α-Al2O3具有熱力學(xué)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨、耐高溫、抗氧化腐蝕等優(yōu)良性能,因而被廣泛用作金屬防腐蝕膜、刀具保護(hù)涂層等。在熱核聚變計(jì)劃（ITER）中,α-Al2O3膜因具有優(yōu)異的阻氚能力,被優(yōu)先選擇為阻氚涂層。然而,傳統(tǒng)的方法中,α-Al2O3的制備溫度高達(dá)1000℃,這不但需要消耗大量的能量,更重要的是會(huì)降低基體材料的力學(xué)性能。因此低溫制備α-Al2O3膜成為一個(gè)亟需解決的課題。此外,如何使α-Al2O3膜具有自修復(fù)性能,也是一個(gè)重要的工程問(wèn)題。本文用離子液體電沉積法制備Al/Cr復(fù)合鍍層及薄膜,采用XRD、SEM、 EDS、DTA、XPS、FIB、TEM等手段,研究了Al/Cr復(fù)合薄膜的互擴(kuò)散及其Al-Cr合金的相組成、Al-Cr合金涂層與不銹鋼基體的互擴(kuò)散、不銹鋼上Al-Cr涂層的低溫?zé)嵫趸?討論了α-Al2O3膜的形成機(jī)理,得出以下結(jié)論：對(duì)成分為16.0 at.%Cr （Al11Cr2）的Al/Cr復(fù)合薄膜的研究結(jié)果表明：在低于A(yíng)l熔點(diǎn)溫度下5 min熱處理,540℃時(shí)Al層和Cr層之間已形成固溶層,640℃時(shí)Al反應(yīng)完全,但Cr有殘留；在高于A(yíng)l熔點(diǎn)的690℃溫度下5 mi... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ａ－Ａｌ２〇３的晶體結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．１．１?ｃｒｙｓｔａｌｓ們ｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?（Ｘ－ＡＩ２Ｏ３??

而在高Ｃｒ端則為ＡｌｓＣｒｓ和ＡｌＣｂ等合金相ｗｙ。隨后，Ａｌ－Ｃｒ二元合金體??系不斷地被研究，合金相圖化逐漸得到更正１４６－５８１?Ｍｕｒｒａｙｔｓｅｉ在詳細(xì)評(píng)佑前人工??作的基礎(chǔ)上，更新了?Ａｌ－Ｃｒ相圖，并被收錄為標(biāo)準(zhǔn)相圖使用，如圖１．２所示。但仍存??在許多爭(zhēng)議。??其中，ＡｌｎＣ：ｒ２晶體結(jié)構(gòu)的爭(zhēng)議非常大。Ｍａｓｓａｌｓｋｉ等（１９９０嚴(yán)３認(rèn)為Ａｌｌ位２含??打的原子百分比約在１５．２￣１７．０化％左右，溶點(diǎn)９４０化，室溫下存在。Ｎｅｔｏ等??（１９９２嚴(yán)咕重新研究Ａｌ－Ｃｒ相圖時(shí)，認(rèn)為ＡｌｎＣｎ不存在。Ｍａｈｄｏ地等（２０００）［ｍ］??結(jié)合熱處理實(shí)驗(yàn)和自由能的計(jì)算，認(rèn)為ＡｌｉｉＣｎ僅存在于Ｗ５？７８５?％溫度區(qū)間范??圍內(nèi)，在７８５?°Ｃ?Ｗ下Ａｈ位２會(huì)共析分解成ＡｂＣｒ和ＡＬＡ，據(jù)此提出了修正的??ＡｋＣｒ相圖，如圖１．３。曹寶寶等也ｉ人為ＡｌｉｉＣｒ２是高溫穩(wěn)定相，在低溫下會(huì)發(fā)??生共析分解，反應(yīng)方程為ＡｌｉｉＣｈ一ＡＵｓＣｒＴ＋ＡＬｉＣｒｔｗ’ｓｑ。??ＡＩ９化和Ａｌｓ化中的打原子百分含量分別在３０￣３６化％和％？４２?＾％ｃＥｌｌｎｅｒ??等（１９８９嚴(yán)娜究表明在１１００化Ｗ上ＡｌｇＣｒ４和ＡｌｇＣｒｓ是兩個(gè)不同的相。而Ｍａｈｄｏｕｋ??等（２０００盧研究結(jié)果表明

１．５丄２離子液體的分類(lèi)??離子液體按陽(yáng)離子的不同，主要可Ｗ分為四類(lèi)燒基化唆類(lèi)、焼基咪嗤??類(lèi)、季礎(chǔ)鹽類(lèi)、季錠鹽類(lèi)（圖１．５）。??Ｒ??Ｉ??筒‘?＼０／職??（ａ）燒基化館類(lèi)?（ｂ）焼基咪嗤類(lèi)??Ｔ?ｆ??Ｒ??（ｃ）季錠鹽類(lèi)?（ｄ）季滿(mǎn)鹽類(lèi)??困１．５不同種類(lèi)的離子液體陽(yáng)離子??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｅｖｅｒａｌ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ｃａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｉｏｎｉｃ?ｌｉｑｕｉｄｓ??離子液體按其陰離子分類(lèi)Ｐｑ：??（１）陰離子中含金屬元素或齒化金屬元素，常見(jiàn)的有ＡＩＣＩ３、ＭｎＣｌ２、ＺｎＣｌ２??等。這類(lèi)離子液體對(duì)空氣和水敏感，不能穩(wěn)定在空氣中務(wù)定存在。??（如Ｗ?ＢＦ４—、ＢＦ６‘為陰離子，這類(lèi)離子液體對(duì)空氣和水較穩(wěn)定，是最近發(fā)??展起來(lái)的離子液體。??（３）?ＷＣＦ３Ｓ０３－、（ＣＦ３Ｓ０２）?２Ｎ－為陰離子，穩(wěn)定性較好。按照其性質(zhì)，離??子液體可大致分為兩類(lèi)：（１）對(duì)水、氧敏感的離子液體，如Ａ１Ｃ１ＨＢＰＣ、??Ａ１Ｃ１３－ＥＭＩＣ、Ａ１Ｃ１３—氯化?１－甲基－３－Ｔ基咪嗤（Ａ１Ｃ１３－ＢＭＩＣ）等；（２）對(duì)水、氧??不敏感的離子液體，如ＥＭＩＢＦ４、ＥＭＩＢＦｅ、氯化膽堿（ＣｈＣｌ）、；！－甲基－３－乙基咪??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]急冷Al-Cr合金低溫氧化制備自修復(fù)α-Al2O3薄膜[J]. 蔡俊,張舟永,凌國(guó)平.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(02)
[2]釹鐵硼在A(yíng)lCl3-EMIC離子液體中電沉積鋁層的耐腐蝕性能[J]. 陳靜,凌國(guó)平.  材料保護(hù). 2011(11)
[3]P110鋼表面韌性FeAl滲層的低溫制備[J]. 韋航標(biāo),王宇,李文川,凌國(guó)平.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(S1)
[4]FeAl/Al2O3阻氚層的制備新方法與性能[J]. 張桂凱,李炬,陳長(zhǎng)安,黃志勇,凌國(guó)平.  稀有金屬材料與工程. 2011(06)
[5]熱處理對(duì)Cr/Al復(fù)合鍍層組織轉(zhuǎn)變的影響[J]. 李文川,徐霸津,凌國(guó)平.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]Al-Cr涂層低溫?cái)U(kuò)散制備及其相組成的研究[J]. 李文川,蔡俊,凌國(guó)平.  金屬學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]稀土合金表面室溫熔鹽電沉積鋁的研究[J]. 凌國(guó)平,李巖,張舟永.  稀有金屬材料與工程. 2010(08)
[8]HR-2不銹鋼室溫熔鹽鍍鋁[J]. 張桂凱,李炬,陳長(zhǎng)安,李巖,凌國(guó)平.  稀有金屬材料與工程. 2010(07)
[9]HR-2鋼表面在A(yíng)lCl3-EMIC熔鹽中電沉積鋁鍍層的織構(gòu)和形貌[J]. 張桂凱,李炬,陳長(zhǎng)安,向鑫,凌國(guó)平.  稀有金屬材料與工程. 2010(S1)
[10]熱處理對(duì)不同基體表面鍍鋁相結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李巖,凌國(guó)平,劉柯釗,陳長(zhǎng)安,張桂凱.  材料工程. 2010(02)

博士論文
[1]富Al端Al-Cr合金低溫?zé)嵫趸苽洇?Al2O3研究[D]. 蔡俊.浙江大學(xué) 2013
[2]Al-Cr-（Si）合金系中準(zhǔn)晶及其近似晶體相的結(jié)構(gòu)研究[D]. 何戰(zhàn)兵.大連理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3497865