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Zr-0.39Sn-0.32Nb 合金微弧氧化膜变温介电性能研究

2021-12-09曲尧关浩浩王兴平徐驰金小越杜建成薛文斌

表面技术 2021年11期

曲尧,关浩浩,王兴平,徐驰,金小越,杜建成,薛文斌

(1.北京师范大学,北京 100875;2.北京市辐射中心,北京 100875;3.国防科技工业核材料创新中心,北京 102413)

环境温度对氧化锆陶瓷的导电特性有较大影响,常温时它为绝缘体,但高温下具有一定的导电性,1000 ℃时电导率可以达到2.4~25 S/m[1]。在353~473 K范围内,Y2O3稳定ZrO2陶瓷的交流电导率和直流电导率均随着温度的升高而增大[2]。当温度大于1073 K时,ZrO2的电导率随温度的增加而增加,且在1470 K以后上升的速率加大[3]。ZrO2结构陶瓷及陶瓷涂层在各种温度环境中都有较广泛的应用,但是目前针对ZrO2涂层绝缘性能的研究还需进一步深入探索。

微弧氧化(Microarc Oxidation,MAO)是在阀金属及其合金表面原位生长陶瓷氧化膜的技术[4-8]。微弧氧化后的膜层具有较好的耐磨、耐蚀和绝缘性能[9-10],因此该技术广泛应用于铝、镁、钛、锆合金的表面处理[11-14]。微弧氧化从阳极氧化发展而来,金属基体直接转化为氧化膜,但外加了几百伏电压,使得氧化膜被击穿放电,微弧放电区的局部瞬间高温烧结作用形成陶瓷相,同时膜层与基体结合良好[4]。王玉林等人[15]发现硬铝微弧氧化陶瓷膜击穿电压随膜厚的增加而增大,而平均击穿场强则随膜厚的增加而降低。石绪忠等人[16]使用高压兆欧表和耐压测试仪测量了5A06铝合金微弧氧化膜与阳极氧化膜的绝缘性能,发现前者的绝缘电阻率更高。张镜斌等人[17]测出ZL101A 铝合金射流微弧氧化膜层在2000 V 加载电压下的绝缘电阻值为11.6 MΩ,略高于普通微弧氧化膜(8.45 MΩ)。Tchufistov 等人[18]研究了不……

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