电化学脱氧法原位制备功能涂层的研究

发布时间：2017-03-27 20:15

  本文关键词：电化学脱氧法原位制备功能涂层的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电化学脱氧法是一种新型制备功能合金的方法,与传统工艺相比因为其具有环保、节能、产物纯度高及操作简单等优点,所以发展前景良好。采用电化学脱氧法,以Mo基片,SiO_2溶胶和TiO_2为原料,成功制得Mo-Si-Ti合金功能涂层;以TiO_2和碳粉为原料成功制得二元过渡金属碳化物TiC;以TiO_2和硼砂为原料成功制得Ti-B二元合金。实验过程中,分别研究电解电压、电解时间、烧结温度、熔盐温度等因素对电脱氧反应的影响,并且通过XRD和SEM技术对产物进行检测,观察其成相与表面微观形貌和结构,分析其形成机理,确定最佳制备工艺条件。Mo-Si-Ti功能涂层的制备:在电解过程中,SiO_2与CaCl_2反应生成Ca_2SiO_4,Ca_2SiO_4在Mo基表面通过电解反应生成MoSi_2,TiO_2脱氧生成Ti单质,Ti单质与Ca_2SiO_4反应生成TiSi_2。同时,电压的增大有利于脱氧反应的进行,提高了电解效率。Ti/Si摩尔量比1:9,电解温度900℃,电解时间3h,电解电压2.8V为MoSi-Ti合金功能涂层的最佳制备条件。碳化物TiC的制备:TiO_2首先与CaCl_2反应生成CaTiO_3,然后中间产物CaTiO_3与C反应生成TiC。实验过程中,电解时间的延长,有利于反应完全,提高产物纯度。Ti/C摩尔量比1:2,电解温度900℃,电解时间7h,电解电压2.8V为碳化物TiC的最佳制备条件。Ti-B合金的制备:首先Na_2B4O_7与CaCl_2反应生成CaB_2O_4,然后TiO_2与CaB_2O4反应生成TiB、Ti_3B_4和TiB_2合金。电解过程中,提高熔盐温度,导致离子流动性增强,提高了电解效率。Ti/B摩尔量比1:2,电解温度700℃,电解时间12h,熔盐体系CaCl_2+NaCl,电解电压3.2V为最Ti-B合金佳制备条件。
【关键词】：电化学脱氧 Mo-Si-Ti合金功能涂层 碳化物TiC Ti-B合金
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB306
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 文献综述10-23
• 1.1 电化学脱氧法10-14
• 1.1.1 电化学脱氧法概述10
• 1.1.2 电化学脱氧法的原理10-11
• 1.1.3 电化学脱氧法的特点11
• 1.1.4 电化学脱氧法面临的问题11-12
• 1.1.5 影响电化学脱氧法的因素12-13
• 1.1.6 电化学脱氧法的应用13-14
• 1.2 Mo基底三元合金涂层14-16
• 1.2.1 Mo-Si-B功能合金涂层14-15
• 1.2.2 Mo-Si-Ti合金功能涂层15
• 1.2.3 Mo-Si-Ti合金功能涂层制备15-16
• 1.3 碳化物合金材料的概述16-19
• 1.3.1 Cr_3C_2材料16-17
• 1.3.2 TiC材料17
• 1.3.3 TiC材料的应用17-18
• 1.3.4 碳化钛的制备18-19
• 1.4 Ti-B合金材料的概述19-21
• 1.4.1 TiB_2材料19-20
• 1.4.2 TiB_2制备方法20
• 1.4.3 TiB_2材料的应用与发展20-21
• 1.5 课题研究内容21-23
• 第2章 实验方案及内容23-29
• 2.1 研究目标23
• 2.2 研究内容23-24
• 2.3 研究方法24
• 2.4 实验流程方案24-26
• 2.5 实验内容26-29
• 2.5.1 分解电压计算26-27
• 2.5.2 样品制备27
• 2.5.3 熔盐准备27-28
• 2.5.4 电解实验28
• 2.5.5 产物表征28-29
• 第3章 Mo-Si-Ti合金功能涂层的制备与研究29-43
• 3.1 Mo-Si-Ti涂层的制备及性能研究29-42
• 3.1.1 相图分析29-31
• 3.1.2 分解电压计算31
• 3.1.3 不同电解时间产物分析31-36
• 3.1.4 不同电解温度的影响36-38
• 3.1.5 不同原料配比的影响38-40
• 3.1.6 不同电解电压对产物的影响40-41
• 3.1.7 涂层不同涂覆层数的影响41-42
• 3.2 小结42-43
• 第4章 TiC材料的制备与研究43-52
• 4.1 TiC的制备43-51
• 4.1.1 相图分析43-44
• 4.1.2 分解电压的确定44
• 4.1.3 不同电解时间对产物的影响44-47
• 4.1.4 不同电解电压对产物的影响47-48
• 4.1.5 不同比例对产物的影响48-51
• 4.2 小结51-52
• 第5章 Ti-B合金的制备与研究52-61
• 5.1 Ti-B合金制备52-60
• 5.1.1 相图分析52-53
• 5.1.2 分解电压计算及熔盐体系选择53-54
• 5.1.3 不同原料的选择54-55
• 5.1.4 阴极片烧结对产物的影响55-56
• 5.1.5 不同电解时间56-57
• 5.1.6 采用不同方法提高电解效率57-60
• 5.2 小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-67
• 致谢67-68
• 导师简介68-70
• 作者简介70-71
• 学位论文数据集71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;用反应扩散法在钢表面形成梯度功能涂层[J];金属功能材料;2000年01期

2 王信;谭延江;邱华;周光华;;现代装备功能涂层修复技术研究[J];表面技术;2010年01期

3 ;“2010年功能涂层开发与应用高峰论坛”召开[J];电镀与涂饰;2010年06期

4 胡芳友;崔爱永;回丽;彭欣;;钛基梯度功能涂层磨损和腐蚀行为研究[J];功能材料;2012年01期

5 王蕾,陈文华,秦展琰,谢治凯;梯度功能涂层的显微组织和性能[J];兵器材料科学与工程;1999年06期

6 徐世垣;;专利产品和技术检索[J];印刷技术;2009年17期

7 ;超疏水功能涂层材料研究获进展[J];化学工程师;2008年03期

8 张永进;许仲梓;赵石林;陆春华;;低反射光学功能涂层材料的组成与反射特性研究[J];光学技术;2009年03期

9 王晓婧;叶树峰;徐海卫;魏连启;周旬;陈运法;;钢坯热轧高温防护功能涂层研究及应用进展[J];过程工程学报;2010年05期

10 滕敏;孙跃;赫晓东;李明伟;;EB-PVD及其制备功能涂层的研究进展[J];材料工程;2007年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 吴玉程;;功能涂层技术研究与应用进展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

2 陈守刚;陈圆圆;宋现旺;;功能涂层的构筑及在海洋环境中的防腐防污性能[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年

3 杨文芳;梁丽清;杨磊;;多功能涂层材料的研究[A];第三届纺织涂层、复合、功能纺织品技术交流会资料集[C];2007年

4 王晓放;黄钟岳;王德真;杨凤珍;孙涛;;新型材料改性方法——常温超音速冷喷涂制备功能涂层实验研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C];2001年

5 杨莹;黄楠;;多巴胺富胺基聚合薄膜接枝肝素构建多功能涂层[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第26分会：胶体与界面[C];2014年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 张小龙邋万莹;帐篷用多功能涂层面料需求活跃[N];中国纺织报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杜长星;爆炸压涂制备功能涂层及其机理研究[D];南京理工大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 王海斌;钢铁表面聚四氟乙烯功能涂层的制备及其性能研究[D];浙江大学;2015年

2 李世琪;316L医用不锈钢表面磷脂/多肽仿生多功能涂层的构建及评价[D];西南交通大学;2016年

3 徐晗;喷涂层状组装构建仿生多酚类分子功能涂层的研究[D];浙江大学;2015年

4 鲁原;电化学脱氧法原位制备功能涂层的研究[D];华北理工大学;2016年

5 赵爱娃;冷气体动力学喷涂制备功能涂层射流场数值研究[D];大连理工大学;2005年

  本文关键词：电化学脱氧法原位制备功能涂层的研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：271010