摘 要
一种金属材料是否具有理想的抗高温氧化性能，取决于它一旦暴露在高温环境中能否形成致密、热稳定性高、热生长速度慢的保护性氧化物膜，如Cr2O3或Al2O3等。但是，普通商用合金通常形成保护性较差的以基体主元的氧化物为主的氧化物膜。为此，它们一般需施加热生长Cr2O3或Al2O3氧化层的高温防护涂层以提高抗高温腐蚀性能。应用广泛的不锈钢金属材料在优良条件下具有非常强大的抗腐蚀能力，但如果将此材质放在比较恶劣的环境下，不锈钢仍会发生严重的腐蚀。所以我们要是在其表面制备涂层（特别是无机氧化物涂层）可提高不锈钢的耐蚀能力。Al2O3–CeO2–Y2O3复合薄膜具有优良抗腐蚀性，若进一步通过掺杂改性可以极大的改善它的很多方面的性能。由于它潜在的应用价值，因而成为近年来研究的焦点。
本文主要采用溶胶–凝胶法（sol–gel）和合金电沉积法在SUS304不锈钢表面引入Al2O3–CeO2–Y2O3复合防护涂层。采用XRD、EDS、扫描电镜（SEM）及电化学综合测试仪等手段对涂层的晶相、表面形貌和耐蚀性能进行分析。主要得出以下结论：
以硝酸铈（ Ce(NO3)3·6H2O ）、 硝 酸 铝 （ Al(NO3)3·9H2O ）和硝酸钇（Y(NO3)3·6H2O）为前躯体制得复合溶胶，并考察了胶溶剂的加入速度、回溶温度、pH值大小及PVP的添加量对成膜效果的影响；通过浸渍涂膜法和旋转涂膜法两种成膜方法制得的复合防护涂层耐蚀性能比较，选用旋转涂膜法进行成膜较宜。涂膜次数为5次，热处理温度为550 ℃，升温速率为0.5 ℃/s，此时得到的复合氧化膜有较强的耐腐蚀性，平均孔隙率最低约达24%。
用电化学沉积法制备Al–Ce–Y合金镀层，然后经过热处理获得Al2O3–CeO2–Y2O3复合防护涂层。在本实验条件下，沉积液pH值为2.5~3.5、沉积液温度30~45 ℃、阴极电流密度2.2~2.5 A·cm-2、沉积时间为20~30 min时，沉积出的合金镀层较均匀、致密和平整，热处理后得到的氧化膜也优良；采用相关测试仪器，对Al2O3–CeO2–Y2O3复合膜的性能进行测试、分析和比较。
关键词：溶胶–凝胶法；Al2O3–CeO2–Y2O3复合涂层；Al–Ce–Y合金镀层；电化学沉积法
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