阳极氧化铝膜中间层阻挡元素扩散研究

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》

黄祖江 周敏 杨阳 陈泉志 唐仕光 李伟洲

摘要： 对铌合金C103基体上真空蒸镀的Al膜进行阳极氧化处理获得阳极氧化铝膜（AAO），利用电镀技术在阳极氧化铝膜上制备Ni表层，通过高温处理研究元素通过阳极氧化铝膜的扩散行为。结果表明：没有中间层的Ni/C103及以纯Al膜作为中间层的Ni/Al/C103样品，涂层和基体间的元素扩散严重；而以AAO膜为中间层的Ni/AAO/C103样品，涂层和基体间的元素扩散受到明显抑制。经900 ℃热处理后，Ni/C103，Ni/Al/C103及Ni/AAO/C103样品其外层中Nb含量分别为7.05%，5.08%和3.55%；基体中的Ni含量分别为6.84%，3.62%和2.85%；AAO膜作为中间层有较强的元素扩散阻挡能力。在900 ℃退火后，Ni/C103和Ni/Al/C103样品表面均生成了NbNi3相，而Ni/AAO/C103样品并未出现Nb和Ni的反应生成物。通过Fick定律计算得知，900℃时Ni在阳极氧化铝膜的扩散系数为3.28×10-14 m2·s-1，Nb为2.16×10-14 m2·s-1；1000℃时Ni的扩散系数上升至1.03×10-13 m2·s-1，Nb为3.58×10-14 m2·s-1。

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