Nb_(2)O_(5)/TiO_(2)微弧氧化复合膜层微观组织和高温性能

作     者：郭豫鹏 蔚振国 丁祺文 陆晓峰 朱晓磊 Guo Yupeng;Wei Zhenguo;Ding Qiwen;Lu Xiaofeng;Zhu Xiaolei

作者机构：南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2023年第52卷第5期

页      面：1835-1841页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(11772147)。 

主　　题：微弧氧化 纳米铌 微观组织 高温抗氧化性能 

摘      要：为了研究Ti6Al4V钛合金微弧氧化膜层的抗高温氧化性能,在硅酸钠电解液中添加纳米铌(Nb)颗粒制备了Nb_(2)O_(5)/TiO_(2)复合膜层。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观结构和相组成。结果表明:随着纳米Nb浓度增加,膜层表面微孔直径增大、数量减小,膜层中Nb元素含量逐渐增加至5at%,膜层厚度由42.28μm增加至55.48μm;膜层由锐钛矿型TiO_(2)、金红石型TiO_(2)、Al2TiO_(5)、Nb_(2)O_(5)及Nb-Ti化合物组成,金红石型TiO_(2)峰值和Nb_(2)O_(5)峰值逐渐上升;试样增重由基体10.25 mg/cm^(2)降低至Nb浓度为6 g/L制备膜层的2.281 mg/cm^(2),平均氧化速率由2.8472×10^(-5)mg·cm^(-2)·s^(-1)降低至6.3361×10^(-6)mg·cm^(-2)·s^(-1);膜层裂纹随Nb浓度增加而减少,有效改善了膜层的抗高温氧化性能。