Sự kết hợp của các hạt zirconia vào các lớp phủ hình thành trên magiê qua quá trình oxy hóa điện phân plasma

Journal of Materials Science - Tập 43 - Trang 1532-1538 - 2008
R. Arrabal1, E. Matykina1, P. Skeldon1, G. E. Thompson1
1Corrosion and Protection Centre, School of Materials, The University of Manchester, Manchester, UK

Tóm tắt

Việc kết hợp các hạt zirconia đơn tinh thể vào lớp phủ hình thành trên magiê bằng cách oxy hóa điện phân plasma đã được nghiên cứu để tìm hiểu cơ chế hình thành lớp phủ. Các lớp phủ, được phát triển dưới điều kiện dòng điện một chiều trong các điện dịch kiềm silicate và phosphate, bao gồm hai lớp chính và chứa các pha MgO, Mg2SiO4 và Mg3(PO4)2. Các hạt zirconia được kết hợp ưu tiên vào các vùng lớp bên trong và tại bề mặt lớp phủ. Zirconium cũng được phân bố lại trong vật liệu lớp phủ bên ngoài, đôi khi dẫn đến sự thay đổi cấu trúc vi mô. Do việc gia nhiệt cục bộ tại các vị trí phóng điện vi mô, các hạt đã trải qua sự biến đổi từ zirconia đơn tinh thể sang zirconia tứ diện, mặc dù zirconia đơn tinh thể vẫn có mặt trong lớp phủ cuối cùng. Mg2Zr5O12 cũng được hình thành trong lớp phủ tạo ra trong điện dịch phosphate. Các phát hiện cho thấy rằng vật liệu lớp phủ bên ngoài hình thành tại vùng giao diện lớp bên trong/lớp bên ngoài và bề mặt lớp phủ, với sự vận chuyển của các hạt đến vùng trước thông qua các con đường ngắn mạch trong lớp bên ngoài.

Từ khóa

#lớp phủ #zirconia #magiê #oxy hóa điện phân plasma #cấu trúc vi mô #điện dịch phosphate #độ dẫn điện.

Tài liệu tham khảo

Nykyforchyn HM, Klapkiv MD, Posuvailo VM (1998) Surf Coat Technol 100–101:219 Matykina E, Monfort F, Berkani A, Skeldon P, Thompson GE, Chapon P (2006) Philos Mag 86:49 Kuhn A (2003) Met Finish 101:44 Blawert C, Dietzel W, Ghali E, Song G (2006) Adv Eng Mater 8:511 Monfort F, Berkani A, Matykina E, Skeldon P, Thompson GE, Habazaki H, Shimizu K (2007) Corros Sci 49:672 Nie X, Meletis EJ, Jiang JC, Leyland A, Yerokhin AL, Matthews A (2002) Surf Coat Technol 149:245 Belevantsev VI, Terleeva OP, Markov GA, Shulepko EK, Slonova AI, Utkin VV (1998) Prot Met 34:469 Monfort F, Berkani A, Matykina E, Skeldon P, Thompson GE, Habazaki H, Shimizu K (2005) J Electrochem Soc 152:C382 Matykina E, Doucet G, Monfort F, Berkani A, Skeldon P, Thompson GE (2006) Electrochim Acta 51:4709 Arrabal R, Matykina E, Skeldon P, Thompson GE, Pardo A (2007) J Electrochem Soc (in press) Saifullin RS (1992) Physical chemistry of inorganic polymeric and composite materials. Ellis Horwood, New York, p 238 Bakovets VV, Polyakov OV, Dolgovesova IP (1991) Plasma electrolytic anode treatment of metals (in Russian), Nauka, Novosibirsk Jin F, Chu PK, Tong H, Zhao J (2006) Appl Surf Sci 253:863 Butyagin P, Khokhryakov Y, Mamaev A (2003) Mater Lett 57:1748 Liang J, Hu L, Hao J (2007) Electrochim Acta 52:4836 Fukumasa O, Tagashira R, Tachino K, Mukunoki H (2003) Surf Coat Technol 169–170:579 Wachtman JB, Haber RA (1993) Ceramic films and coatings. William Andrew Publishing/Noyes, New Jersey, p 143 Hannink RH (1983) J Mater Sci 18:457 Xie L, Ma X, Jordan EH, Padture NP, Xiao DT, Gell M (2004) J Mater Sci 39:1639 Grain CF (1967) J Am Ceram Soc 50:288 Khaselev O, Yahalom J (1998) Corros Sci 40:1149 Shimizu K, Thompson GE, Wood GC (1982) Thin Solid Films 92:231 Yerokhin AL, Shatrov A, Samsonov V, Shashkov P, Pilkington A, Leyland A, Matthews A (2005) Surf Coat Technol 199:150 Liu Z, Spargo AE (2001) Philos Mag A 81:625