K_(2)ZrF_(6)含量对ZrH_(1.8)表面微弧氧化阻氢膜层的影响

摘要

采用微弧氧化技术在ZrH_(1.8)表面制备阻氢膜层,研究在Na_(5)P_(3)O_(10)-NaOH-Na_(2)EDTA电解液体系中K_(2)ZrF_(6)含量对膜层组织结构和阻氢性能的影响。借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观结构和物相组成。采用涂层测厚仪对膜层的厚度进行测量,通过真空脱氢实验表征膜层的阻氢性能。相比未加入K_(2)ZrF_(6)时,电解液中添加适量K_(2)ZrF_(6)有助于改善膜层的表面质量,减少膜层中微孔和裂纹等缺陷的出现。XRD分析表明,不同K_(2)ZrF_(6)浓度时ZrH_(1.8)表面微弧氧化制备的膜层均主要由m-ZrO_(2),t-ZrO_(2)和少量c-ZrO_(2)相组成。膜层厚度和氢渗透降低因子(PRF)随K_(2)ZrF_(6)浓度的增加均呈先增大后减小趋势,当K_(2)ZrF_(6)为4g·L^(-1)时,膜层的厚度最大为68.7μm,PRF最大为13.1,且膜层中大尺寸缺陷较少,添加K_(2)ZrF_(6)制备的陶瓷膜的阻氢性能均得到提高。K_(2)ZrF_(6)添加剂的加入可以使ZrH_(1.8)表面微弧氧化膜层的厚度增大,致密性增强,进而阻氢性能提高,膜层表面质量也得到改善。