| 题名 | 氧化参数对工业纯钛及Ti68Zr32氧化膜结构及阻氢性能的影响 |
| 作者 | 刘玉 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈德敏 ; 杨柯 |
| 关键词 | 工业纯钛 Ti68Zr32 氧化层 阻氢性能 CP titanium Ti68Zr32 oxide layer hydrogen insulation performance |
| 学位专业 | 材料加工工程 |
| 中文摘要 | " 工业纯钛因具有较高的比强度、良好的耐蚀性能以及较好的生物相容性而被广泛应用于航空航天、化工、生物医学等领域。Ti68Zr32作为零基合金被广泛应用于中子散射用样品室材料。由于钛和Ti68Zr32均为吸氢材料，在含氢环境下极易发生氢脆。本文通过控制氧化参数，研究其对工业纯钛及Ti68Zr32氧化层阻氢性能的影响，以期获得具有较高阻氢性能的致密氧化层。 对工业纯钛在500~700℃纯氧中氧化后形成的氧化层进行了XRD物相分析，结果表明，其氧化层主要由TiO2组成。TiO2衍射峰强度随氧化温度的升高逐渐增强。通过SEM对工业纯钛氧化层表面及截面厚度进行了分析。结果表明，工业纯钛表层氧化物的厚度及氧化物晶粒随氧化温度的升高而逐渐增加。低于500℃氧化时，氧化物晶粒较为细小，氧化层厚度较薄；当氧化温度高于600℃时，氧化物晶粒较为粗大，氧化层较厚。通过对氧化层阻氢性能分析表明，氧化层阻氢性能由氧化层厚度及致密度共同控制。低于500℃氧化时，氧化层阻氢性能随氧化温度的升高而升高；高于500℃氧化时，因氧化层致密度降低，其阻氢性能随氧化温度的升高而降低。在500℃，4~16h的时间区间内，氧化时间对氧化层表面形貌及其阻氢性能影响较小。 对Ti68Zr32在纯氧中氧化后形成的的氧化层的XRD物相分析表明，Ti68Zr32在400~450℃氧化后，其氧化层主要由一种未知氧化物相组成，根据已有信息，推测该物质可能为Ti1.99Zr0.94O5。当氧化温度升高至500℃以上时，其氧化层开始出现Zr0.33Ti0.67O2。通过SEM对Ti68Zr32氧化层表面形貌及截面厚度进行了分析，结果表明，Ti68Zr32在400~550℃氧化动力学符合抛物线规律。当氧化温度高于500℃时，其氧化层表面开始出现裂纹，裂纹数量随氧化温度的升高及氧化时间的延长而逐渐增加。氧分压对氧化层表面形貌及厚度的影响较小。通过对Ti68Zr32氧化层阻氢性能分析表明，低于500℃氧化时，Ti68Zr32氧化层阻氢性能随氧化温度的升高而逐渐增强。当氧化温度高于500℃时，因氧化层致密度降低，氧化层阻氢性能随氧化温度的升高逐渐减弱。氧化时间及氧分压对Ti68Zr32氧化层阻氢性能影响较小。通过降低Ti68Zr32氧化后的冷却速率可以防止氧化层中裂纹的产生，从而提高了氧化层的阻氢性能。 |
| 公开日期 | 2013-04-12 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.72.142.130/handle/321006/64523]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘玉. 氧化参数对工业纯钛及Ti68Zr32氧化膜结构及阻氢性能的影响[D]. 北京. 中国科学院金属研究所. 2012. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论