Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/9839
標題: Study on the Electrolytic Deposition of Zr Thin Film on the SUS 316L Stainless Steel
電解沉積氧化鋯在SUS316L不鏽鋼上之研究
作者: 許志忠
Xu, Zhi-Zhong
關鍵字: MATERIALS-SCIENCE;材料科學;ENGINEERING;electrolitic deposition;zirconia;工程;極化區;蒸發速率;氧化鋯;電解沉積
出版社: 材料工程研究所
摘要: 
本研究乃以SUS 316L不鏽鋼為基材,經由氧化鋯硝酸鹽(ZrO(N)2)水溶液利用
定電位電解沉積的方式來製備氧化鋯(Zr)陶瓷薄膜,同時藉由控制實驗上的電化
學參數(濃度、時間、溫度、氧含量等)以便了解各項參數對氧化鋯陶瓷薄膜的形成
及結構與性質的影響。
藉由不同濃度(0.0125M、0.00625M、0.003125M)的氧化鋯硝酸監溶液中進行陰極極
化,發現了在陰極極過化程中包含了三個段的反應:1.的還原;2.氫離子濃度極化
;3.水的還原。將此三階段分為三個極化區。其中以第二極化區沉積效果最好。此外
,高濃度的氧化鋯硝酸鹽溶液(0.0125M)沉積時反應速率較快,同時會產生大量的
氫氣泡附著在氫氧化鋯膠體中,乾燥時會破裂影響沉積膜表面的均勻性;低濃度的氧
化鋯硝酸鹽溶液(0.003125M)則反應速率較慢所需沉積時間太久;最理想的濃度是
0.00625M,既可得到均勻的沉積表面,亦可節省時間,對於日後的應用較為方便。
膠體乾燥時的溫度會影響膠體表面的蒸發速率,所造成表面裂縫的產生,所以控制乾
燥時的表面溫度,減少裂縫產生的可能性。燒結時氧氣的存在會造成基材的高溫氧化
現像,所以在真空爐中進行燒結的動作以避免基材高溫氧化破壞整個沉積面的均勻性

經由此方法所製得之具氧化鋯薄膜之試片來進行各種電化學腐蝕測試、浸泡實驗以及
刮痕試驗等等,以了解氧化鋯薄膜的表現。發現在各項電化學及浸泡實驗中,具氧化
鋯薄膜之試片的表現的確有所成長,保護電位的提昇、腐蝕電流減小的,證明了氧化
鋯薄膜的確有發揮其功效。於刮痕試驗中,真空爐燒結出來的試片效果普遍比在大氣
中燒結的效果表現來的好,原因在於大氣中燒結時,易在高溫下產收基材的氧化,破
壞了基材表現的完整性及與氧化鋯薄膜間的附著力。所以建議在真空爐中進行燒結的
過程。
URI: http://hdl.handle.net/11455/9839
Appears in Collections:材料科學與工程學系

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