硅酸盐体系负向电压对氢化锆表面微弧氧化膜的影响

摘要：

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

所属期刊栏目：39

分类号：TG174.4;TG146.4+1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目51164023,51364026;新世纪优秀人才支持计划项目NCET-13-0847;内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划项目NJYT-13-B10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：902-907