收藏本站
《北京石油化工学院》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氧化铬阻氢渗透涂层的制备及其性能研究

杨远航  
【摘要】:在储氢及核聚变环境中,氢及其同位素会在基材表面产生渗透作用。氢渗透往往会造成氢脆等危害,轻者影响材料性能,造成仪器可靠性降低;重者导致安全事故频发,包括人员伤亡和环境污染等。为了减缓上述危害的产生,通常在基材表面生长一层或多层阻氢涂层来阻止氢渗透行为。本文研究了氧化铬阻氢涂层的制备方法,并采用多种检测手段,对不同方法制备的氧化铬涂层的性能进行了评估,最终确定了制备氧化铬涂层的优选方案。首先,对不同方法制备的氧化铬涂层渗氢前后的表面性能进行了表征,包括:采用金相显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜等对不同方法制备的涂层的表面形貌进行观察;采用X射线衍射技术及拉曼衍射技术对不同涂层的物相进行了分析、对比;采用X射线光电子技术对不同方法制备的氧化铬涂层的表面化学状态进行了测试;采用俄歇电子技术对不同涂层元素含量随深度变化进行了测试;采用紫外分光光度计及光致发光技术对不同涂层的缺陷及禁带进行了测试。其次,对不同方法制备的氧化铬涂层渗氢前后的宏观电化学性能进行分析。最后,为了进一步验证不同方法制备的氧化铬涂层渗氢前后的电化学性能,采用微区扫描系统测试了涂层的表面功函和表面微区腐蚀电流密度等。结果显示:水等离子体环境下形成的氧化铬涂层不仅表面最致密,而且粗糙度最小;不同涂层的主相均为Cr_2O_3,水等离子体氧化铬涂层主相结晶度最高;水等离子体氧化铬涂层表面高价铬含量最少,涂层缺陷能级最少且厚度最小;水等离子体氧化铬涂层的表面完整性及绝缘性最佳,相应的开路电位最高;水等离子体氧化铬涂层宏观腐蚀电流密度在测试范围内始终最低,涂层表面腐蚀程度最弱;水等离子体氧化铬涂层自腐蚀电流及腐蚀速率最低,交流阻抗最高,涂层隔绝离子与基板接触的性能最佳;水等离子体氧化铬涂层具有较高的表面功函,显示该涂层具有最佳的稳定性能。
【学位授予单位】:北京石油化工学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TG174.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张映红;路保平;;世界能源趋势预测及能源技术革命特征分析[J];天然气工业;2015年10期
2 梅雪芹;徐畅;;“雾气何能致人于死”——1930年比利时马斯河谷烟雾成灾问题探究[J];社会科学战线;2014年12期
3 蔡丽安;刘红先;张文静;;阻氢渗透涂层的研究现状及进展[J];热加工工艺;2014年22期
4 伍卓;邹树梁;周晓东;;中国核电站安全性建设研究[J];南华大学学报(社会科学版);2014年03期
5 郜健;何迪;刘晓鹏;王树茂;蒋利军;李帅;;磁控溅射法制备氧化铝/氧化锆双层复合涂层的氢渗透性能研究[J];稀有金属;2015年10期
6 金博文;;1952年英国伦敦烟雾事件原因探析[J];安庆师范学院学报(社会科学版);2014年02期
7 朱王晶;郭建章;张海兵;闫永贵;;氢在金属中的扩散[J];热加工工艺;2013年24期
8 吕学奇;陈业新;;氢陷阱对纯净钢SM490B中氢扩散行为的作用[J];上海金属;2013年05期
9 赵荣;陈业新;;氢在Q960纯净钢中的扩散[J];上海大学学报(自然科学版);2013年01期
10 范世涛;赵峥;周键聪;;专题一 世界能源格局:四大趋势[J];经济研究参考;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王曼琳;夏治强;;日本福岛核泄漏事件的环境危害与思考[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 何迪;Cr_2O_3/Al_2O_3阻氢渗透涂层制备与性能研究[D];北京有色金属研究总院;2014年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张海霞;程晓英;李恒;沈合平;;回火温度对新型系泊链钢的组织与氢扩散行为的影响[J];材料热处理学报;2015年10期
2 宋乙峰;杨宏武;郎丰军;杜蓉;白会平;涂元强;;w(O)对冷轧搪瓷钢抗鳞爆性能的影响[J];钢铁研究;2015年05期
3 刘明德;李维妍;;从中美俄关系谈中国能源安全的战略构想[J];党政研究;2015年04期
4 吴辉;任呈强;刘丽;扈俊颖;曾德智;;不同因素对X52管线钢氢渗透行为的影响[J];机械工程材料;2015年05期
5 陈爱志;杨欢;薛钢;王涛;;钢焊接接头中氢的溶入与扩散行为研究进展[J];材料开发与应用;2015年02期
6 胡国松;王淳;;中东与中国石油安全新思考[J];经济体制改革;2014年06期
7 刘施施;冯丽娟;杨文超;;固体酸催化剂在生物质液化及生物油改性中的应用[J];广州化工;2014年21期
8 祝铭山;林东;;浅谈核物理学在各领域中的应用[J];中国科技信息;2014年09期
9 吕学奇;陈业新;;氢陷阱对纯净钢SM490B中氢扩散行为的作用[J];上海金属;2013年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 闫国庆;氢化锆表面多组元阻氢层制备及阻氢机理研究[D];北京有色金属研究总院;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Xue-Hui Zhang;Chen-Guang Lin;Shun Cui;Zeng-De Li;;Microstructure and properties of Al_2O_3 dispersion-strengthened copper fabricated by reactive synthesis process[J];Rare Metals;2014年02期
2 李帅;何迪;刘晓鹏;张超;王树茂;于庆河;邱昊辰;蒋利军;;316L不锈钢基体氧化铝涂层的氢渗透性能[J];无机材料学报;2013年07期
3 赵荣;陈业新;;氢在Q960纯净钢中的扩散[J];上海大学学报(自然科学版);2013年01期
4 宁珍珍;余传杰;李明;谢斌;;磁控溅射制备多孔柱状晶ZrO_2薄膜[J];中国科学技术大学学报;2013年02期
5 刘菲;王仲民;黄贺伟;邓健秋;周怀营;;Nb-Ti-Ni体系合金的结构及其氢渗透性能[J];中南大学学报(自然科学版);2012年09期
6 李兴霞;崔国明;吴金杰;;空气湿度和钢板初始温度对高强钢熔敷金属扩散氢含量的影响[J];热加工工艺;2012年17期
7 袁玮;黄峰;刘静;董洋洋;;电化学方法研究X120管线钢氢致裂纹行为[J];应用化学;2012年09期
8 张抗;;我国能源消费现状影响能源安全[J];中国党政干部论坛;2012年07期
9 杨宏伟;;提高能效是能源安全的重要内涵[J];中国党政干部论坛;2012年07期
10 郭昀静;王春芳;李建锡;王毛球;;利用TDS研究二次硬化钢中氢的扩散行为[J];航空材料学报;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘红兵;等离子复合渗技术制备氧化物阻氚涂层及其性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 姚然;MOCVD异质外延硅基ZnO和SiC薄膜及其特性研究[D];中国科学技术大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑有新;浅谈涂层表面颗粒不良现象[J];材料保护;2001年04期
2 陈慧敏;HYF—14耐高温防腐蚀保护涂层的研制[J];材料工程;1988年05期
3 王中 ,谢梅英 ,刘新 ,吴仲行;涂层组合材料穿管机顶头[J];钢铁研究总院学报;1988年03期
4 李勇明,胡行方;WO_3电变色涂层的研究[J];无机材料学报;1988年03期
5 Allan Matthews;Juhani Valli;王德文;;涂层的粘着性能试验[J];国外金属热处理;1988年04期
6 刘胜声;;用电子自旋共振预测涂层耐久性的快速方法[J];合成材料老化与应用;1988年01期
7 ;导电安全薄膜[J];技术经济信息;1988年12期
8 黄君明;;钌钛锡三元涂层使用情况[J];氯碱工业;1989年10期
9 叶茂;吴宏元;;钢丝拉拔润滑涂层的应用与发展[J];鞍钢技术;1989年07期
10 刘继旺;;最新的石油储罐涂层系列介绍[J];国外油田工程;1989年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁秀兵;陈永雄;刘燕;徐滨士;;高速电弧喷涂过程中涂层表面温度场分布研究[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集(三)[C];2010年
2 张伟明;;发展中的表面处理清洁生产工艺——锌铬涂层表面技术[A];中国环境保护产业发展战略论坛论文集[C];2000年
3 单凯军;余文莉;徐四清;;家电环保涂层表面性能检测的研究[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
4 王兴原;苗晓;胡志强;光红兵;顾祥宇;;改善无取向硅钢环保涂层表面特性的方法研究[A];高性能电工钢推广应用交流暨第五次全委工作(扩大)会专题报告及论文[C];2013年
5 林达仁;;梅雨期涂层表面泛白现象及其防治[A];中国电子学会生产技术学会第三届化工学术年会论文汇编(下)[C];1991年
6 杨仁党;陈克复;王进;陈奇峰;陈学志;;二氧化硅对彩色喷墨纸涂层表面结构及打印性能的影响[A];中国造纸学会第十二届学术年会论文集(上)[C];2005年
7 张桂凯;;Al_2O_3阻氚涂层的制备、性能及阻氚机制[A];2017年版中国工程物理研究院科技年报[C];2018年
8 柯成竹;李永甲;张学敏;曾鲜;程旭;;Al_2O_3/SnO_2减反层在太阳能选择性吸收涂层中的应用[A];全国第十六届红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2017年
9 王龙;罗晓芳;王佳恒;杨吉军;冯勇进;廖家莉;杨远友;冯开明;刘宁;龚敏;;MOD法制备Al_2O_3阻氚涂层及其表征[A];中国核科学技术进展报告(第五卷)——中国核学会2017年学术年会论文集第5册(核材料分卷、辐射防护分卷)[C];2017年
10 刘鑫;田耘;;含MoDTC润滑条件下掺氮Al-Mg-Ti-B-N涂层摩擦磨损机制的研究[A];TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2017年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 王颢;新型亲疏水可转换材料问世[N];中国化工报;2009年
2 黄慧琴;碳钢表面电弧喷涂纳米涂层性能研究[N];世界金属导报;2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 荣建;Al_2O_3-Y_2O_3体系非晶/共晶耐磨复合涂层制备及结构与性能研究[D];中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所);2018年
2 孟建平;ZrN基光热转换涂层优化设计及热稳定性研究[D];北京有色金属研究总院;2016年
3 王晨;高韧性硬质纳米涂层的制备及力学性能研究[D];西北工业大学;2016年
4 蔡新杰;钦表面电沉积法构建抗菌高分子涂层及其性能研究[D];武汉大学;2016年
5 王璋;几种典型金属和涂层的冲击磨损机理研究[D];西南交通大学;2018年
6 庄均珺;生物功能化胶原涂层的可控制备及其评价[D];浙江大学;2018年
7 王茜;二硼化锆涂层的熔盐电沉积机制及耐熔融金属腐蚀性能研究[D];中国科学技术大学;2017年
8 阳颖飞;Pt改性铝化物涂层的制备科学及性能研究[D];中国科学技术大学;2017年
9 周鹏;3D打印钛合金表面多孔涂层促进骨整合的实验研究[D];第二军医大学;2017年
10 王光超;负载万古霉素具贯通孔图案结构钛涂层的制备及在骨科应用基础研究[D];第二军医大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任晓强;CBN珩齿刀具涂层制备及加工特性研究[D];宁夏大学;2018年
2 孙育;Ti-Al基合金表面Si-Al共渗涂层的制备及其氧化行为研究[D];长安大学;2018年
3 王杰;中高温太阳能高选择性吸收涂层的制备与研究[D];江南大学;2018年
4 葛惠文;光敏性抗菌SiO_2粒子的制备及其在涂层中的应用[D];江南大学;2018年
5 韩婷婷;镁合金表面Al-Mg_3Sb_2涂层的组织性能研究[D];湖北工业大学;2018年
6 蔡东宝;自清洁涂层制备工艺的研究与应用[D];西安建筑科技大学;2018年
7 李林杰;改性954环氧树脂涂料的耐腐蚀及组织性能分析[D];华北水利水电大学;2018年
8 陈友志;面向铸铁发动机切削的AlCrTiSiN涂层的制备及性能研究[D];安徽工业大学;2018年
9 陈昆伦;热处理对等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2-MgO涂层微观结构和力学性能的影响[D];昆明理工大学;2018年
10 刘志强;等离子喷涂NiAl、NiCrAl涂层去除工艺及再涂覆性能[D];哈尔滨工业大学;2018年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026