表面处理对不锈钢抗高温氧化性能的影响

发布时间：2023-04-23 00:39

　　304不锈钢被广泛应用于普通化工设备、核能等领域,是用于制造具有抗腐蚀要求设备、构件的重要金属材料。在实际环境中,高温氧化不仅缩短了不锈钢的使用寿命,还缩小了它的应用范围,因此在不锈钢表面制备抗高温氧化的涂层具有非常重要的意义。本论文采用电沉积-热解法在304不锈钢表面制备了单一与复合的薄膜,在900℃下进行100h的高温循环氧化实验,通过氧化动力学分析、SEM、AFM和XRD结果得出如下结论:(1)电沉积-热解制备的单一薄膜均明显提高了304不锈钢的抗高温氧化性能,当沉积电压为25V、电沉积溶液浓度为0.10mol/L时制备的单一Cr₂O₃和Al₂O₃薄膜抗高温氧化性能较好,试样表面都生成了具有保护作用的Cr₂O₃薄膜;当沉积电压为25V、电沉积溶液浓度为0.03mol/L时制备的单一Ce₂O₃薄膜抗高温氧化性能较好,生成了具有保护作用的Cr_1.3Fe_0.7O

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 不锈钢高温氧化机理
    1.3 304 不锈钢的发展及应用
    1.4 提高抗高温氧化性能的表面处理技术
        1.4.1 热喷涂
        1.4.2 化学气相沉积
        1.4.3 物理气相沉积
        1.4.4 溶胶凝胶法
        1.4.5 预氧化处理
        1.4.6 电沉积-热解法
    1.5 本文研究内容及意义
第2章 实验方案及研究方法
    2.1 研究思路
    2.2 实验设备及材料
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设备
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 试样预处理
        2.3.2 电沉积溶液的配制
        2.3.3 电沉积-热解制备氧化物薄膜
        2.3.4 高温循环氧化实验
    2.4 实验分析表征
        2.4.1 氧化动力学曲线分析
        2.4.2 表面形貌分析(SEM和 AFM)
        2.4.3 X射线衍射分析(XRD)
第3章 单一薄膜抗高温氧化性能研究
    3.1 Cr₂O₃ 薄膜抗高温氧化性能研究
        3.1.1 Cr(NO₃)₃ 溶液浓度对氧化动力学的影响
        3.1.2 电沉积电压对氧化动力学的影响
        3.1.3 氧化后的表面形貌
        3.1.4 氧化膜物相分析
    3.2 Al₂O₃ 薄膜抗高温氧化性能研究
        3.2.1 Al(NO₃)₃ 溶液浓度对氧化动力学的影响
        3.2.2 电沉积电压对氧化动力学的影响
        3.2.3 氧化后的表面形貌
        3.2.4 氧化膜物相分析
    3.3 Ce₂O₃ 薄膜抗高温氧化性能研究
        3.3.1 Ce(NO₃)₃ 溶液浓度对氧化动力学的影响
        3.3.2 电沉积电压对氧化动力学的影响
        3.3.3 氧化后的表面形貌
        3.3.4 氧化膜物相分析
    3.4 本章小结
第4章 复合薄膜抗高温氧化性能研究
    4.1 Cr₂O₃-Al₂O₃ 薄膜抗高温氧化性能研究
        4.1.1 电沉积溶液配方对氧化动力学的影响
        4.1.2 电沉积电压对氧化动力学的影响
        4.1.3 氧化后的表面形貌
        4.1.4 氧化膜物相分析
    4.2 Cr₂O₃-Ce₂O₃ 薄膜抗高温氧化性能研究
        4.2.1 氧化动力学分析
        4.2.2 氧化后的表面形貌
    4.3 Al₂O₃-Ce₂O₃ 薄膜抗高温氧化性能研究
        4.3.1 氧化动力学分析
        4.3.2 氧化后的表面形貌
    4.4 三种复合薄膜抗高温氧化性能对比研究
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢
个人简历



本文编号：3798728