FeCoNiCr高熵合金镀层制备及其耐蚀性研究

发布时间：2023-11-25 06:19

　　高熵合金不同于传统合金的设计理念,它的主元种类众多,构型熵高,趋向形成面心立方、体心立方等简单的固溶体结构,甚至会出现非晶相。此外,高熵合金中各元素集体相互作用而表现出了独特的结构和力学性能,具有很好的耐蚀性、耐磨性等,因此成为近年来的热点研究问题。目前,已有不少学者对高熵合金进行了研究,其中较成熟的方法有电弧熔炼法和机械合金化法,而对电沉积法制备高熵合金的研究较少。本课题采用电沉积方法制备FeCoNiCr高熵合金,并通过正交试验的方法对主盐浓度和工艺参数进行了优化,得到了最佳配方和工艺参数,在铜基体表面电沉积出FeCoNiCr高熵合金,并获得了表面平整光亮的镀层。此外,利用显微硬度计、X射线衍射仪、场发射扫描电镜、能谱仪、电化学工作站等分析测试手段对其力学性能、微观结构、形貌、成分以及耐蚀性进行了测试。实验得到电沉积FeCoNiCr高熵合金镀层的最佳配方为:硫酸亚铁2 g/L,硫酸钴4 g/L,硫酸镍20 g/L,硫酸铬200 g/L,硼酸25 g/L,氯化钾75 g/L,柠檬酸92 g/L,柠檬酸钠48 g/L,次亚磷酸钠1 g/L。工艺参数为:电流密度25 A/dm^2<...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 高熵合金概述
        1.2.1 高熵合金的定义
        1.2.2 高熵合金的四大效应
        1.2.3 高熵合金的性能
        1.2.4 高熵合金的应用
    1.3 高熵合金的制备方法
        1.3.1 真空电弧熔炼法
        1.3.2 机械合金化法
        1.3.3 粉末冶金法
        1.3.4 激光熔覆法
        1.3.5 电化学沉积法
    1.4 本文的研究内容
第2章 实验材料和实验方法
    2.1 实验装置设计
    2.2 实验材料
        2.2.1 阳极材料
        2.2.2 阴极材料
        2.2.3 实验设备及化学试剂
    2.3 实验过程
        2.3.1 电镀液的配制
        2.3.2 铜基体的镀前处理
        2.3.3 电沉积过程
        2.3.4 镀件的镀后处理
    2.4 高熵合金镀层的微观结构
        2.4.1 镀层的表面形貌与成分分析
        2.4.2 镀层的相结构分析
    2.5 高熵合金镀层的力学性能
        2.5.1 镀层的结合力分析
        2.5.2 镀层的显微硬度测定
    2.6 镀层的沉积速率测定
    2.7 高熵合金镀层的电化学性能测试
        2.7.1 中性介质电化学测试
        2.7.2 酸性介质电化学测试
        2.7.3 碱性介质电化学测试
第3章 电镀FeCoNiCr高熵合金镀层的工艺研究
    3.1 镀液配方的确定
        3.1.1 镀液成分的选取
        3.1.2 工艺参数的选取
    3.2 工艺参数对镀层质量的影响
        3.2.1 电流密度对FeCoNiCr高熵合金镀层的影响
        3.2.2 温度对FeCoNiCr高熵合金镀层的影响
        3.2.3 镀液pH值对FeCoNiCr高熵合金镀层的影响
        3.2.4 硫酸铬用量对FeCoNiCr高熵合金镀层的影响
    3.3 本章小结
第4章 FeCoNiCr高熵合金镀层的性能
    4.1 镀层与基体的结合力
        4.1.1 弯曲试验法
        4.1.2 划痕试验法
        4.1.3 热震试验法
    4.2 镀层的电化学性能
        4.2.1 在3.5 wt.%NaCl溶液中的电化学行为及其腐蚀机理
        4.2.2 在1 mol/LH₂SO₄ 溶液中的电化学行为及其腐蚀机理
        4.2.3 在1 mol/LNaOH溶液中的电化学行为及其腐蚀机理
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3867438