张桂凯
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李炬
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陈长安
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李岩
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凌国平
稀有金属材料与工程
为在不锈钢表面制备铝化物阻氚渗透层奠定基础,采用AlCl3-MEIC(氯化1-甲基3-乙基咪唑)室温熔盐在HR-2不锈钢表面进行镀铝实验,主要研究镀前处理方式,电流密度对镀层的形貌、结合力、纯度的影响.结果表明,采用AlCl3-MEIC室温熔盐体系在HR-2不锈钢上镀铝是可行的.传统的酸洗镀前处理能得到质量较高的镀层,但界面结合不好;电化学清洗镀前处理后可制得结合良好的高质量镀层.纯白色铝镀层表面光滑、均匀、致密,呈现有一定棱角的球形颗粒状生长特性.镀层颗粒尺寸随电流密度的增加而增大.较优的电流密度范围为10～20 mA cm-2,电镀时间至少40 min.
关键词:
电镀铝
,
HR-2不锈钢
,
AlCl3-MEIC熔盐
,
阻氚层
张桂凯
,
李炬
,
陈长安
,
黄志勇
,
凌国平
稀有金属材料与工程
采用室温熔盐电镀-热处理-氧化复合新技术在HR-2不锈钢上制备FeAl/Al<,2>O<,3>涂层,研究热处理温度与时间的影响,并表征涂层的形貌和性能.结果表明:25℃下,采用AlCl<,3>-MEIC(氯化1-甲基3-乙基咪唑)室温熔盐在HR-2钢表面获得结合良好的纯铝镀层,电沉积速率为15 μm/h.650～750℃热处理1～30 h,在HR-2钢表面制得成分渐变、冶金结合、无缝隙与裂纹的3～27 μm铝化物涂层,涂层截面为3层或2层结构;涂层生长速率与热处理温度的关系符合Arrhenius公式,活化能为116.9 kJ/mol;涂层的形成过程受原子扩散过程控制,其厚度随热处理时间变化星抛物线关系.700℃,4 h热处理涂层在10<'-2>Pa O<,2>中继续氧化80 h后,最终涂层由约30 μm厚的FeAl扩散层及约110 nm的γ-Al<,2>O<,3>膜组成,600℃下该涂层使HR-2不锈钢的氘渗透率降低3个数量级;涂层可抗750℃～室温冷热循环20次以上.该方法有望成为ITER中氚包容容器表面阻氚层的候选制备新方法.
关键词:
铝化物涂层
,
室温熔盐电镀
,
热处理
,
氧化
,
阻氚层
