铁素体不锈钢表面Co–Mn3O4复合镀层的制备及热转化工艺优化

以E-brite铁素体不锈钢为基体,先复合电镀制备了Co–Mn3O4,再热转化得到(Co,Mn)3O4尖晶石涂层。研究了镀液pH、搅拌速率和阴极电流密度对复合镀层中Mn含量的影响,得到复合电镀的较优配方和工艺条件为:CoCl2.6H2O50g/L,CoSO4.7H2O300g/L,H3BO330g/L,十二烷基硫酸钠0.03g/L,Mn3O4120g/L,pH5.0,室温,极间距30mm,搅拌速率500r/min,阴极电流密度20mA/cm2,时间10min。在800℃的空气中氧化4h后,Co–Mn3O4复合镀层热转化为(Co,Mn)3O4尖晶石涂层,氧化100h后结构稳定,表面平整致密,能够有效阻隔Cr元素向外挥发。

Co-Mn3O4复合镀层转化为（Co,Mn）3O4尖晶石涂层的研究

为了制得满足铁素体不锈钢连接体实际需求的(Co,Mn)3O4尖晶石涂层,采用复合电镀法在E-brite表面涂覆Co-Mn3O4先导层,在空气中以5℃/min的速率升温至800℃进行氧化。用扫描电镜(SEM)分别观察热转化前后涂层的表面及截面形貌,用能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析转化后涂层的元素分布及物相变化。结果表明:沉积10 min后得到厚度约8μm、弥散均匀且与基底结合良好的Co-Mn3O4复合镀层;氧化10 min后,形成内部为CoO、外部为Co3O4的双层氧化物且Mn3O4未与镀层基质完全融合;氧化60 min后,复合镀层完全转化为(Co,Mn)3O4尖晶石涂层;基底与涂层存在元素的互扩散现象,界面处形成致密的厚约2~3μm的Cr2O3氧化层,涂层能够有效阻隔Cr进一步向外挥发。

电镀-高温氧化法制备CoCo_2O_4尖晶石型太阳能选择性吸收层

先采用电镀法在铁素体不锈钢上制备纯钴镀层,配方和工艺为:CoSO_4·7H_2O 300 g/L,CoCl_2·6H_2O 50 g/L,H_3BO_4 30 g/L,十二烷基磺酸钠(SDS)0.03 g/L,p H 5.0,室温,电流密度20 m A/cm^2,极间距30 mm,时间20 min。再在800°C下对Co镀层高温热氧化4 h,得到尖晶石型CoCo_2O_4太阳能选择性吸收层。分别采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对镀层的相结构和表面形貌进行表征。研究了Co镀层厚度(即电镀时间)对尖晶石型CoCo_2O_4吸收层光学性能的影响。结果表明,电镀时间为20 min时,最终所得CoCo_2O_4层的光学性能最佳,在700°C下工作的优选因数FOM为50.31 W/cm^2。将热氧化时间延长至100 h后,CoCo_2O_4吸收层的结构和光学性能均未发生明显变化,说明其高温稳定性优良。

铁素体合金表面钴锰尖晶石涂层的制备和阻铬性能研究

以铁素体不锈钢E-brite为基体材料,采用电解共沉积法制备Co-Mn2O3复合镀层,并将电镀样品暴露在800℃的空气中不同时间(10 min、4、100 h),经热处理将镀层转变为尖晶石涂层。利用扫描电镜、能谱分析(SEM/EDS)和X射线衍射(XRD)对热转化层进行分析。结果表明:经过10 min热处理的Co-Mn2O3复合镀层中的Mn2O3颗粒并没有完全溶入氧化层,但经4、100 h热处理的Co-Mn2O3复合镀层完全转化为(Co,Mn)3O4尖晶石涂层,这对防止基体材料中Cr的挥发有明显阻碍作用。