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文檔簡介
1、本文通過微弧氧化(MAO)方法,分別利用硅酸鹽和鋁酸鹽兩種電解液體系在Q235鋼基體表面原位生長出一層陶瓷膜,系統(tǒng)研究了陶瓷膜的相組成、表面形貌和截面形貌、表層元素含量和陶瓷膜元素分布;在制備陶瓷膜的基礎(chǔ)上,進行了二氧化鈦的摻雜,即制備出了含鈦氧化物的復(fù)合陶瓷膜,并系統(tǒng)研究了電解液組成和各工藝參數(shù)對復(fù)合陶瓷膜的影響,初步分析了陶瓷膜的生長過程。
利用X射線衍射儀(XRD)研究陶瓷膜的相組成,利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察陶瓷
2、膜的表面和截面形貌,利用能譜儀(EDS)檢測陶瓷膜表層的元素含量和陶瓷膜元素分布,利用抗熱震實驗評價陶瓷膜的結(jié)合強度。
研究表明,Q235鋼基體在硅酸鹽體系中制備的陶瓷膜主要由鐵和硅元素所組成,XRD分析表明陶瓷膜中無晶相物質(zhì);陶瓷膜表面呈現(xiàn)出大量且粗糙的圓形堆積物,具有明顯的燒結(jié)熔融痕跡,殘留些類似火山噴發(fā)的小孔;陶瓷膜從內(nèi)到外,硅元素減少,而鐵元素增加;當(dāng)Na2SiO3·9H2O為0.05mol/L,NaH2PO2·H2O
3、為2g/L,峰值電流密度為13A/cm2,電源頻率為2000Hz,反應(yīng)時間為10min時,微弧氧化制備的陶瓷膜外觀較為均勻致密,抗熱震性能較好。Q235鋼基體在鋁酸鹽體系中,制備出的陶瓷膜主晶相為FeAl2O4,同時還含有非晶態(tài)的鐵氧化物,表面形貌較硅酸鹽體系制備的陶瓷膜致密且均勻;陶瓷膜從內(nèi)到外,鋁元素的變化趨勢在減少,而鐵元素在增加;當(dāng)NaAlO2為8g/L,NaH2PO2·H2O為1g/L,峰值電流密度為13A/cm2,電源頻率為
4、2000Hz,反應(yīng)時間為18min時,陶瓷膜較為均勻,但是抗熱震性能不如硅酸鹽體系制備的陶瓷膜。
分別在上述兩種電解液體系中,加入粉體二氧化鈦,制備出了含鈦氧化物的復(fù)合陶瓷膜。硅酸鹽體系制備出的復(fù)合陶瓷膜晶相由A-TiO2和R-TiO2混合組成,而鋁酸鹽制備出的復(fù)合陶瓷膜的主晶相為A-TiO2,兩種體系制備的復(fù)合陶瓷膜均含有大量的非晶態(tài)的鐵氧化物。隨著二氧化鈦加入量的提高,陶瓷膜中的鈦元素含量增加顯著;而工藝條件對鈦元素含量的
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