MoS2对陶瓷层组织形貌的影响

 
 
 
L3号电解液：Na2SiO3+KOH+MoS2
 


 
 
由表3-13可以看出MoS2的加入一定程度上降低了起始电压，而对终止电压基本没有影响。但所生成的陶瓷膜层厚度有所增加，且质量较好。表面光滑细腻，膜层接近乳白色，有瓷釉质感。但随其含量增加，膜厚又变小，同时溶液稳定性变差。由添加MoS2的等离子体陶瓷层X-ray衍射谱可以看出，没有出现含硫化合物的衍射峰(如图3-27所示)。但由于MoS2的加入使膜层中α-A12O3的含量高于主体系。分析认为可能是由于MoS2的加入使微区弧光放电温度增加，从而有利于γ-A12O3向α-A12O3的转变。



 
 
分析认为，在PEO过程中少量纳米MgO随铝表面熔融、烧结，反应形成具有陶瓷特性的镁铝尖晶石相(MgAl204)。尖晶石是一组分子组成为AB204的等轴晶系的系列化合物。在所有的尖晶石类结构中，氧原子是等同的，以立方密堆积排列。在镁铝尖晶石中，由于氧离子比阳离子大得多，铝和镁的金属离子分别按一定的规律插入在氧离子按最密堆积形成的八面体和四面体空隙中，从而增强陶瓷层的致密性以及耐腐蚀性能。
在添加了纳米MgO的电解液中，经PEO处理后的陶瓷层表面形貌如图3-32所示。可见，氧化膜层表面有很多近似于圆形的孔洞，直径不大于5μm，这些都是未封闭的等离子体放电通道。说明在氧化的初始阶段，由于产生的放电火花较小，释放的能量低，不足以使放电通道完全封闭。这些孔洞只存在于氧化膜层的表面，并不是穿过氧化层的通孔。膜层表面还存在大量细小颗粒，这是由于随着等离子体电解氧化放电区瞬间温度的提高，镁铝尖晶石聚集充分，晶体结晶完善，晶粒长大，收缩增大。
对等离子体电解氧化陶瓷层表面进行的EDS点分析结果如图3-30所示，分别对应图3-29(b)中的spectrum1和spectrum2两点。可以看出图中出现了Mg的衍射峰，且对应于白亮点spectrum2处Mg元素含量较spectrum1处由0。59at%提高到了1。46at%。分析认为，spectrum2处除了含有等离子体电解氧化反应生成的镁铝尖晶石相外，还可能同步沉积了纳米MgO颗粒，细小的颗粒之间相互堆积形成了较大的MgO颗粒，因而其Mg元素含量较高。http://www.dgzhenghang.cn