电火花沉积Co-10Mn涂层和微弧氧化MB8镁合金膜层耐蚀性能的研究

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金属连接体是固体氧化物燃料电池(SOFC)关键的部件之一,具有非常重要的作用。在SOFC长期的运行和热循环的过程中,金属材料的氧化几乎不可避免。氧化产物易产生裂纹和剥落。此外,富Cr氧化产物易产生Cr挥发,挥发态的Cr易于在阴极沉积并与阴极材料发生反应毒化阴极。使电池堆的性能迅速衰减。解决这类问题的关键是在金属表面施加保护涂层。本文采用电火花沉积技术在304不锈钢基体上Co-10Mn涂层,并研究分析了涂层的形貌、高温抗氧化性能和导电性能。涂层形貌扫描电镜结果(SEM):涂层表面致密呈泼溅状,单点形貌为中心凹陷周围微隆的飞溅物,有少量蚀坑出现。XRD测试显示制备的涂层包括基体相和锰钴尖晶石相,这是由于高温将电极和基体材料熔融,两者相互渗透形成的。面比电阻的测定表明氧化后Co-10Mn涂层的面比电阻比纯Co涂层和基体氧化后的面比电阻都小,说明Co-10Mn涂层在氧化过程中的导电性能更好。800℃高温氧化表明涂有Co-10Mn涂层比纯Co涂层抗氧化性能更好。本文然后介绍了微弧氧化技术防护镁合金,重点研究了电压对对微弧氧化膜耐蚀性能的影响。主要研究了不同电压下,电流密度与时间关系、阴极极化曲线、阻抗谱图等导电性能和不同电压下的涂层的形貌与结构。从扫描电镜(SEM)可以看出,所有的微弧阳极氧化膜都是多孔结构。由XRD分析知道微弧氧化膜的主要成分为氧化镁。在电流密度与时间实验中,不同电压下,电流变化的趋势几乎一致。动电位极化曲线表明制备的氧化膜自腐蚀电位明显提高,同时腐蚀电流密度较未处理的镁合金降低了近3个数量级;阻抗谱显示镁合金基体和氧化膜均呈现单一容抗弧,表明过程由电化学反应步骤控制,且不同溶液中存在不同最优电压值使得微弧氧化膜的耐蚀性能最好。
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