论文部分内容阅读
钛钯系合金具有优良的耐蚀性能,在还原性酸中的耐蚀性比纯钛明显提高,并且比纯钛更耐缝隙腐蚀。但钛钯系合金含有贵金属钯,成本较高,限制了它的进一步应用。采用表面工程技术,在钛表面制备Ti-Pd合金层可达到减低成本,提高耐蚀性能的目的。本课题分别采用两种方法在钛表面制备出Ti-Pd合金层。这两种方法是钛表面辉光等离子渗钯法,以及钛表面沉积Pd膜层+热扩散法。本文利用XRD、SEM、EDS等分析手段,分别对两种方法制备的Ti-Pd合金层的相组成、组织形貌、成分分布等进行了分析,并重点研究了Pd在Ti中的扩散行为,提出了合金层的形成机理,同时研究了表面Ti-Pd合金层在强还原性酸中的耐蚀性能,得出如下结论:1.辉光等离子渗钯法中:900℃渗钯时,Pd在Ti中的扩散属于反应扩散,合金层为多层结构。1000℃渗钯时,Pd在Ti中的扩散属于单相固溶体中的扩散,合金层为单层结构。2.沉积+热扩散法中:500℃~800℃热处理,Pd在Ti中的扩散属于反应扩散,合金层为多层结构。900℃热处理,Pd在Ti中的扩散属于单相固溶体中的扩散,合金层为单层结构。1000℃热处理,Pd在Ti中的扩散属于单相固溶体中的扩散,合金层为―条状‖结构。3.两种方法制备的Ti-Pd合金层在900℃~1000℃经相同时间处理后,组织结构及元素含量有很大的不同,产生这种差异的根本原因在于:辉光等离子渗钯法中,Pd会源源不断地从源极溅射出来,供应给基体,Pd元素总量逐渐增多。而沉积+热扩散技术中,沉积的厚度一旦确定,后续的热处理过程中Pd元素为有限供应,总量恒定。4.两种方法制备的表面Ti-Pd合金层在37%HCl中和80%H2SO4中的耐蚀性比纯钛均提升了两个数量级。通过对Ti-Pd合金层耐蚀机理的研究,建立了表面Ti-Pd合金层在HCl及浓H2SO4中的腐蚀与防护模型。5.经900℃~1000℃相同时间处理,采用沉积+热扩散法制备的Ti-Pd合金层比辉光等离子法制备的Ti-Pd合金层厚,且表面Pd元素含量低,该方法可节约贵金属,降低成本,是一种钛表面形成低成本钛钯合金层的方法。