TiB_2掺杂对316L不锈钢厚膜电阻抗氧化性能的影响

摘要

目的厚膜电阻在电热膜方面的应用越来越广,而对于多孔陶瓷基体表面的厚膜电阻抗氧化性能的研究尚不多见。方法通过恒温氧化实验研究了TiB_2掺杂对不锈钢厚膜电阻在400、500、600、700℃下抗氧化性能的影响,采用XRD、SEM和EDS等方法分析了未掺杂及TiB_2掺杂两种厚膜电阻的相组成和显微组织。结果两种厚膜电阻的氧化动力学曲线均符合类抛物线模型,即(Δw)n=kt。在400℃下,两种厚膜电阻的指数n均为4,掺杂TiB_2电阻膜的氧化速率常数K1为1955.8 g4/(m8·h),而未掺杂TiB_2电阻膜的氧化速率常数K2为4694.9 g4/(m8·h),这是由于掺杂TiB_2厚膜电阻的致密度较高,使得厚膜电阻的抗氧化性能得以提高。高于500℃时,两种厚膜电阻的指数n均为2,掺杂TiB_2厚膜电阻的氧化速率常数大于未掺杂厚膜电阻。这是由于TiB_2氧化致使膜层内部出现间隙,膜层内部氧化严重(氧化产物主要为TiO_2、B_2O_3、Fe_2O_3以及(Fe_(0.6)Cr_(0.4))_2O_3),厚膜电阻抗氧化性能降低。结论不锈钢厚膜电阻中掺杂TiB_2可在400℃下提高膜层的抗氧化性能,而在500℃以上的高温环境下却有损于膜层的抗氧化性能。