溶胶pH值对氢化锆表面阻氢膜层性能的影响

论文摘要

目的采用溶胶-凝胶法在氢化锆表面制备氧化锆阻氢膜层,探究溶胶p H值对阻氢膜层性能的影响。方法以正丙醇锆为前驱体,通过滴加盐酸分别得到p H值为1、3、5、7、9的溶胶。利用扫描电子显微镜（SEM）、激光共聚焦显微镜（CLSM）和X射线衍射仪（XRD）,分析了氧化锆膜层的截面形貌、表面形貌和物相组成,并利用真空脱氢实验测试了膜层的阻氢性能。结果溶胶p H值影响溶胶的涂覆性能,致使氢化锆基体表面所得膜层的连续性、均匀性及厚度存在差异。溶胶pH值的变化对形成膜层的物相组成没有显著影响,所得膜层由单斜相氧化锆（m-ZrO2）和四方相氧化锆（t-ZrO2）组成。当p H值在1～9范围内时,随着溶胶pH的增加,膜层中t-ZrO2的体积分数和PRF值均呈现出先升高后降低的变化趋势,t-ZrO2的体积分数介于13.16%～46.84%之间,膜层的PRF值介于10.13～19.46之间。结论溶胶pH值影响溶胶的涂覆性能,进而影响膜层质量、膜层中各物相的含量以及膜层的阻氢效果。当溶胶p H值为3时,溶胶涂覆性能良好,所得氧化锆膜层均匀、连续,膜层较厚且致密,膜层中t-ZrO2的体积分数最大,为46.84%,同时膜层的氢渗透降低因子（PRF值,Permeation Reduction Factor）达到最大值19.46。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 鞠红民,陈伟东,闫淑芳,刘婷,马文,韩继鹏

关键词: 氢化锆,溶胶凝胶法,氧化锆,阻氢膜层

来源: 表面技术 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 内蒙古工业大学材料科学与工程学院,烟台南山学院,内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室,内蒙古自治区锅炉压力容器检验研究院

基金: 国家自然科学基金项目(51164023,51364026),内蒙古自然科学基金(2016MS0505)~~

分类号: TG174.4

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.03.014

页码: 98-104

总页数: 7

文件大小: 1679K

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