闫国庆
,
陈伟东
,
范秀娟
,
闫淑芳
,
徐志高
稀有金属
采用溶胶凝胶法在氢化锆表面制备防氢渗透膜层,分析了不同前驱体溶胶浓度对氢化锆表面膜层的性能影响.借助XRD、SEM等分析手段对氧化层的物相组成和形貌进行分析,并采用真空脱氢试验测试氧化层的阻氢性能PRF值(permeation reduction factor).试验表明,在前驱体溶胶浓度范围内可制膜层厚度为5～14.3 μm,膜层厚度随着溶胶浓度升高呈现先升高后下降的趋势.当溶胶浓度低于1.0 mol/L时,不易生成连续完整的膜;当溶胶浓度高于1.0 mol/L时,膜层表面出现了颗粒堆积和裂纹,膜层不连续.氧化物的相结构无明显改变,以单斜相M-ZrO2和四方相T-ZrOx为主;氧化层的PRF值在9.86～10.43之间变化.
关键词:
氢化锆
,
防氢渗透层
,
氧化层
,
前驱体浓度
闫淑芳
,
刘向东
,
陈伟东
,
王志刚
,
范秀娟
,
徐志高
稀有金属材料与工程
采用恒压模式分别在不同浓度Na2SiO3电解液体系下对ZrH1.8表面进行微弧氧化处理,利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、膜层测厚仪测试了陶瓷层的相结构、表面形貌、截面形貌及厚度,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:当Na2SiO3浓度在6～14 g/L变化时,陶瓷层的厚度在25～61 μm范围内.随着Na2SiO3浓度的增加,电解液的电导率线性增大,微弧氧化陶瓷层厚度逐渐减小.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,在疏松层中存在空洞和裂纹缺陷.陶瓷层由单斜相氧化锆(M-ZrO2)和四方相氧化锆(T-ZrO1.88)构成,且以单斜相氧化锆(M-ZrO2)为主,随着电解液中Na2SiO3浓度的增加,四方相T-ZrO1.88在陶瓷层中比例增大.综合比较,在Na2SiO3浓度为8g/L的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10.8.
关键词:
氢化锆
,
微弧氧化
,
陶瓷层
,
电解液体系
闫淑芳
,
刘向东
,
陈伟东
,
王志刚
,
徐志高
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.10.007
采用WHD-30型双向交流脉冲电源对氢化锆表面进行微弧氧化处理,研究了负向电压对氢化锆表面微弧氧化膜的厚度、表面形貌、截面形貌、相结构及阻氢性能的影响.实验选取电解液体系为Na2 SiO3-NaOH-Na2 EDTA体系,正向电压为350V,电源频率为200 Hz,氧化时间为20 min;氢化锆表面微弧氧化膜的阻氢性能采用真空脱氢实验进行测试.研究结果表明:负向电压在120～ 160 V范围内变化时,氢化锆表面微弧氧化膜的厚度在30 ～ 90 μm范围内,氧化膜的厚度随着负向电压的升高而增大.氧化膜外部为疏松层,存在孔洞和裂纹缺陷,氧化膜内部为致密层,与基体结合紧密,无孔洞和裂纹缺陷.氧化膜相结构由单斜相氧化锆(M-ZrO2)和四方相氧化锆(T-Zr01.88)构成,并以单斜相氧化锆(M-Zr02)为主.负向电压升高有利于增大氧化膜致密层的厚度,进而提高氧化膜的阻氢能力.当负向电压为160 V时,氧化膜的阻氢能力最高,氢渗透降低因子(PRF,permeation reduction factor)值达到10.4.
关键词:
氢化锆
,
微弧氧化
,
负向电压
,
氧化膜
闫淑芳
,
刘向东
,
陈伟东
,
王志刚
,
范秀娟
,
徐志高
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.017
采用恒压模式分别在Na2 SiO3,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 ～60 μm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,Na2 SiO3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.氢化锫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锫(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.
关键词:
氢化锆
,
微弧氧化
,
陶瓷层
,
电解液体系
王志刚
,
陈伟东
,
闫淑芳
,
范秀娟
稀有金属材料与工程
在磷酸盐体系下,采用恒压模式对氢化锆(ZrH1.8)进行微弧氧化.考察了电源频率对氧化膜的厚度、相结构、截面形貌以及阻氢性能的影响.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、膜层测厚仪分析了氧化膜的表面形貌、截面形貌、相结构及膜层厚度.通过真空脱氢实验评估膜层的阻氢性能.结果表明:随着电源频率的增加,ZrH1.8表面微弧氧化膜层厚度由约50μm仅减小至约45 μm;电源频率的增加能有效提高膜层的致密性;电源频率的改变对于膜层的相结构没有明显影响,膜层主要由单斜相氧化锆(M-ZrO2)和四方相氧化锆(T-ZrO1.88)构成,其中单斜相占80％以上;电源频率的增加有助于提高氧化膜的阻氢效果,当电源频率增加到300 Hz时,氧化膜的氢渗透降低因子PRF值高达10.8.
关键词:
氢化锆
,
微弧氧化
,
频率
,
阻氢渗透
李大武
,
孙挺
,
姚广春
,
张小明
,
李杰
中国有色金属学报
以ZrH_2为发泡剂,采用熔体发泡法制备铝基小孔径泡沫铝,分析其制备过程及影响孔结构的因素;优化实验室制备泡沫铝的工艺条件;借助图形分析方法表征泡沫铝的孔径分布,并与TiH_2制备的泡沫铝进行了对比;采用改进座滴装置研究铝合金与氢化物的润湿行为.结果表明:ZrH_2较适合制备小孔径泡沫铝;优化工艺条件为:Al 650 g,增粘剂Ca 的加入量2.5%,发泡剂ZrH_2的加入量1.0%,发泡温度680 ℃,搅拌时间1.5 min,保温时间2.5 min;制备的泡沫铝孔径均匀,平均孔径小于1.5 mm;ZrH_2在铝合金中的润湿特点是导致泡沫铝孔径较小的主要原因.
关键词:
泡沫铝
,
熔体发泡法
,
氢化锆
,
润湿性
范秀娟
,
陈伟东
,
闫淑芳
,
闫国庆
,
王志刚
,
徐志高
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.012
采用溶胶凝胶技术,以氧氯化锆/乙醇/水为反应体系在氢化锆表面制备氧化锆膜层作为防氢渗透层,研究了溶胶pH值对氧化锆膜层的物相组成、截面形貌及阻氢性能的影响.利用涡流测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析测试了氧化锆膜层的厚度、截面形貌及相结构.通过真空脱氢实验测试评估膜层的阻氢性能.结果表明,在选取的溶胶pH值为1～9范围内,膜层的厚度在7.6 ～14.8μm之间变化,膜层的氢渗透降低因子(PRF)值在9.8 ～11.5之间变化,膜层厚度和膜层的氢渗透降低因子(PRF)值都随着pH值增大呈现出先增加后减小的变化趋势.当pH为5时,膜层厚度达到最大值14.8 μm,膜层的PRF值达到11.5,膜层与基体结合紧密,膜层连续完整、致密均匀.pH值变化对膜层物相组成没有显著影响,膜层由单斜相M-ZrO1.8和四方相T-ZrO1.8组成,其中以单斜相M-ZrO1.8为主.
关键词:
氢化锆
,
溶胶凝胶法
,
氢渗透阻挡层
,
pH
闫淑芳
,
刘向东
,
陈伟东
,
王志刚
,
范秀娟
,
徐志高
稀有金属材料与工程
在磷酸盐体系下,采用恒压模式对氢化锆进行微弧氧化.考察了微弧氧化时间对氧化膜的厚度、结构、表面形貌、截面形貌以及阻氢性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、膜层测厚仪分析了氧化膜的表面形貌、截面形貌、相结构及膜层厚度.通过真空脱氢实验评估膜层的阻氢性能.结果表明:随着氧化时间的延长氢化锆表面微弧氧化膜层厚度由65.2 μm增大至95.4 μm;氧化膜的生长速度随着氧化时间的延长而逐渐降低;氧化时间对于膜层的结构没有明显影响,膜层主要由单斜相氧化锆(M-ZrO2)和四方相氧化锆(T-ZrO2)构成;氧化时间的增加有助于提高氧化膜的致密性和阻氢效果,当氧化时间为25 min时,氧化膜的PRF值达到最大值11.6.
关键词:
氢化锆
,
微弧氧化
,
氧化膜
,
氧化时间
