简介概要

二元组合材料芯片电化学性能的高通量表征

来源期刊：稀有金属2020年第6期

论文作者：林玉彤杨杨庞晓露乔利杰宿彦京高克玮

文章页码：561 - 570

关键词：组合材料芯片;高通量电化学表征;丝束电极;

摘要：尝试了利用丝束电极方法（wire beam electrode,WBE）对Cu-Cr,Ni-Cr系二元成分连续分布组合材料芯片的腐蚀电位、电偶电流密度等电化学性能进行了高通量测试和表征,并与常规电化学方法（交流（AC）阻抗、电偶腐蚀实验）的结果进行了对比。丝束电极方法测试二元组合材料芯片的结果表明,对于Cu-Cr系二元组合材料芯片而言,随着组合材料芯片中Cr含量的不断增加,腐蚀电位不断正移,电偶电流密度不断减小,耐蚀性能增强;对于Ni-Cr系二元组合材料芯片而言,随着组合材料芯片中Cr含量的不断增加,腐蚀电位不断正移,耐蚀性能增强。同时,电偶电流密度也随着Cr含量的增加而增大,这主要与Cr含量较高的芯片区域中出现第二相有关。丝束电极方法在100 s内就完成了对二元组合材料芯片的高通量电化学测量,且与常规电化学方法测试的结果一致,证明了丝束电极方法作为一种新的高通量电化学表征方法具有可行性。

网络首发时间: 2019-10-25 11:42

稀有金属 2020,44(06),561-570 DOI:10.13373/j.cnki.cjrm.xy18120009

二元组合材料芯片电化学性能的高通量表征

林玉彤杨杨庞晓露乔利杰宿彦京高克玮

北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心

北京科技大学材料科学与工程学院

摘要：

尝试了利用丝束电极方法（wire beam electrode,WBE）对Cu-Cr,Ni-Cr系二元成分连续分布组合材料芯片的腐蚀电位、电偶电流密度等电化学性能进行了高通量测试和表征，并与常规电化学方法（交流（AC）阻抗、电偶腐蚀实验）的结果进行了对比。丝束电极方法测试二元组合材料芯片的结果表明，对于Cu-Cr系二元组合材料芯片而言，随着组合材料芯片中Cr含量的不断增加，腐蚀电位不断正移，电偶电流密度不断减小，耐蚀性能增强；对于Ni-Cr系二元组合材料芯片而言，随着组合材料芯片中Cr含量的不断增加，腐蚀电位不断正移，耐蚀性能增强。同时，电偶电流密度也随着Cr含量的增加而增大，这主要与Cr含量较高的芯片区域中出现第二相有关。丝束电极方法在100 s内就完成了对二元组合材料芯片的高通量电化学测量，且与常规电化学方法测试的结果一致，证明了丝束电极方法作为一种新的高通量电化学表征方法具有可行性。

关键词：

组合材料芯片;高通量电化学表征;丝束电极;

中图分类号： TB302;TN40

作者简介：林玉彤（1993-），女，河南周口人，硕士，研究方向：材料服役行为，E-mail:YZ1041@163.com;*高克玮，教授，电话：010-62334909,E-mail:kwgao@mater.ustb.edu.cn;

收稿日期：2018-12-14

基金：国家重点研发计划项目（2017YFB0702100）;国家自然科学基金项目（51771026）资助;

High-Throughput Electrochemical Characterization of Binary Combinatorial Materials Chip

Lin Yutong Yang Yang Pang Xiaolu Qiao Lijie Su Yanjing Gao Kewei

Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genomic Engineering,University of Science and Technology Beijing

School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing

Abstract：

The wire beam electrode(WBE)method has been developed to characterize the electrochemical properties of Cu-Cr and Ni-Cr combinatorial materials chip,whose results has been compared with the results of conventional electrochemical methods alternating current(AC)impedance,galvanic corrosion experiments). As investigated,the corrosion potential increased and galvanic current decreased with higher Cr content in Cu-Cr combinatorial materials chip,resulting in the enhancement of corrosion resistance. The corrosion potential increased with higher Cr content in Ni-Cr combinatorial materials chip,resulting in the enhancement of corrosion resistance. But galvanic current also increased with higher Cr content because of second phase in Ni-Cr combinatorial materials chip. The measurement process of the wire beam electrode method was completed within 100 s,and the results were consistent with those obtained from the conventional electrochemical method,verifying the feasibility of the wire beam electrode method as a high-throughput electrochemical measurement method.

Keyword：

combinatorial materials chip; high-throughput electrochemical characterization; wire beam electrode;

Received： 2018-12-14

高通量方法已广泛应用于合金 ^[1,2] 和负载型纳米金属电催化剂 ^[3] 的筛选和优化。组合材料芯片技术作为高通量材料实验技术的重要组成部分，基本思想是在一个基体上沉积大量的不同成分组合的薄膜样品阵列，即组合材料芯片，利用高效的测试分析手段快速获取信息，并进行对比、分析，以高于传统方法的研究速度获得材料的优化结果。最近，组合材料芯片技术已经扩展到探究材料的腐蚀行为 ^{[4,5,6,7,8,9,10]} ，出现多种高通量实验测试评价方法 ^[6,10] 。扫描电解液微滴测试（SDC) ^[6] 已成功地用于研究一些合金薄膜的钝化行为 ^[4,7,8,9] 。Chen等 ^[10] 通过修正带测试方法（modified-tape test）测量了ZnAl系材料库在3.5%NaCl溶液中的腐蚀情况。这些测量方法具有高分辨率的优点，能够精准测量微区电化学信息，但是这些方法依然沿用的是逐点测量的模式，并未实现高通量并行测试，因此这些技术的筛选速度仍然相对缓慢。

Cu-Cr合金因结合了Cu优良的导电性和Cr的高硬度，在工业上具有广泛的应用，如制备触头材料、电阻焊电极、集成电路引线框架等等。但两种元素的固溶度很小，无法进行Cu-Cr合金体系的完整研究。

Ni-Cr合金具有良好电气及耐腐蚀性，无论是作为薄膜还是块体合金，都有多种应用，如制备电阻器、湿度传感器、耐蚀涂层等等。Ni,Cr元素的固溶度较大，在整个成分范围内具有多种组织形态。

丝束电极是由若干个小面积且相互绝缘的探针按照一定规则排列而成的复合式电极，可以测量单电极所不能测量的表面局部腐蚀与电化学差异等一系列重要的微区电化学信息。丝束电极技术因能较准确获得电极表面电化学参数分布信息、对电极表面平整度要求不高、通用性强、便于连续监测等特点，而被广泛使用。目前丝束电极主要用于涂层的不均匀性、金属表面局部腐蚀等研究。

鉴于丝束电极以上特点，本研究将应用丝束电极对两种不同材料的组合材料芯片的电化学性能进行高通量快速评价。利用磁控共溅射技术在304不锈钢基体上制备了具有不同相图类型的CuCr系、Ni-Cr系组合材料芯片，通过丝束电极探究了组合材料芯片的腐蚀电位、电偶电流。同时，在多组304不锈钢基体上制备了（Cu-Cr,Ni-Cr）不同成分配比的薄膜，利用常规电化学方法测量其电化学阻抗，电偶电流，并与丝束电极法得出的结果相比较，以评估这种高通量表征方法的可行性。

1实验

1.1组合材料芯片的制备

本文采用超高真空磁控溅射镀膜系统制备了Cu-Cr系、Ni-Cr系二元成分连续分布组合材料芯片。两种组合芯片的溅射靶材分别使用纯度99.95%的Cu和Cr纯金属靶、Cr靶和Ni80Cr20（%，质量分数）靶。靶材方向在两次制备中设置为不同的方向，以制备具有不同的成分分布方向的Cu-Cr系、Ni-Cr系组合材料芯片。基片均为304不锈钢，尺寸为40 mm×40 mm×3 mm，沉积薄膜前将基片分别浸没在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声波清洗10 min，吹干。

溅射过程中，本底真空度为5×10^-3Pa，工作真空度为0.3 Pa，工作气体为纯度99.99%的氩气，流量30 ml·min^-1。共溅射过程中由于基体各处与靶材距离的不同，自然在基体上沉积成分连续分布薄膜。镀膜功率均为300 W，时间2 h。

Cu-Cr系或Ni-Cr系组合材料芯片制备结束后，用Bruker X-Flash detector 5010能谱仪（EDS）分析芯片的元素组成，用ZEISS EVO18扫描电子显微镜（SEM）观察样品表面形貌。

1.2丝束电极的制备与测量

丝束电极使用Ag丝作为探针材料，Ag探针直径1 mm，长度40 mm。将100根Ag探针规则排列成10×10的正方形阵列，相邻探针之间的距离为2mm，使用环氧树脂密封固定，如图1(a）所示。每一根Ag探针的一端表面裸露在外，另一端独立连接一根导线以传输信号，每一根Ag探针可以作为一个微电极独立使用。丝束电极使用前用水磨砂纸打磨至2000#，用无水乙醇擦拭清洁电极表面。随后将全部的100根丝束电极短接在一起，使用CST520丝束电极电位电流扫描仪和CS350电化学工作站联用后的恒电流模式进行极化，极化电流设置为10 mA?cm^-2，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为Pt片，溶液为10%HCl。完成后每根Ag探针表面会形成一层很薄的AgCl薄膜，确保在后续实验中丝束电极保持稳定，可以作为参比电极使用 ^[11,12,13] 。

极化后的丝束电极可以测量组合材料芯片的腐蚀电位与电偶电流。仪器采用CST520丝束电极电位电流扫描仪，溶液为0.1 mol?L^-1的NaCl溶液，丝束电极与工作电极对应放置，并使用均匀隔膜隔开，如图1(b）所示。测试时，工作电极为组合材料芯片，对电极为丝束电极。

图1 丝束电极结构与丝束电极测量示意图

Fig.1 Schematic diagrams of wire beam electrode structure(a)and measurement(b)

1.3常规电化学测试

在304不锈钢的基体上制备了成分均匀分布的Cu-Cr、Ni-Cr薄膜，采用的设备与制备组合材料芯片所用设备相同，样品尺寸为10 mm×10 mm×3mm。用SmartLab X射线衍射仪（XRD）分析薄膜的物相组成，用EDS分析了薄膜元素组成，成分如表1所示。

为了验证采用丝束电极测试组合材料芯片电化学性能的可靠性，使用CS350电化学工作站测量了薄膜的电化学交流阻抗。实验采用了标准三电极测量体系，工作电极为薄膜，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为Pt片电极，溶液为0.1 mol?L^-1的NaCl。测量频率范围设置为0.01～100000Hz，激励正弦波幅值为10 mV。

表1 Cu-Cr或Ni-Cr薄膜成分组成下载原图

Table 1 Cu-Cr or Ni-Cr films composition

另外，将具有不同成分配比的薄膜两两组合形成电偶，测试其电偶电流。实验中溶液为0.1 mol?L^-1NaCl，参比电极为饱和甘汞电极，两种不同的薄膜之间相互形成一组电偶对，作为工作电极Ⅰ与Ⅱ，工作电极Ⅰ连接工作站的WE端，工作电极Ⅱ连接工作站的GND端。利用电偶电流正负结果分析不同的成分均匀薄膜的耐蚀性能的优劣。

2结果与讨论

2.1组合材料芯片成分分布

本研究仅探究组合材料芯片在丝束电极测量范围内的成分变化。Cu-Cr系组合材料芯片表面成分由Cu,Cr元素组成。如图2(a）所示，在X轴增大方向上Cr的含量逐渐升高，左下角到右上角方向的成分变化最大，从21.68%增大到42.10%。Cu含量变化相反，从78.32%减小到57.90%。在深度方向上成分分布均匀。

图2 Cu-Cr与Ni-Cr组合材料芯片的元素含量分布图

Fig.2 Content distribution of Cu-Cr(a)and Ni-Cr(b)combi-natorial materials chip

Ni-Cr系组合材料芯片表面成分由Ni,Cr元素组成。如图2(b）所示，在Y轴增大方向上Cr的含量逐渐升高，成分变化最大，从44.20%增大到65.57%。Ni含量变化相反，从55.80%增大到34.43%。同样的，深度方向上成分分布均匀。形成了两种具有不同成分变化方向的组合材料芯片。

2.2常规电化学测试

图3(a）显示了Cu-Cr薄膜的XRD谱图。如图3(a）所示，当薄膜中Cu含量较高时，2θ=43.42°处出现一个明显的衍射峰，对应于Cu(111）晶面，图谱中没有出现Cr元素对应的衍射峰，也未出现Cu其他晶面的衍射峰。随着Cr元素含量不断增加，Cu(111）衍射峰的强度逐渐降低，衍射角不断右移，晶粒的择优取向逐渐减弱。当Cr含量足够高（≥50%）时，Cu(111）衍射峰彻底消失，出现Cr(110）晶面对应的衍射峰，表明薄膜的晶体结构随元素含量改变发生了转变，从开始的面心立方结构转变为体心立方结构，且衍射峰强度随着Cr元素含量的增加而提高。以上结果说明，通过磁控共溅射法得到薄膜中Cu和Cr之间没有出现合金相，不同元素之间独立存在，这主要是因为Cu,Cr之间固溶度很低导致的。每种组分的薄膜材料都有特定的择优取向，bcc结构的Cr呈现明显的（110）取向，而fcc结构的Cu则呈现明显的（111）取向，这与金属Cu和Cr的择优取向是一致的 ^[14] 。

图3(b）显示了Ni-Cr薄膜的XRD谱图。由文献可知 ^[15] ,Ni-Cr薄膜在Cr<50%时，不管是处于平衡状态还是非平衡态，均出现fccγ-Ni固溶体结构（Fm3m）。如图3(b）所示，Cr20Ni80合金成分在2θ=44.5°，2θ=51.8°出现衍射峰，与fccγ-Ni的（111),(200）晶面衍射峰相近，可知，Cr20Ni80合金成分下形成fccγ-Ni固溶体，并随着铬含量的增加，衍射峰向低角度移动。Cr46Ni54合金图谱仅显示一个衍射峰。该峰对应γ-Ni(111）晶面，与Cr20Ni80合金相比稍向左移（2θ约为44.4°），并表现出较高的强度，Ni(200）峰消失，显示了薄膜的择优取向生长。这种现象与以往报道一致 ^[16] 。在Cr<50%时，未出现Cr对应衍射峰，薄膜结构为fcc Ni,Cr固溶于Ni在Cr>50%时，出现Cr相关的衍射峰。

在61%Cr组分下，在2θ=44.48°，47.1°和48.22°处出现3个衍射峰。3个峰与γ-Ni，σ-Cr₃Ni₂(P42/mnm）有关 ^[17,18] 。第一个峰对应γ-Ni的（111）晶面，第一、二、三个峰分别对应σ-Cr₃Ni₂(202),(411),(331）晶面。在69%Cr组分下，在2θ=43.01°，45.58°出现两个衍射峰。两个峰与γ-Ni，σ-Cr₇Ni₃(P42/mnm）相有关。第一、二个峰对应σ-Cr₇Ni₃的（410),(202）晶面，第二个峰对应γ-Ni的（111）晶面。

图4(a）列举了Cu90Cr10,Cu73Cr27,Cu54Cr46这3种薄膜样品在NaCl溶液中实际和软件拟合后的Nyquist曲线，以及低频区域放大了的Nyquist曲线。3种薄膜的Nyquist曲线都仅出现一个容抗弧。从图4(a）可知，Cu-Cr薄膜的容抗弧半径随着Cr含量的增高而增大。图4(b）列举了Cr20Ni80,Cr46Ni54,Cr61Ni39,Cr69Ni31 4种Ni-Cr薄膜样品的Nyquist曲线。从图4(b）可知，Cr61Ni39薄膜的容抗弧半径最大，Cr20Ni80的薄膜容抗弧最小。交流阻抗谱图拟合出的等效电路图如图4(c）所示，相应的拟合数据如表2所示，R_s为溶液电阻，C_f与R_f分别为薄膜/涂层的电容、电阻，其中R_f电阻值与耐蚀性有关。不同组分薄膜的等效电路相同。由表可知，随着Cr含量的增加，薄膜电阻值R_f变化，即薄膜耐腐蚀性能发生变化。由阻抗图谱可得，两组薄膜的耐腐蚀性能大小关系为3号（Cu54Cr46)>2号（Cu73Cr27)>1号（Cu90Cr10);C号（Cr61Ni39)>D号（Cr69Ni31)>B号（Cr46Ni54)>A号（Cr20Ni80）。

图3 Cu-Cr与Ni-Cr薄膜的X射线衍射谱图

Fig.3 XRD patterns of Cu-Cr(a)and Ni-Cr(b)films

图4 不同组分Cu-Cr薄膜与Ni-Cr薄膜的交流阻抗图谱及等效电路图

Fig.4 AC impedance spectroscopy of Cu-Cr films(a)and Ni-Cr films(b)with different compositions,and equiva-lent circuit diagram(c)

图5为各组Cu-Cr薄膜的电偶电流大小。从1号（Cu90Cr10）和3号（Cu54Cr46）电偶对的电偶电流密度结果可知，在偶合初期，两个电极在溶液中状态都不稳定，出现大幅度的波动。但在测量过程中，电偶电流密度一直为正值，电流是从1号薄膜流向3号薄膜，1号薄膜在测试过程中一直作为阳极发生比自腐蚀更为严重的腐蚀，而3号薄膜则一直作为阴极被保护，腐蚀过程受抑制，可知3号薄膜的耐蚀性能优于1号薄膜。由图5可得这4种薄膜的耐蚀性能按优劣排序为4号（Cu34Cr66)>3号（Cu54Cr46)>2号（Cu73Cr27)>1号（Cu90Cr10），该结果也与交流阻抗实验的结果一致。与Cu-Cr薄膜的XRD结果图相对应可知，Cr含量增大时，薄膜逐渐由fcc结构Cu的固溶体转变为bcc结构的Cr固溶体，薄膜中Cr元素易钝化形成Cr₂O₃钝化膜，增加了薄膜的耐蚀性。

表2 薄膜阻抗谱拟合数据下载原图

Table 2 Fitting results of EIS spectra

图6为各组Ni-Cr薄膜的电偶电流大小。同样由图6可得这四种薄膜的耐蚀性能按优劣排序为C号（Cr61Ni39)>D号（Cr69Ni31)>B号（Cr46Ni54)>A号（Cr20Ni80），该结果与交流阻抗实验的结果一致。Cr含量为20%时，薄膜为fcc结构的Ni的固溶体；当Cr增大到46%时，结构转变为Ni固溶体的（111）晶面的择优取向，耐腐蚀性增大；Cr继续增大到61%,fcc结构的Ni中生成Cr₃Ni₂亚稳相，使得耐腐蚀性进一步提高；但另一亚稳相Cr₇Ni₃的出现（69%Cr）使得薄膜的耐腐蚀性稍降。

通过交流阻抗以及电偶腐蚀实验结果得到相同结论：在测试的成分分布范围内，Cu-Cr,Ni-Cr薄膜的耐蚀性能与Cr元素含量有关，随着Cr元素含量的增加，薄膜的耐蚀性能逐渐增强。

图5 4种不同组分Cu-Cr薄膜组成电偶对的电偶电流密度随时间的变化曲线图

Fig.5 Curves of galvanic current density versus time for four pairs of different components Cu-Cr films

(a)Cu90Cr10-WEI,Cu73Cr27-WEII;(b)Cu54Cr46-WEI,Cu34Cr66-WEII;(c)Cu90Cr10-WEI,Cu54Cr46-WEII;(d)Cu73Cr27-WEI,Cu34Cr66-WEII

图6 4种不同组分Ni-Cr薄膜形成电偶对的电偶电流密度随时间变化曲线图

Fig.6 Curves of galvanic current density versus time for four pairs of different components Ni-Cr films

(a)Cr20Ni80-WEI,Cr46Ni54-WEII;(b)Cr46Ni54-WEI,Cr61Ni39-WEII;(c)Cr46Ni54-WEI,Cr69Ni31-WEII;(d)Cr61Ni39-WEI,Cr69Ni31-WEII

2.3丝束电极测量

由于人工制作的原因，丝束电极各探针之间不可避免的会出现一定的差异，如探针与环氧树脂结合界面、每根探针表面化学状态等都会对电化学测量结果产生影响。通过丝束电极与标准参比电极对比测试，可以评价丝束电极上100根探针的电化学不均匀性。实验仪器采用CST520丝束电极电位电流扫描仪，溶液为0.1 mol?L^-1的NaCl溶液，工作电极是丝束电极，参比电极是标准固体氯化银电极。结果如图7所示，其中X,Y轴表示丝束电极探针的位置，Z轴大小表示电化学数据，如（1,1,-0.212 V）表示第一排第一列的探针测量的电位为-0.212 V。从图中可以看出，在NaCl溶液中浸泡1 h，每根探针的腐蚀电位都在-0.213 V小幅波动，并无明显的大幅波动，说明在溶液中100根探针的电化学状态相近，并且随着浸泡时间的增加，丝束电极探针只有2 mV的电位降，下降幅度较小，因此在后续实验过程中可以把丝束电极作为对电极使用。

图8为Cu-Cr组合材料芯片在1,5,10 h浸泡时间下的腐蚀电位和电偶电流密度分布。由图8(a,c,e）的电位分布可以看出，整个芯片表面电位规律分布，电位沿着对角线方向逐渐增加，增加幅度达到100～200 mV，因此丝束电极自身的波动（2mV）与之相比就可以忽略不计。与芯片元素分布图（图2(a））对比可知，电位的分布规律与芯片表面的成分分布基本对应。在Cu含量较高的区域（图8的左下角部分）对应的电位较负，在Cr含量比较高的区域（图8的右上角部分）对应的电位较正，表明Cu含量较高处耐蚀性能较差，Cr含量较高处耐蚀性能较好，这也与常规电化学方法得到的结果一致。

由图8(b,d,f）的电偶电流密度分布可以看出，整个芯片表面电偶电流规律的分布，电偶电流沿着对角线的方向逐渐地降低。且电偶电流密度正负的变化规律与电位正负分布规律相吻合，在电偶电流密度小的位置对应的电位较正，电偶电流密度大的位置对应的电位较负，这也满足电偶腐蚀实验规律。比较图8(a,c,e）的电位值可以发现，随着浸泡时间的延长，组合材料芯片表面的电位在逐渐降低，这主要是由于组合材料芯片中Cu元素在含氯离子介质中表面生成的钝化膜容易发生破坏，降低了组合材料芯片对腐蚀性介质的阻碍能力，造成组合材料芯片的电位不断降低 ^[19,20,21] 。

图9为Ni-Cr组合材料芯片分布在1,5,10 h浸泡时间下的腐蚀电位和电偶电流密度分布。由图9(a,c,e）的电位分布可以看出，整个薄膜样品表面电位规律分布，电位沿着Y轴方向逐渐变正，在Ni含量比较高的区域对应的电位较负，在Cr含量比较高的区域对应的电位较正，即Cr含量较高处耐蚀性能较好，这也与常规电化学方法得到的结果一致。由图9(b,d,f）的电流密度分布可以看出，整个芯片表面电流规律分布，电流大小沿着Y轴方向逐渐增加。这主要与第二相的存在有关。46%Cr时，薄膜为Ni(111）晶面的择优取向生长；61%Cr时，Ni结构中出现σ-Cr₃Ni₂第二相，第二相的出现使得薄膜表面易发生相间腐蚀，出现点蚀坑，使得电流密度增大。从而使得组合材料芯片的电流密度随着Cr含量的增加而增大。比较图9(a,c,e）的电位值可以发现，随着浸泡时间的延长，芯片表面的电位逐渐升高。

图7 丝束电极100银探针在0.1 mol?L-1的NaCl溶液浸泡1,5 h后的腐蚀电位分布图

Fig.7 Corrosion potential distribution of WBE 100Ag probes after soaking for 1 h(a),5 h(b)in 0.1 mol?L^-1NaCl solution

图8 Cu-Cr组合材料芯片在0.1 mol?L-1的NaCl溶液浸泡一定时间的腐蚀电位和电偶电流密度分布图

Fig.8 Corrosion potential and galvanic current density distri-bution of Cu-Cr combinatorial materials chip immersed in 0.1 mol?L^-1NaCl solution for 1 h(a,b),5 h(c,d),10 h(e,f)

Cu-Cr系组合材料芯片在NaCl溶液中浸泡前后的SEM形貌如图10所示。图10(a）为制备得到的组合材料芯片形貌，其表面各处形貌相似，组织致密，未出现明显缺陷。图10(b～e）为浸泡后的腐蚀形貌，可知组合材料芯片表面均发生一定程度的腐蚀。对应成分分布图可知，图10(b～e）对应的Cr含量逐渐降低，其中Cr含量较高的b点腐蚀轻微，随着Cr含量的降低，腐蚀逐渐加重，结果与丝束电极测试结果相符。Ni-Cr系组合材料芯片腐蚀形貌结果类似。

该方法通过丝束电极表面的100根探针在100 s内就完成了Cu-Cr,Ni-Cr组合材料芯片表面的腐蚀电位和电偶电流密度的测量，并且与常规电化学方法得出的结果一致。同时，进行长时间实时监测时，该系统的测试结果也比较稳定。因此，可以认为丝束电极用于高通量电化学测量是可行的，可作为测量组合材料芯片电化学信息的一种新型方法。

图9 Ni-Cr组合材料芯片在0.1 mol?L-1的NaCl溶液浸泡一定时间的腐蚀电位和电偶电流密度分布图

Fig.9 Corrosion potential and galvanic current density distri-bution of Ni-Cr combinatorial materials chip immersed in 0.1 mol?L^-1NaCl solution for 1 h(a,b),5 h(c,d),10 h(e,f)