coating is 138。3 和 188。6 kJ/mol respectively and the temperature is 520 and 690  ℃  for

the specimens。 To study the effect of CeO2 nanoparticles on oxidation resistance, pure nickel and the Ni-CeO2 coatings were oxidized at 500 and 800°C in air。 According to phase determination by XRD analysis for oxide scales,the oxide layer of pure nickel was contained of NiO and Ni2O3 phase in replacement of CeO2, NiO and NiCe2O4 phase for that of Ni-CeO2  coating。 The precipitation of the Ce-rich dispersed phase to modify  plastic

deformation and spalling resistance of their oxide layers should be reponsibile for an improved oxidation resistance。 In particular, the aggregation of CeO2 precipitates or its Ce solute atoms along defective boundaries or thermal micro cracks was more favorable for making bonding interactions with coarsening grains for compelting recombinations of the spalling oxide scales, thereby obtaining modifications of coefficient of thermal expansion between the Ni/NiO interface to improve high-temperature oxidation resistance。

Keywords: CeO2 nanoparticles; double pulse electro deposition; Ni-CeO2 composite coating; high-temperature oxidation resistance

目 录

第一章 绪 论 1

1。1 纳米复合镀层 1

1。1。1 稀土纳米颗粒增强金属基复合镀层未来发展趋势 1

1。1。2 稀土纳米颗粒增强机理概述 6

1。2  超声双脉冲电沉积 8

1。2。1 双脉冲电流特性 8

1。2。2 超声波搅拌作用及原理 9

1。3  本文主要研究内容 11

第二章 实验与表征方法 12

2。1  实验原材料与仪器 12

2。2  表面预处理 13

2。3 纳米晶 Ni-CeO2 复合镀层制备 13

2。4  镀层微观组织表征 15

2。4。1 XRD 射线衍射 15

2。4。2 FE-SEM/EDX 场发射扫描电子显微镜测试 15

2。4。3 TEM 透射电子显微镜测试 15

2。4。4 TG-DSC 差示热重热力学分析 15

2。4。5 XPS 电子能谱测试 16

2。5  高温抗氧化性能测试 16

第三章 结果与讨论 16

3。1  添加纳米 CeO2 颗粒对 Ni 镀层组织结构的影响 17

3。1。1 表面形貌 FE-SEM 表征 17

3。1。2  Ni 晶织构转变 XRD 分析 19

3。1。3 超声振荡对 Ni 晶织构生长过程的作用机理 21

3。2  添加纳米 CeO2 颗粒对 Ni 镀层高温抗氧化性能的影响 24

3。2。1 氧化动力学 24

3。2。2 氧化膜形貌 FE-SEM 分析 25

3。2。3 氧化膜 XRD 相成分分析 26

3。2。4 氧化膜成分 XPS 研究 28

3。2。5 微观结构 TEM 观察 28

3。3  热稳定性 TG-DSC 分析