Нанопористые анодно-оксидные пленки на порошковом сплаве Ti-Al
Автор: Степанова Кристина Вячеславовна, Яковлева Наталья Михайловна, Кокатев Александр Николаевич, Петтерссон Хокан
Журнал: Ученые записки Петрозаводского государственного университета @uchzap-petrsu
Рубрика: Физико-математические науки
Статья в выпуске: 2 (147), 2015 года.
Бесплатный доступ
Объектами исследования являлись образцы из прессованного порошка сплава Тi-40%Al до и после анодирования во фторсодержащем водном растворе 10%H 2SO 4 + 0,15%HF. Изучено влияние параметров анодирования (режима, плотности тока, напряжения и времени анодирования) на ход кинетических зависимостей U a (t) и j a (t). Установлены оптимальные условия процесса для формирования самоорганизованных наноструктурированных оксидных пленок. Исследовано строение поверхности как торцов, так и сломов образцов до и после анодирования при оптимальных условиях методом сканирующей электронной микроскопии. Впервые показано, что при оптимальных условиях на поверхности микрочастиц порошка формируется самоорганизованная пористая оксидная пленка толщиной порядка 350 нм и эффективным диаметром основных пор n> = (70 ± 10) нм. Установлено, что химический состав оксидной пленки представлен в основном Al, Ti, O, а ее структура соответствует совокупности TiO 2 и Al 2O 3 в соотношении, близком 1:1. Анодирование жаропрочного порошкового сплава Ti-40%Al во фторсодержащем водном электролите перспективно для создания новых каталитически активных наноматериалов.
Анодирование, нанопористые, оксидные пленки, порошковый сплав, титан-алюминий
Короткий адрес: https://sciup.org/14750838
IDR: 14750838
Список литературы Нанопористые анодно-оксидные пленки на порошковом сплаве Ti-Al
- Булдаков Д. А., Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. В., Лукашин А. В., Третьяков Ю. Д. Термическая стабильность пористых пленок анодного оксида титана//Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 5-6. С. 58-53.
- Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т./Под общ. ред. Н. П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996. Т. 1. С. 225-227.
- Кокатев А. Н. Структура и свойства композитных покрытий на основе пористых анодных оксидов алюминия и титана, модифицированных наночастицами Ag и γ-Μη02: Автореф. дисс.. канд. техн. наук. Петрозаводск, 2013. 18 с.
- Крылов О. В. Гетерогенный катализ. Новосибирск, 2002. 234 с.
- Фишгойт Л. А., Давыдов А. Д., Мешков Л. Л. Кинетика электрохимического формирования оксидной пленки на сплаве титан-алюминий//Электрохимия. 1999. Т. 35. № 3. С. 383-386.
- Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургиздат, 1962. Т. 1. 608 с.
- Ali G., Chen C., Yo o S. H., Kum J. M., C h o S. O. Fabrication of complete titania nanoporous structures via electrochemical anodization of Ti//Nanoscale Research Letters. 2011. Vol. 6. P. 1-10.
- Beranek R., Hildebrand H., Schmuki P. Self-organized porous titanium oxide prepared in H2S04/HF electrolytes//Electrochemical and Solid-State Letters. 2003. Vol. 6. № 3. P. B12-B14.
- Berger S., Tsuchiya H., Schmuki P. Transition from nanopores to nanotubes: Self-ordered anodic oxide structures on Titanium/Aluminides//Chem. Mater. 2008. Vol. 20. P. 3245-3247.
- Choi J., Wehrspohn R., Gosele U. Mechanism of guided self-organization producing quasi-monodomain porous alumina//Electrochimica Acta. 2005. Vol. 50. P. 2591-2595.
- Ghicov A., Schmuki P. Self-ordering electrochemistry: a review on growth and functionality of TiO2 nanotubes and other self-aligned Mox structures//Chem. Commun. 2009. P. 2791-2808.
- Grimes C. A. Synthesis and application of highly ordered arrays of Ti02 nanotubes//J. Mater. Chem. 2007. Vol. 17. P. 1451-1457.
- Habazaki H., Uozumi M., Konno H., Shimizu K., Skeldon P., Thompson G. E. Crystallization of anodic titania on titanium and its alloys//Cor. Science. 2003. Vol. 45. P. 2063-2073.
- Kelm K., Irsen S., Paninski M. et al. Characterization of the microstructured of Al-rich Ti-Al-alloys by combined TEM imaging techniques//Microsc. Microanal. 2007. Vol. 13. Suppl 3. P. 294.
- Macak J. M., Tsuchiya H., Ghicov A., Yasuda K., Hahn R., Bauer S., Schmuki P. TiO2 nanotubes: self-organized electrochemical formation, properties and applications//Curr. 0pin. Solid. State Mater. Sci. 2007. Vol. 11. P. 3-18.
- Nielsh K., Choi J., Schwirn K., Wehrspohn R., Gösele U. Self-ordering regimes of porous alumina: the 10% porosity rule//Nanoletters. 2002. Vol. 2. № 7. P. 676-680.
- Sulka G. D. Highly ordered anodic porous alumina formation by self-organised anodising and template-assisted fabrication of nanostructured materials//Eftekhari A. (ed.). Nanostructured Materials in Electrochemistry. Wiley-VCH. 2008. P. 1-116.
- Tsuchiya H., Berger S., Macak J. M., Ghicov A., Schmuki P.//Electrochem. Comm. 2007. Vol. 9. P. 2397-2402.
