鈦表面鈦鈀合金層制備及性能研究.pdf

1、鈦鈀系合金具有優(yōu)良的耐蝕性能,在還原性酸中的耐蝕性比純鈦明顯提高,并且比純鈦更耐縫隙腐蝕。但鈦鈀系合金含有貴金屬鈀,成本較高,限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。
　　采用表面工程技術(shù),在鈦表面制備Ti-Pd合金層可達(dá)到減低成本,提高耐蝕性能的目的。本課題分別采用兩種方法在鈦表面制備出Ti-P d合金層。這兩種方法是鈦表面輝光等離子滲鈀法,以及鈦表面沉積Pd膜層+熱擴(kuò)散法。
　　本文利用XRD、SEM、EDS等分析手段,分別對兩種方法制備

2、的Ti-Pd合金層的相組成、組織形貌、成分分布等進(jìn)行了分析,并重點(diǎn)研究了P d在Ti中的擴(kuò)散行為,提出了合金層的形成機(jī)理,同時研究了表面Ti-Pd合金層在強(qiáng)還原性酸中的耐蝕性能,得出如下結(jié)論:
　　1.輝光等離子滲鈀法中:900℃滲鈀時,Pd在Ti中的擴(kuò)散屬于反應(yīng)擴(kuò)散,合金層為多層結(jié)構(gòu)。1000℃滲鈀時,Pd在Ti中的擴(kuò)散屬于單相固溶體中的擴(kuò)散,合金層為單層結(jié)構(gòu)。
　　2.沉積+熱擴(kuò)散法中:500℃~800℃熱處理,Pd在T

3、i中的擴(kuò)散屬于反應(yīng)擴(kuò)散,合金層為多層結(jié)構(gòu)。900℃熱處理,Pd在Ti中的擴(kuò)散屬于單相固溶體中的擴(kuò)散,合金層為單層結(jié)構(gòu)。1000℃熱處理,Pd在Ti中的擴(kuò)散屬于單相固溶體中的擴(kuò)散,合金層為―條狀‖結(jié)構(gòu)。
　　3.兩種方法制備的Ti-Pd合金層在900℃~1000℃經(jīng)相同時間處理后,組織結(jié)構(gòu)及元素含量有很大的不同,產(chǎn)生這種差異的根本原因在于:輝光等離子滲鈀法中,Pd會源源不斷地從源極濺射出來,供應(yīng)給基體,Pd元素總量逐漸增多。而沉積+

4、熱擴(kuò)散技術(shù)中,沉積的厚度一旦確定,后續(xù)的熱處理過程中 Pd元素為有限供應(yīng),總量恒定。
　　4.兩種方法制備的表面Ti-Pd合金層在37％HCl中和80%H2SO4中的耐蝕性比純鈦均提升了兩個數(shù)量級。通過對Ti-P d合金層耐蝕機(jī)理的研究,建立了表面 Ti-Pd合金層在HCl及濃H2SO4中的腐蝕與防護(hù)模型。
　　5.經(jīng)900℃~1000℃相同時間處理,采用沉積+熱擴(kuò)散法制備的Ti-Pd合金層比輝光等離子法制備的Ti-P d合