ZrB₂涂层熔盐电沉积制备与表征

摘要

以石墨为基体，采用电沉积法，在摩尔比为45∶35∶5∶15的KF-KCl-K₂ZrF₆-KBF₄熔盐体系中制备了ZrB₂涂层；采用差热分析法、连续变化电导池常数法与阿基米德法分别测定了该熔盐体系的初晶温度、电导率和密度，并获得了电导率和密度随温度的变化规律；使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、表面粗糙度测量仪和镀层结合强度测试仪，研究了阴极电流密度（0.2～0.5 A/cm²）和熔盐温度（620～720℃）对ZrB₂涂层电沉积过程的影响.结果表明：该熔盐体系的初晶温度为600.9℃,电导率和密度随温度的升高分别呈增大及减小趋势；增大电流密度、降低熔盐温度均可细化涂层晶粒，提高涂层致密性；在0.3 A/cm²和670℃的最佳条件下，制备的ZrB₂涂层的厚度约为190μm,择优取向为（110）,表面粗糙度为5.97μm,涂层与石墨基体的结合强度为4.35 MPa.

关键词

熔盐 / 电沉积 / ZrB₂ / 涂层 / 物化性质