本文基于国内缺乏自主知识产权的高耐蚀铁基非晶合金的现状,开发了一系列具有高非晶形成能力、高热稳定性和优异耐腐蚀性能的Fe-Cr基非晶合金材料,初步探讨了Si少量添加对Fe-Cr基非晶合金钝化膜稳定性的影响。同时,通过对比分析自主研发的Fe₆₃Cr₈Mo_3.5Ni₅P₁₀C₄B₄Si_2.5非晶合金与Fe₄₈Cr₁₅Mo₁₄C₁₅B₆Y₂（SAM1651）非晶合金的耐蚀性能和钝化行为,从钝化膜成分、分布和电子结构的角度研究了Si对提高Fe-Cr基非晶合金耐腐蚀性能的影响机制。Fe-Cr基非晶合金因其具有优于常规不锈钢的耐蚀和耐磨性能,近十年来受到越来越多的关注。在本论文中,我们基于Fe-Cr-Mo-C-B非晶合金体系,通过Si少量添加开发了Fe₄₃Cr₁₅Mo₁₄Ni₃P₁₀C_10-xB₅Si_x合金体系,并且研究了Si含量对其热稳定性、电化学腐蚀性能和钝化行为的影响。结果表明,Si的少量添加有利于提升Fe-Cr基非晶合金的热稳定性、耐蚀性能和钝化膜的稳定性。但是,进一步添加Si元素,不仅没有显著提升合金的耐蚀性能,反而降低了合金的热稳定性。我们基于动电位极化曲线、恒电位测试、电化学阻抗谱、Mott-Schottky和XPS的结果,发现在Fe-Cr基非晶合金体系中元素的最佳含量为2-4 at.%。为了进一步探讨Si元素对Fe-Cr基非晶合金耐蚀性能的影响机理,本文将Fe₆₃Cr₈Mo_3.5Ni₅P₁₀C₄B₄Si_2.5（Cr₈）和SAM1651合金的耐蚀性能进行了对比分析,但由于两种合金元素组分差异较大,无法单从成分的角度得出腐蚀性能的变化机理。本文通过表征和量化钝化膜中价电子/离子输运和转移的难易程度,研究了少量Si显著提高Fe-Cr基非晶合金耐腐蚀性能的机理。结果表明,虽然Cr₈非晶合金中的Cr和Mo含量非常低,但其钝化膜稳定性和耐点蚀能力要优于具有高Cr和Mo含量的SAM1651非晶合金。通过钝化膜的成分分布和含量分析,发现SAM1651的Cr、Mo富集层更厚,而Cr₈非晶合金表面形成了SiO₂和P₂O₃的均匀保护膜。此外,Cr₈合金的费米能级态密度更低,说明Cr₈合金处于高能量态的电子更少,同时Cr₈合金的逸出功更高,说明电子脱离原来的轨道所需要的能量更强,这都表明其钝化膜中的电子/离子更难以输运和转移,从而导致Cr₈非晶合金的钝化膜具有更好的稳定性,抗点蚀能力更强。