Ni-Co/Al(Cr)复合镀层及其抗高温氧化性能研究
发布时间：2023-02-25 21:22
在冶金、能源、航空航天和化工等领域中,许多零部件往往在高温环境下工作,对材料的抗高温氧化性能提出了较高的要求。电沉积镍基高温复合镀层是提高材料高温氧化性能的有效方法之一,该工艺具有镀层成分多元、工艺简单、成本低等优势而日益受到重视。Al、Cr作为重要的高温氧化元素,能在材料表面形成一层致密的氧化膜,保护金属基体不被氧化。本论文采用溶胶-凝胶法对Al、Cr颗粒进行Si O2包覆改性,通过电沉积成功制备了Ni-Co/Al(Cr)复合镀层,对复合镀层进行高温氧化性能测试,获得了一些有用结论。采用溶胶-凝胶法对Al、Cr颗粒进行表面包覆改性,以包覆后颗粒的组织结构、粒径大小、包覆膜致密性等作为主要评价指标,研究Al、Cr颗粒的包覆改性工艺,得出Si O2包覆Al(Cr)颗粒的较合适工艺为各物质质量(g)体积(m L)比mAl(Cr):m TEOS:m乙二胺:VKH-550:VH2O:V无水乙醇:V乙醇溶液=1:1.5:0.75:0.3:36:20:6,包覆温度为40°C,包覆时间为5小时。颗粒表面包覆膜为非晶态结构的Si O2;超声波分散处理能有效改善颗粒团聚现象,提高包覆颗粒的分散性,包覆A...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 金属的高温氧化与高温抗氧化涂层
1.1.1 金属的高温氧化
1.1.2 抗高温氧化涂层
1.2 复合电镀
1.2.1 复合电镀技术
1.2.2 复合电镀的沉积机理
1.2.3 抗温复合镀层研究现状
1.3 微粒包覆改性
1.3.1 微粒包覆改性简介
1.3.2 微粒包覆改性方法
1.3.3 金属颗粒包覆改性的研究现状
1.4 论文的研究意义及主要内容
1.4.1 论文的研究意义
1.4.2 论文研究的主要内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验材料及仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验装置
2.2 技术路线
2.2.1 试样加工
2.2.2 Al、Cr颗粒表面SiO2包覆改性
2.2.3 镀液组成及工艺参数
2.2.4 镀前预处理
2.2.5 施镀
2.2.6 复合镀层的扩散热处理
2.2.7 复合镀层高温氧化试验
2.3 测试方法
2.3.1 颗粒表面形貌、成分及组织结构
2.3.2 颗粒粒度分布测试
2.3.3 颗粒缓蚀性能测试
2.3.4 复合镀层表面形貌、成分及组织结构
2.3.5 镀层硬度测试
2.3.6 镀层氧化性能测试
2.4 本章小结
第三章 Al、Cr颗粒表面包覆改性
3.1 颗粒(Al/Cr)表面包覆改性
3.1.1 包覆颗粒(Al/Cr)表面形貌、成分及组织结构
3.1.2 包覆颗粒(Al/Cr)粒径分布
3.1.3 包覆颗粒(Al/Cr)的缓蚀性能
3.2 颗粒(Al/Cr)表面包覆改性工艺研究
3.2.1 超声波处理对包覆颗粒分散性能的影响
3.2.2 包覆时间对包覆颗粒粒径及包覆膜致密性的影响
3.2.3 包覆温度对包覆颗粒粒径及包覆膜致密性的影响
3.2.4 缓蚀温度对颗粒包覆膜致密性的影响
3.2.5 硅烷偶联剂KH-550对颗粒包覆膜致密性的影响
3.3 本章小结
第四章 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层制备与热处理
4.1 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层的制备
4.1.1 原料Al(Cr)粉制备Ni-Co/Al(Cr)复合镀层
4.1.2 包覆Al(Cr)粉制备Ni-Co/Al(Cr)复合镀层
4.1.3 搅拌频率对复合镀层颗粒含量的影响
4.2 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层的扩散热处理
4.2.1 扩散热处理对Ni-Co/Al(Cr)复合镀层组织结构影响
4.2.2 扩散热处理对Ni-Co/Al(Cr)复合镀层显微硬度的影响
4.3 本章小结
第五章 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层抗高温氧化性能
5.1 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层氧化动力学
5.2 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层抗高温氧化性能
5.2.1 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层 900°C氧化后组织结构
5.2.2 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层 1000°C氧化后组织结构
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录：攻读硕士期间发表的论文和参与的科研项目
本文编号：3749219
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 金属的高温氧化与高温抗氧化涂层
1.1.1 金属的高温氧化
1.1.2 抗高温氧化涂层
1.2 复合电镀
1.2.1 复合电镀技术
1.2.2 复合电镀的沉积机理
1.2.3 抗温复合镀层研究现状
1.3 微粒包覆改性
1.3.1 微粒包覆改性简介
1.3.2 微粒包覆改性方法
1.3.3 金属颗粒包覆改性的研究现状
1.4 论文的研究意义及主要内容
1.4.1 论文的研究意义
1.4.2 论文研究的主要内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验材料及仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验装置
2.2 技术路线
2.2.1 试样加工
2.2.2 Al、Cr颗粒表面SiO2包覆改性
2.2.3 镀液组成及工艺参数
2.2.4 镀前预处理
2.2.5 施镀
2.2.6 复合镀层的扩散热处理
2.2.7 复合镀层高温氧化试验
2.3 测试方法
2.3.1 颗粒表面形貌、成分及组织结构
2.3.2 颗粒粒度分布测试
2.3.3 颗粒缓蚀性能测试
2.3.4 复合镀层表面形貌、成分及组织结构
2.3.5 镀层硬度测试
2.3.6 镀层氧化性能测试
2.4 本章小结
第三章 Al、Cr颗粒表面包覆改性
3.1 颗粒(Al/Cr)表面包覆改性
3.1.1 包覆颗粒(Al/Cr)表面形貌、成分及组织结构
3.1.2 包覆颗粒(Al/Cr)粒径分布
3.1.3 包覆颗粒(Al/Cr)的缓蚀性能
3.2 颗粒(Al/Cr)表面包覆改性工艺研究
3.2.1 超声波处理对包覆颗粒分散性能的影响
3.2.2 包覆时间对包覆颗粒粒径及包覆膜致密性的影响
3.2.3 包覆温度对包覆颗粒粒径及包覆膜致密性的影响
3.2.4 缓蚀温度对颗粒包覆膜致密性的影响
3.2.5 硅烷偶联剂KH-550对颗粒包覆膜致密性的影响
3.3 本章小结
第四章 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层制备与热处理
4.1 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层的制备
4.1.1 原料Al(Cr)粉制备Ni-Co/Al(Cr)复合镀层
4.1.2 包覆Al(Cr)粉制备Ni-Co/Al(Cr)复合镀层
4.1.3 搅拌频率对复合镀层颗粒含量的影响
4.2 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层的扩散热处理
4.2.1 扩散热处理对Ni-Co/Al(Cr)复合镀层组织结构影响
4.2.2 扩散热处理对Ni-Co/Al(Cr)复合镀层显微硬度的影响
4.3 本章小结
第五章 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层抗高温氧化性能
5.1 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层氧化动力学
5.2 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层抗高温氧化性能
5.2.1 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层 900°C氧化后组织结构
5.2.2 Ni-Co/Al(Cr)复合镀层 1000°C氧化后组织结构
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录：攻读硕士期间发表的论文和参与的科研项目
本文编号：3749219
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