磁控溅射法制备氧化铝/氧化锆双层复合涂层的氢渗透性能研究

摘要：

采用射频反应磁控溅射法在316L不锈钢基底上沉积了Al2O3/ZrO2双层复合涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微划痕法分析了涂层的微观形貌、物相组成和膜基结合力,采用气相氢渗透装置对涂层的氢渗透行为进行了表征.结果表明,Al2O3/ZrO2涂层具有非晶氧化铝、氧化锆单斜相和四方相,涂层结构致密,呈柱状生长方式,厚度为320 nm.显微划痕结果表明,Al2O3/ZrO2涂层的膜基结合力为8.5N,较氧化铝涂层有明显提高,氧化铝涂层的膜基结合力为4.5N.此外,Al2O3/ZrO2涂层具有优异的阻氢渗透性能,其氢渗透阻挡因子在550 ～ 700℃温度范围内为206 ～ 950.Al2O3/ZrO2涂层的氢渗透激活能为132 kJ·mol-1,高于单层氧化铝和氧化锆涂层的激活能,双层复合涂层的阻氢性能较单层涂层有明显提高.

关键词：双层复合涂层、氧化锆、氧化铝、阻氢渗透涂层、磁控溅射

所属期刊栏目：39

分类号：O484.1(固体物理学)

资助基金：国家科技部重点基础研究计划“973计划”项目2013GB110005资助

在线出版日期：2015-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：896-901