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电解液体系对ZrH1.8表面微弧氧化陶瓷层的影响
  • ISSN号:0258-7076
  • 期刊名称:《稀有金属》
  • 时间:0
  • 分类:TG174.4[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学] TG146.41[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]内蒙古工业大学材料科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010051, [2]北京有色金属研究总院稀有金属及冶金材料研究所,北京100088, [3]武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室,湖北武汉430073
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51164023);国家教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-13-0847);内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划(NJYT-13-B10)资助
中文摘要:

采用恒压模式分别在Na2SiO3,Na5P3O10和Na5P3O10+H2O2电解液体系下对ZrH1.8表面进行微弧氧化(MAO),利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、膜层测厚仪测试了陶瓷层的表面形貌、截面形貌、相结构及陶瓷层厚度,通过真空脱氢实验评估了陶瓷层的阻氢性能。研究结果表明:采用微弧氧化技术在氢化锆表面可以制得厚度范围在35~60μm的微弧氧化陶瓷层。不同的电解液体系下在氢化锆表面得到的微弧氧化陶瓷层的厚度不同,Na2SiO3电解液体系下得到的陶瓷层最厚,Na5P3O10+H2O2电解液体系次之,Na5P3O10电解液体系最薄。氢化锆表面微弧氧化陶瓷层由致密层和疏松层构成,靠近基体一侧为致密层,陶瓷层外层为疏松层。微弧氧化陶瓷层主要由单斜相氧化锆(M-ZrO2)和少量的四方相氧化锆(T-ZrO2)构成;综合比较,在Na5P3O10+H2O2电解液体系下可以获得厚度适中,表面平整,致密性较好,阻氢性能优异的陶瓷层,陶瓷层的PRF值达到最大值12.1。

英文摘要:

Microarc oxidation (MAO) process was conducted on zirconium hydride in Na2SiO3, Na5P3O10 and Na5P3O10+ H2O2 electrolytes under the constant voltage mode, respectively. Surface and cross-sectional morphologies, phase structures and thicknesses of the oxide layers were characterized by scanning election microscopy(SEM) , X-ray diffraction(XRD) and film thickness gauges, respectively. The hydrogen resistance performance of the oxide layers was evaluated by vacuum dehydrogenation. The results indicated that the thicknesses of the oxide layers on the surface of zirconium hydride changed from 35 to 60 μm in different electrolyte systems. The thickness of the oxide layer in the three electrolyte systems was in the following order: Na2SiO3 , Na5P3O10+ H2O2 and Na5P3O10. The oxide layer was composed of outer loose layer and inner compact layer. The electrolyte had no obvious influence on the phase structures of the oxide layers, which were mainly composed of M-ZrO2 and T-ZrO2. The oxide layer in Na5P3O10+ H202 electrolyte system was compact, uniform, and the thickness was moderate, which performed an excellent hydrogen permeation resistance. The PRF value of the oxide layer reached up to the maximum value of 12.1 when zirconium hydride was oxidized in Na5P3O10+ H2O2 electrolyte system.

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期刊信息
  • 《稀有金属》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京有色金属研究总院
  • 主编:屠海令
  • 地址:北京新街口外大街2号
  • 邮编:100088
  • 邮箱:xxsf@grinm.com
  • 电话:010-82241917 62014832
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7076
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2111/TF
  • 邮发代号:82-167
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,冶金工业类核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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