Ni-W/SiC納米復(fù)合鍍層的制備與其耐蝕性
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 05:15
通過電沉積方法制備了Ni-W/SiC納米復(fù)合鍍層,利用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)和X射線衍射分析(XRD)研究了SiC含量對(duì)該復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)和性能的影響,采用電化學(xué)方法研究了Ni-W/SiC納米復(fù)合鍍層在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%NaCl溶液中的耐蝕性。結(jié)果表明:SiC納米顆粒能促進(jìn)鍍層晶粒的形核及生長,顯著改變鍍層的晶體結(jié)構(gòu),提高鍍層的硬度、耐磨性及耐蝕性;SiC含量過低對(duì)鍍層耐磨性提高有限,含量過高又容易導(dǎo)致SiC納米顆粒團(tuán)聚,影響其分散性,因此當(dāng)SiC的質(zhì)量濃度為69g/L時(shí)所制備的Ni-W/SiC納米復(fù)合鍍層具有最佳的性能。
【文章來源】:腐蝕與防護(hù). 2017,38(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖1在不同SiC含量條件下制備鍍層的表面SEM形貌(d)
1在不同SiC含量條件下制備鍍層的EDS分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Tab.1EDSresultsofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiC(mass)%SiC質(zhì)量濃度/(g·L-1)CSiNiW0--72.7927.2133.300.8873.8921.9364.851.0569.6824.4294.641.2573.6220.49122.970.9570.7825.302.2鍍層的組織結(jié)構(gòu)由圖2可見,Ni-W合金鍍層和Ni-W/SiC復(fù)合鍍層都表現(xiàn)出典型的面心立方(fcc)晶體結(jié)構(gòu),且均以鎳的面心立方(fcc)結(jié)構(gòu)為主[14-15]。Ni-W合金鍍層的形成是W原子置換了部分Ni原子,進(jìn)入Ni的原子晶格形成合金固溶體,復(fù)合鍍層則主要由Ni-W合金固溶體和SiC組成。由圖2還可見,在2θ為45°,50°,90°附近,Ni-W合金鍍層的特征峰為晶態(tài)的尖銳峰,而復(fù)合鍍層的特征峰為饅頭峰,說明SiC納米顆粒能改變Ni-W合金的晶態(tài)結(jié)構(gòu),甚至形成非晶鑲嵌納米晶相、納米陶瓷SiC相的多相多尺度多界面結(jié)構(gòu)。圖2在不同SiC含量條件下制備鍍層的XRD譜Fig.2XRDpatternsofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiC2.3鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度服役期內(nèi)鍍層與基體的結(jié)合力是鍍層防護(hù)性能的關(guān)鍵因素,它會(huì)影響鍍層下界面的電化學(xué)腐蝕過程[16-17]。由表2可見,當(dāng)Si
(a)1h(b)240h(c)480h(d)720h圖3在不同SiC含量條件下制備鍍層在3.5%NaCl溶液中浸泡不同時(shí)間時(shí)的Nyquist圖Fig.3NyquistplotsofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiCandimmersedin3.5%NaClsolutionfordifferenttimes圖4在不同SiC含量條件下制備鍍層在3.5%NaCl溶液中浸泡720h的Bode圖Fig.4BodeplotsofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiCandimmersedin3.5%NaClsolutionfor720h度為6g/L時(shí),自腐蝕電位最高(-0.4055V)。與腐蝕環(huán)境接觸時(shí),自腐蝕電位越高,鍍層越不容易發(fā)生氧化還原反應(yīng),越容易在表面形成一層鈍化膜,從而防止金屬與腐蝕介質(zhì)相接觸,提高鍍層的耐蝕性[20]。當(dāng)SiC質(zhì)量濃度為6g/L時(shí),鍍層的自腐蝕電流密度最低(1.836×10-7A·cm-2),極化電阻圖5在不同SiC含量條件下制備鍍層在3.5%NaCl溶液中浸泡720h時(shí)的極化曲線Fig.5PolarizationcurvesofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiCandimmersedin3.5%NaClsolutionfor720h最大(1.328×105Ω·cm2)。極化電阻越大,越能有效阻
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電化學(xué)阻抗譜在電沉積研究中的應(yīng)用(三)[J]. 袁國偉. 電鍍與涂飾. 2008(03)
[2]鎢含量對(duì)Ni-W合金鍍層結(jié)構(gòu)及耐蝕性能的影響[J]. 龔睿,柳林. 稀有金屬材料與工程. 2008(01)
[3]電沉積Ni-W合金在NaCl溶液中的腐蝕行為[J]. 姚穎悟,姚素薇,宋振興. 材料工程. 2006(09)
本文編號(hào):3618313
【文章來源】:腐蝕與防護(hù). 2017,38(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖1在不同SiC含量條件下制備鍍層的表面SEM形貌(d)
1在不同SiC含量條件下制備鍍層的EDS分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Tab.1EDSresultsofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiC(mass)%SiC質(zhì)量濃度/(g·L-1)CSiNiW0--72.7927.2133.300.8873.8921.9364.851.0569.6824.4294.641.2573.6220.49122.970.9570.7825.302.2鍍層的組織結(jié)構(gòu)由圖2可見,Ni-W合金鍍層和Ni-W/SiC復(fù)合鍍層都表現(xiàn)出典型的面心立方(fcc)晶體結(jié)構(gòu),且均以鎳的面心立方(fcc)結(jié)構(gòu)為主[14-15]。Ni-W合金鍍層的形成是W原子置換了部分Ni原子,進(jìn)入Ni的原子晶格形成合金固溶體,復(fù)合鍍層則主要由Ni-W合金固溶體和SiC組成。由圖2還可見,在2θ為45°,50°,90°附近,Ni-W合金鍍層的特征峰為晶態(tài)的尖銳峰,而復(fù)合鍍層的特征峰為饅頭峰,說明SiC納米顆粒能改變Ni-W合金的晶態(tài)結(jié)構(gòu),甚至形成非晶鑲嵌納米晶相、納米陶瓷SiC相的多相多尺度多界面結(jié)構(gòu)。圖2在不同SiC含量條件下制備鍍層的XRD譜Fig.2XRDpatternsofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiC2.3鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度服役期內(nèi)鍍層與基體的結(jié)合力是鍍層防護(hù)性能的關(guān)鍵因素,它會(huì)影響鍍層下界面的電化學(xué)腐蝕過程[16-17]。由表2可見,當(dāng)Si
(a)1h(b)240h(c)480h(d)720h圖3在不同SiC含量條件下制備鍍層在3.5%NaCl溶液中浸泡不同時(shí)間時(shí)的Nyquist圖Fig.3NyquistplotsofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiCandimmersedin3.5%NaClsolutionfordifferenttimes圖4在不同SiC含量條件下制備鍍層在3.5%NaCl溶液中浸泡720h的Bode圖Fig.4BodeplotsofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiCandimmersedin3.5%NaClsolutionfor720h度為6g/L時(shí),自腐蝕電位最高(-0.4055V)。與腐蝕環(huán)境接觸時(shí),自腐蝕電位越高,鍍層越不容易發(fā)生氧化還原反應(yīng),越容易在表面形成一層鈍化膜,從而防止金屬與腐蝕介質(zhì)相接觸,提高鍍層的耐蝕性[20]。當(dāng)SiC質(zhì)量濃度為6g/L時(shí),鍍層的自腐蝕電流密度最低(1.836×10-7A·cm-2),極化電阻圖5在不同SiC含量條件下制備鍍層在3.5%NaCl溶液中浸泡720h時(shí)的極化曲線Fig.5PolarizationcurvesofcoatingspreparedindifferentcontentconditionsofSiCandimmersedin3.5%NaClsolutionfor720h最大(1.328×105Ω·cm2)。極化電阻越大,越能有效阻
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電化學(xué)阻抗譜在電沉積研究中的應(yīng)用(三)[J]. 袁國偉. 電鍍與涂飾. 2008(03)
[2]鎢含量對(duì)Ni-W合金鍍層結(jié)構(gòu)及耐蝕性能的影響[J]. 龔睿,柳林. 稀有金屬材料與工程. 2008(01)
[3]電沉積Ni-W合金在NaCl溶液中的腐蝕行為[J]. 姚穎悟,姚素薇,宋振興. 材料工程. 2006(09)
本文編號(hào):3618313
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