电沉积—热解法制备氧化铝薄膜的抗氧化性能研究.doc

电沉积—热解法制备氧化铝薄膜的抗氧化性能研究

摘要：本文采用电沉积—热解法在1Cr18Ni9Ti合金表面沉积氧化铝和氧化铝+氧化铈陶瓷薄膜，经过900℃下100h的高温氧化实验及金相分析发现，薄膜可显著降低合金的氧化增重和氧化膜剥落，促进试样表面形成致密均匀的氧化膜，大大提高合金的抗高温氧化性能，电沉积参数为25V、60s下沉积的薄膜抗高温氧化性能略佳。沉积Ce2O3薄膜起到了活性元素效应，沉积氧化物薄膜后合金表面的氧压下降，合金氧化膜生长速度显著降低，显著降低了合金发生永久的外氧化向内氧化转变所需的临界含量。

高温氧化是金属及其合金材料在高温环境下工作失效的主要原因，合金的抗高温氧化性能主要取决于合金表面生成氧化膜的性质，只有生成选择性的氧化铝、氧化铬、氧化硅等氧化膜，合金才有可能获得保护。涂覆氧化物陶瓷薄膜综合了整体陶瓷材料的优点，不仅可以具有硬度高、抗磨性好，耐热和抗高温氧化腐蚀性能高的优点，而且陶瓷涂层又与基体金属材料的高韧性、塑性和导电率等互为补充，形成了一类性能优异的复合材料。金属表面涂覆活性元素的氧化物涂层还可以起到活性元素作用，提高涂层的附着性能，这两种方法均可以促使合金发生选择氧化，因此越来越收到人们的重视。

电沉积—热解法是一种廉价而高效的技术，由于生成薄膜的成分、厚度和结构可以通过调节电化学参数控制，沉积不受工件形状的限制，可在较低温度下快速获得高纯度的沉积层，方法经济、简便。本研究的目的在于研究不同电沉积工艺参数下沉积Al2O3、Al2O3+Ce2O3、薄膜对1Cr18Ni9Ti合金抗高温氧化性能的影响。

1 实验方法