mM KCl溶于50 mL去离子水中配制而成，用0.1 M NaOH调节至pH约8.3。该溶液含有海水中主要离子，电导率约为5.5 S/m，溶液温度为72 °F。
    4. 将另一个铝-树脂圆柱体刻痕面朝下放入洁净的培养皿中，并盖上皿盖。将两个样品均置于化学通风橱中放置3周。
  3. 腐蚀界面的暴露及界面在树脂中的固定
    1. 使用低速金刚石切割片锯，沿标记线中点垂直方向将每个铝-树脂圆柱体切成两半，并修去多余的树脂边缘。
    2. 将所有修整后的铝合金样品块安装到2英寸样品杯中，排列成环形，使金属-涂料界面朝上，并保持各铝合金样品块之间有一定间距，形成组装体。
    3. 重复步骤1.1.2–1.1.3。
    4. 将金属-涂料的横截面置于振动抛光机上，附加2磅重物，使用抛光垫上的0.05 µm胶体二氧化硅溶液进一步抛光4小时。
    5. 重复步骤1.1.4–1.1.5
      注意：固定和抛光步骤对获得足够的SIMS信号至关重要，因为未抛光的表面会导致二次离子信号强度低，并在SIMS分析中造成较差的质量分辨率。
  4. 使用溅射镀膜仪对样品进行镀膜
    1. 将抛光后的金属-涂料界面组装体放入溅射镀膜仪腔室中，界面朝上。关闭镀膜仪盖，开始抽真空。
    2. 按照常规溅射镀膜仪操作程序，在金属-涂料界面组装体表面沉积一层10 nm厚的金（Au）薄膜。
      注意：此样品表面处理的目的是减少SIMS分析过程中的电荷积累效应。若样品本身具有导电性，则此步骤可省略。

2. 使用飞行时间二次离子质谱法分析金属-油漆腐蚀界面

  1. 将样品装入飞行时间二次离子质谱仪（ToF-SIMS）
    1. 使用螺丝和夹子将含有盐溶液处理样品和空气暴露对照的金属-涂层界面组件安装在Topmount样品台上。
      注意：Topmount是样品台的名称，样品位于样品台顶部。
    2. 拧开装载锁门上的锁定螺丝，并在ToF-SIMS软件图形用户界面（GUI）的Fpanel窗口中点击Stop按钮，使装载锁室通气。
    3. 将样品转移臂向右摆动以打开装载锁室，逆时针旋转转移臂直至其与Topmount样品台的定位销连接，然后将其转回。
    4. 将转移臂摆回以关闭装载锁门，并拧紧门上的锁定螺丝以密封装载锁。
    5. 在Fpanel窗口中点击Start按钮，对装载锁室抽真空，直至压力降至约1.0E-6 mbar或更低。
    6. 在Fpanel窗口中点击Open按钮，打开主腔室与装载锁之间的闸门。
    7. 将连接有样品台的样品转移臂推入主腔室。逆时针旋转转移臂，直至样品台转移至主腔室的样品台位置。
    8. 将转移臂完全缩回，并在Fpanel窗口中点击Close按钮，关闭主腔室与装载锁之间的闸门。
    9. 从弹出窗口的下拉菜单中选择Topmount.shi，选择Sample Holder，然后点击OK。Navigator GUI右侧将显示Topmount样品台的图像。
    10. 等待主腔室的真空度达到至少1.0E-8 mbar或更低。
  2. 启动液态金属离子枪（LMIG）并调整离子束
    1. 在样品转移至主真空腔室后，在Power Control窗口中勾选LIMG、Analyzer和Illumination，以启动液态金属离子枪（LIMG）、分析器和光源。
    2. 在Fpanel窗口中勾选LMIG，以激活LMIG设置选项卡。在Instrument窗口的LIMG选项卡下的Source子选项卡中点击Start LMIG，以启动LMIG。
    3. 在Load Settings弹出窗口中选择预设的质谱参数文件，然后点击Open。
      注意：选择Bi3+作为初级离子束。LMIG能量设为25 kV。LIMG斩波宽度设为25 ns。其他参数包括：发射电流1.0 μA；加热值2.75 A；抑制器约800-1,000 V；提取器10 kV；透镜源3.3 kV；循环时间100 µs；质量范围1-870 u。参数可能因仪器型号、LMIG剩余寿命及特定样品的采集需求而异。
    4. 在Categories弹出窗口中选择LMIG以加载，点击Selected按钮，再点击OK。
      注意：完全启动LIMG约需5分钟。
    5. 在Fpanel的Instrument Setup下拉菜单中选择Positive，以确定待检测的离子。
      注意：若需测量负离子，则从下拉菜单中选择Negative。
    6. 点击Fpanel中的Loading Settings按钮，选择预设的分析器参数文件，以激活分析器。
      注意：分析器加速电压设为9.5 kV；分析器能量设为2 kV；探测器设为9 kV。分析器参数可能因不同SIMS型号的配置而异。
    7. 在Navigator GUI的Cursor Position下拉菜单中选择Faraday Cup，点击Go将样品台移至法拉第杯。
      注意：将样品台移至法拉第杯以进行靶电流测量。
    8. 在Navigator GUI的Video下拉列表中选择Micro视图，以查看法拉第杯的位置。
    9. 在Navigator GUI的Micro视图下点击法拉第杯中心，右键点击SE/SI Primary Gun窗口后，从下拉菜单中选择Drive to Marked Position。
    10. 在Navigator GUI中右键点击SE/SI Primary Gun窗口，从Specify Raster Field of View下拉菜单中选择20 µm x 20 µm。
    11. 在Instrument窗口的LIMG选项卡下的Gun子选项卡中点击C按钮，自动对准离子束。
    12. 点击Start按钮，并在LMIG选项卡下的Pulsing子选项卡中勾选DC，以测量靶电流。
    13. 点击LIMG选项卡下Focus子选项卡中的X Blanking，转动鼠标滚轮以最大化靶电流。再点击同一子选项卡中的Y Blanking以进一步最大化靶电流。
      注意：在质谱模式下测得的离子束靶电流应大于14 nA，或在选择Bi3+时大于0.5 pA，以获得理想的离子信号强度。
    14. 在Focus子选项卡中点击Stop按钮，停止靶电流测量。
  3. 在感兴趣区域（ROI）调整光束聚焦
    1. 按下操纵杆控制面板上的Z按钮，并向上推动操纵杆，降低样品台，直至提取器锥体位于金属-涂层界面组件上方。
      注意：执行此步骤时，必须避免提取器锥体与样品发生碰撞。
    2. 按下操纵杆上的X和Y按钮，左右上下移动操纵杆，将界面组件移至Navigator GUI的Macro视图中显示的位置。
    3. 在Navigator GUI中切换至Micro视图，以定位金属-涂层界面的感兴趣区域（ROI）。
    4. 右键点击SE/SI Primary Gun窗口，从展开的视图中选择将ROI设为300 µm x 300 µm。
    5. 在Navigator GUI的SE/SI Primary Gun中选择信号类型SI、光栅尺寸128 x 128 pixel和光栅类型Random。
    6. 点击SE/SI Primary Gun窗口中的黑色三角按钮和Adjust SI按钮。ROI的二次离子（SI）图像的圆形将在SE/SI Primary Gun窗口中出现。
    7. 按下操纵杆控制面板上的Z按钮，上下移动操纵杆，使SI图像的圆形移至SE/SI Primary Gun窗口十字线的中心。
      注意：若十字线位于SI图像圆形的中心，则表明图像聚焦良好。
    8. 取消勾选Adjust SI按钮，并点击SE/SI Primary Gun窗口中的方形按钮，停止聚焦调整。
  4. 使用高电流模式/DC模式去除表面涂层和污染
    1. 在SE/SI Primary Gun窗口的下拉菜单中选择SE图像，以观察DC清洗过程。
    2. 在Fpanel中勾选DC，并点击黑色三角按钮，开始DC清洗。
      注意：保持DC开启10秒，或直至SE图像显示金层被去除。DC清洗持续时间可能因涂层厚度而异。
    3. 当在Navigator GUI的Micro视图中观察到金涂层已去除时，点击黑色方形按钮停止DC清洗。
    4. 在Navigator GUI中将SE图像切换为SI图像。
      注意：使用DC束的原因是DC束（约14 nA）足够强大，可去除Au涂层及其他表面污染，而脉冲束电流（约1 pA）则不足。
  5. 使用泛射枪启用表面电荷补偿
    1. 在Fpanel中勾选Flood Gun框，以启用电荷补偿。
    2. 在Fpanel中点击Load Setting File按钮。点击Loading Settings后选择预设的泛射枪参数文件，以加载泛射枪设置。
      注意：泛射枪设置包括：能量20 V，阳极300 V，延迟2.0 µs，泛射枪灯丝电流2.4 A，泛射枪引出延迟2.0 µs。不同仪器的泛射枪设置可能不同。
    3. 重复步骤2.3.6-2.3.7，重新调整ROI的聚焦。
      注意：一旦Au涂层被去除，ROI的高度将发生变化，因此必须重新调整聚焦。
    4. 在Instrument窗口的Analyzer/Main选项卡下的TOF子选项卡中点击Reflector。
    5. 点击Reflector条左侧的数值，降低反射器电压，直至SI图像的圆形消失。然后将反射器电压提高20 V。
      注意：此过程旨在确保成像表面平坦并获得最大SI信号。在负模式下，提高反射器电压直至SI图像圆形消失，然后降低20 V。
    6. 重复步骤2.3.8，停止聚焦和反射器电压调整。
  6. 获取高分辨率质谱
    1. 在Fpanel中点击Spectrum和Image图标，以打开质谱和图像程序。
    2. 在Micro视图中显示金属-涂层界面的选定ROI。
    3. 在Navigator GUI中点击三角按钮，开始快速扫描，Spectrum程序中将出现SIMS质谱；点击黑色方形按钮停止快速扫描。
      注意：快速扫描仅需数次扫描，通常仅需几秒。
    4. 快速扫描完成后，在Spectrum程序工具栏的Spectrum下拉列表中选择Mass Calibration，或直接按F3，以调出质量校准窗口。
    5. 点击相应的峰选择已识别的峰，以校准质谱，在质量校准窗口中添加分子式，完成峰选择后点击OK退出质量校准窗口。
      注意：正模式质谱校准选择CH3+、C3H3+和AlOH+；负模式质谱校准选择OH-、CN¬和AlO-。不同样品的质量校准峰可能不同。所选峰的偏差应小于30 ppm，以确保峰识别准确。
    6. 在质谱中点击目标离子的峰，再点击工具栏上的Add Peak按钮，将目标峰添加至峰列表。
    7. 在Fpanel中点击红色三角按钮，打开Start Measurement窗口。
    8. 在弹出窗口中将Raster类型设为Random、128 x 128 pixel和1 shot/pixel，将Number of Scans设为60次扫描，点击OK开始ROI的质谱采集。
      注意：达到设定扫描次数后，质谱采集将自动停止。
    9. 在Fpanel中点击Save File，保存采集的质谱，并以指定文件名命名（例如：盐溶液处理、空气暴露）。
    10. 在Fpanel中将极性切换为Negative，重复步骤2.5.3-2.6.9，为同一ROI采集负模式质谱。
      注意：本研究中，每个样品的四个不同ROI均采集了正负极性的SIMS质谱。
  7. 保存已分析的ROI位置以进行附加分析
    1. 在Navigator GUI中点击Add按钮，在弹出窗口中输入ROI名称（例如：盐溶液1）。
    2. 点击Stage Pos按钮，再点击OK按钮，保存ROI位置。
      注意：保存ROI位置以进行附加SIMS成像分析。
  8. 获取高分辨率SIMS图像
    1. 在Fpanel中点击Load Setting File按钮，选择预设的成像参数文件，点击Open以加载成像设置。
      注意：在准直模式（即DC模式）下优化最高横向分辨率或最小束斑尺寸。在此模式下，束线中的最小光阑决定光阑角度。根据ToF-SIMS的配置设置，当DC电流约为50 pA时可实现最高横向分辨率，聚焦可达约100 nm。为达到此分辨率，需在观察DC电流下降的同时提高透镜源，并优化X空白和Y空白，直至最终DC电流达到50 pA。以下是成像模式的详细参数设置：选择Bi3+作为初级离子束。LMIG能量设为25 kV。LIMG斩波宽度设为100 ns，斩波偏移设为30.9 ns。其他参数包括：发射电流1.0 μA；加热值2.75 A；抑制器约800-1,000 V；提取器10 kV；透镜源3.5 kV；循环时间100 µs；质量范围1-870 u。
    2. 在弹出的Categories to Load窗口中选择LMIG。
    3. 重复步骤2.2.7-2.2.14，测量靶电流并调整离子束。
      注意：成像模式下的目标电流应大于0.6 nA，或在选择Bi3+进行测量时约为1 pA。
    4. 在Navigator GUI的Cursor Position下拉列表中选择已保存的ROI位置，点击Go。
      注意：此步骤确保质谱和图像映射来自同一ROI。
    5. 重复步骤2.5.4和2.5.5，调整反射器电压。
    6. 重复步骤2.6.3-2.6.6，在成像模式下进行质量校准。
      注意：若软件在质量校准时无法识别所选峰，请在Mass Calibration窗口中勾选Use Selected Channel。
    7. 重复步骤2.6.7和2.6.8，采集图像数据。
      注意：在成像模式下，将光栅类型设为Random、256 x 256 pixel和1 shot/pixel，将Number of Scans设为150次扫描，点击OK开始ROI的图像采集。图像分辨率和扫描次数可不同，应根据样品确定。
  9. 从真空室取出样品
    1. 在Navigator GUI的Cursor Position下拉列表中选择Transfer，点击Go按钮，将样品台移近闸门。
    2. 通过重复步骤2.1.6打开闸门。
    3. 将样品转移臂推入主腔室，顺时针向前旋转臂杆，直至其与样品台的定位销连接。
    4. 将转移臂转回并完全缩回。
    5. 在Fpanel中点击Close按钮关闭闸门，并在弹出的Select Sample Holder窗口中选择No sample holder。
    6. 拧开装载锁门上的锁定螺丝，在Fpanel中点击Stop按钮，使装载锁通气。
      注意：通气过程约需3-5分钟。
    7. 将转移臂向右摆动，并逆时针旋转臂杆，释放样品台。
    8. 将转移臂摆回，并拧紧装载锁门上的锁定螺丝。
    9. 在Fpanel中点击Start按钮，对装载锁抽真空。
    10. 从样品台上取下金属-涂层界面树脂组件，并将其放入洁净的培养皿中。
  10. 关闭LIMG
    1. 在Instrument Window的LMIG选项卡下的子选项卡中点击Stop LMIG。
    2. 在Fpanel中取消勾选LMIG和Flood Gun，在Power窗口中取消勾选Illumination。

3. ToF-SIMS 数据分析

  1. SIMS 谱图数据的导出
    1. 在 Spectrum Program 窗口的工具栏上点击 File，然后从下拉列表中选择 Export。
    2. 为谱图文件命名，将其保存为 .txt 文件至指定文件夹，然后点击 OK。
    3. 在弹出窗口中输入数字 10 以定义合并通道数，然后点击 OK。
      注：在导出质谱数据前将 10 个通道合并是一种常用方法，可在减小数据量的同时保持质量分辨率和准确性。
    4. 导出 SIMS 图像数据。
    5. 点击 Image Program 图标，然后双击已获取的图像文件以显示 SIMS 图像。
    6. 从列表中将特定化学物种的图像拖动到图像显示窗口，并双击该图像以在下方打开图像处理窗口。
    7. 在图像处理窗口的下拉列表中选择 Normalize，将所选化学物种的图像归一化至总离子图像。
    8. 通过调整图像处理窗口中的颜色标尺，应用相同的颜色标尺以比较不同样品之间的化学分布。
      注：图像的原始数据可被导出，并使用其他图形软件进行绘图。

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结果

图3 展示了经盐溶液处理的金属-油漆界面与暴露于空气中的界面之间质谱的对比。使用 25 kV Bi3+ 离子束扫描在 300 µm x 300 µm ROIs。盐溶液处理样品的质量分辨率（m/∆m）在 m/z 峰值处约为 5,600- 26. 质谱原始数据在合并10个通道后导出，使用图形软件绘制质谱图以进行展示。已知含Al(OH)的保护层3 铝腐蚀开始后形成6. 氧化物（Al3O5-）和羟基氧化物种类（Al2O4H-，Al2O5H3-，Al3O6H2-Al(OH)₃ 的3 片段7

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讨论

飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）根据离子在两个闪烁体之间的飞行时间来区分离子。表面形貌或样品粗糙度会影响来自不同起始位置的离子的飞行时间，通常导致峰宽增加，从而降低质量分辨率。因此，被分析的感兴趣区域（ROI）必须非常平整，以确保良好的信号采集8。

另一个需要避免的陷阱是荷电效应。由于铝涂层界面使用了绝缘树脂固定，因此预期会出现荷电现象。当分析区域受到一次离子束轰击时，电荷会在样品表面聚集，从而影响从表面发射出的离子的动能。荷电效应会导致质谱峰变宽，并降低质量分辨率。为避免这一效应的负面影响，在进行SIMS分析之前，已在界面表面溅射沉积10 nm厚的金层，以形成导电通路。此外，也可采用其他方法来减轻荷电效应，包括使用电子洪流枪（flood gun）、优化反射器电压，以及选择Random mode作为离子束扫描模式。电子洪流枪可产生低能量且稳定的电子流，常用于SIMS分析过程中的电荷补偿9,...

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本工作由太平洋西北国家实验室（PNNL）支持的QuickStarter项目资助。PNNL由巴特尔公司为美国能源部（DOE）运营。本工作使用位于PNNL生物科学设施（BSF）内的IONTOF ToF-SIMS V完成。JY和X-Y Yu还感谢大气科学项目提供的支持 & 全球变化（ASGC）部门和物理与计算科学局（PCSD）在PNNL

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
0.05 µm 胶体二氧化硅抛光液LECO812-121-300终抛光溶液
1 µm 抛光液Pace TechnologiesPC-1001-GLB水基抛光液
15 µm 抛光液Pace TechnologiesPC-1015-GLBR水基抛光液
3 µm 抛光液Pace TechnologiesPC-1003-GLG水基抛光液
6 µm 抛光液Pace TechnologiesPC-1006-GLY水基抛光液
天平Mettler Toledo11106015用于称量化学试剂
Epothin 2 环氧固化剂Buehler20-3442-064用于样品镶嵌铸造
Epothin 2 环氧树脂Buehler20-3440-128用于样品镶嵌铸造
快速蛋白液相色谱（FPLC）电导传感器Amersham AKTA FPLC用于测量盐溶液的电导率
终抛B垫Allied90-150-235用于1 µm 和 0.05 µm 的抛光步骤
KCl Sigma-AldrichP9333用于配制盐溶液
低速切割机Buehler Isomet11-1280-160用于切割固定在环氧树脂中的铝片
MgCl2Sigma-Aldrich63042用于配制盐溶液
MgSO4Sigma-AldrichM7506用于配制盐溶液
NaClSigma-AldrichS7653用于配制盐溶液
NaOHSigma-Aldrich306576用于调节盐溶液的pH值
油漆Rust-Oleum 245217通用通用型亮黑色锤纹喷漆，用于喷涂铝片表面 
Pan-W 抛光垫LECO809-505用于15、6和3 µm 的抛光步骤
pH计Fisher Scientific13-636-AP72用于测量盐溶液的pH值
移液器 Thermo Fisher Scientific 量程：10 至 1,000 µL
移液器吸头1Neptune 2112.96.BS 1,000 µL
移液器吸头2Rainin1700186520 µL
碳化硅砂纸LECO810-251-PRM研磨砂纸，粒度240
溅射镀膜仪Cressington108 sputter coater用于样品表面镀膜  
Tegramin-30 半自动抛光机Struers6036127粗/精抛光/研磨
飞行时间二次离子质谱仪（ToF-SIMS）IONTOF GmbH, Münster, GermanyToF-SIMS V，配备Bi液态金属离子枪和电子洪流枪用于获取样品的质量谱图和成像
Vibromet 2 振动抛光机Buehler67-1635-160终抛步骤

参考文献

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使用飞行时间二次离子质谱法对金属-涂料界面的腐蚀成像
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