氯化物熔盐体系电沉积铱及其组织结构和抗高温氧化性能

摘要

[目的]随着航空航天技术的迅猛发展，对飞行器热端部件的性能要求日益严苛。金属铱(Ir)因具有超高的熔点、优异的耐蚀性、高强度及稳定的物理化学性能，被认为是热端部件理想的防护层材料。[方法]采用NaCl–KCl–CsCl–IrCl3氯化物熔盐体系在高纯铼片表面电沉积Ir。通过热重分析初步确定了电沉积的适宜温度范围，再通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了温度和阴极电流密度对Ir镀层表面形貌和元素组成的影响。采用X射线衍射仪(XRD)分析了较优条件下制备的Ir镀层的晶相结构，并通过高温烧蚀检测了其抗高温氧化性能。[结果]NaCl–KCl–CsCl–IrCl3熔盐体系在490℃时开始熔解，596℃开始挥发，且挥发速率随着温度的升高而升高，650℃左右时挥发速率达到0.5%/min。该熔盐体系电沉积的适宜温度范围为550～650℃。当温度为600°C、阴极电流密度为0.2 A/cm2时，所得Ir镀层连续致密、纯度高，呈(111)晶面择优取向的面心立方多晶结构，并且抗高温氧化性能良好。[结论]通过调控氯化物熔盐体系电沉积工艺参数能够制备连续致密的纯Ir镀层，并且其抗高温氧化性能有进一步提升的空间。

关键词

氯化物熔盐 / 电沉积 / 铱 / 温度 / 电流密度 / 组织结构 / 抗高温氧化性能