铝合金表面ZnO/Y2O3/Al2O3微弧氧化涂层的制备及其热控性能研究

• 作者: 李涛 张鹏 卢松涛 吴晓宏
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 铝合金 微弧氧化 稀土元素钇 ZnO 热控涂层
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 专题——空间功能涂层技术
• 页码范围: 8-13,37
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.4|TB333
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.12.002

摘要

目的 改善铝合金表面热控性能.方法 通过微弧氧化技术,采用六水合硝酸钇(Y(NO3)3·6H2O)为稀土改性剂,在铝合金表面原位构筑ZnO/Y2O3/Al2O3微弧氧化涂层.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜,分析涂层晶体结构、化学组成和表面形貌;利用红外发射率仪和紫外/可见/近红外分光光度计分别测量涂层的发射率与太阳吸收率,进而探究涂层热控性能及其影响因素.结果 实验表明,钇源的用量能够显著影响涂层结构和热控性能,当钇源质量浓度为6 g/L时,所得ZnO/Y2O3/Al2O3涂层的红外发射率为0.859,太阳吸收率为0.405,具有最低吸辐比0.471,显示出优异的热控性能.结论 原位构筑稀土元素Y改性的微弧氧化涂层可有效提高铝合金表面的热控性能.这得益于微弧氧化过程中所生成的Y2O3,它可有效调控涂层的形貌、粗糙度和厚度.此外,由于Y2O3具有较大的禁带宽度,可降低微弧氧化涂层中ZnO在高能紫外光波段的吸收.