鐵鉻鋁電熱合金表面絕緣及抗氧化機(jī)理研究.pdf

1、鐵鉻鋁系電熱合金具有電阻率高、電阻溫度系數(shù)小、耐高溫氧化、價(jià)格低廉等特點(diǎn),是目前使用最廣泛的金屬電熱元件材料之一。但在一些特定的場(chǎng)合,需要將其表面進(jìn)行絕緣。本文以0Cr25A15為主要研究對(duì)象,分別采用直接氧化、液浸熔鹽以及陽(yáng)極氧化等方法制備了表面絕緣膜。同時(shí),利用SEM、XRD、EDS等手段,測(cè)試和分析了表面絕緣膜的形貌、組成和形成機(jī)理。直接氧化過(guò)程中,考察了時(shí)間和溫度對(duì)制備表面絕緣膜的影響規(guī)律。液浸熔鹽制備過(guò)程中,考察了熔鹽的時(shí)間對(duì)

2、制備表面絕緣膜的影響規(guī)律。恒流陽(yáng)極氧化法中,探討了不同電流密度對(duì)制備表面絕緣膜的影響規(guī)律。
　　 結(jié)果表明:采用直接氧化法在1000℃條件下氧化72小時(shí)制備的絕緣膜表面致密、均勻,其電阻不低于2KΩ。表面有部分剝落現(xiàn)象,晶體主要是柱狀晶。絕緣層幾乎全部由氧,鋁元素組成,各元素的質(zhì)量比例隨溫度提高逐漸趨于穩(wěn)定。表面絕緣層主要是θ-Al2O3和部分α-Al2O3。
　　 用液浸熔鹽法在450℃不同時(shí)間進(jìn)行氧化,其中氧化72h

3、獲得的表面絕緣膜效果最好,其電阻不低于20KΩ。隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng),表面晶粒排列由混亂趨向于有序,晶粒排列緊密。表層以鉻的氧化物和鋁的氧化物為主,鉻的氧化物主要是Cr2O3和Cr8O21構(gòu)成,鋁的氧化物主要是α-Al2O3。
　　 在恒流陽(yáng)極氧化法制備的表面膜中,采用電流密度為0.4A/dm2獲得的絕緣性能最好,電阻不低于15KΩ,表面較平整,裂紋和孔隙較少。表面絕緣膜主要由θ-Al2O3和Cr3O4構(gòu)成,同時(shí)含有少量的鉻鐵尖晶