| 氟锆酸钾添加浓度对铝基PEO涂层热物理性能的影响 |
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| 引用本文： | 朱剑威,李国栋,马飞,黄国龙,齐少豹,郭灵燕,李光,夏原. 氟锆酸钾添加浓度对铝基PEO涂层热物理性能的影响[J]. 中国表面工程, 2021, 34(3): 59-65 |
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| 作者姓名： | 朱剑威 李国栋 马飞 黄国龙 齐少豹 郭灵燕 李光 夏原 |
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| 作者单位： | 中国科学院力学研究所 北京 100190 ；中国科学院大学材料科学与光电工程中心 北京 100049;潍柴动力股份有限公司 潍坊 261061 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51871230,51701229) |
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| 摘 要： | 为了研究氟锆酸钾(K_2ZrF_6)添加对铝基PEO涂层热物理性能的影响。在硅酸盐-氢氧化钠电解液体系下,通过掺杂不同浓度的氟锆酸钾(0,0.5,1.5和3 g/L),使用等离子体电解氧化技术(PEO)在纯铝基体表面制备得到了氧化铝-氧化锆复合陶瓷涂层。采用DSC以及LFA对涂层的热物理性能(比热容、热导率)进行了表征,并通过SEM、XRD、EDS等测试手段分析不同添加浓度下铝基PEO陶瓷涂层的显微形貌以及相结构组成,对其变化趋势及对热物理性能的影响机理进行讨论与分析。结果表明:氟锆酸钾掺杂后,涂层相结构主要由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3、莫来石与t-ZrO_2组成;随着添加浓度的增加,陶瓷涂层的生长速率不断提高、内部的微孔数量增多、氧化锆含量持续上升,涂层密度先下降后增加,涂层表面出现局部放电现象;锆元素掺杂后涂层比热容呈现出波动下降趋势,热导率数值显著降低,当氟锆酸钾添加浓度为1 g/L时,涂层的热导率最低,为0.148 W/(m·K),较添加前降低了72.5%。对于纯铝基体,在硅酸盐体系电解液引入氟锆酸钾成分可以有效降低涂层的热导率,提高涂层的隔热性能。
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| 关 键 词： | 氟锆酸钾； 等离子体电解氧化； 陶瓷涂层； 比热容； 热导率 |
Effects of K2FZr6 Concentration on Thermo-physical Properties of Aluminum Based PEO Coating |
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| Zhu Jianwei,Li Guodong,Ma Fei,Huang Guolong,Qi Shaobao,Guo Lingyan,Li Guang,Xia Yuan. Effects of K2FZr6 Concentration on Thermo-physical Properties of Aluminum Based PEO Coating[J]. China Surface Engineering, 2021, 34(3): 59-65 |
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| Authors: | Zhu Jianwei Li Guodong Ma Fei Huang Guolong Qi Shaobao Guo Lingyan Li Guang Xia Yuan |
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