編號(hào)：FTJS07182
篇名：基于正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化不銹鋼表面納米孔結(jié)構(gòu)制備工藝
作者：周雄 胡廣洪
關(guān)鍵詞： 正交優(yōu)化 不銹鋼 納米孔 陽(yáng)極氧化 硝酸電解質(zhì) 田口實(shí)驗(yàn)
機(jī)構(gòu)： 上海交通大學(xué)
摘要： 目的通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化不銹鋼表面納米孔制備工藝。方法通過(guò)田口實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝。采用含有氯化鈉和硫脲的硝酸溶液陽(yáng)極氧化制備納米孔,在含有氯化鈉、鹽酸和硫酸的水溶液中進(jìn)行擴(kuò)孔處理。通過(guò)掃描電子顯微鏡、能譜儀對(duì)表面處理后的試樣表面形貌和元素進(jìn)行分析,應(yīng)用軟件統(tǒng)計(jì)SEM圖片孔隙率,并將孔隙率作為響應(yīng)指標(biāo),利用極差分析和方差分析研究陽(yáng)極氧化工藝和擴(kuò)孔時(shí)間對(duì)表面形貌及孔隙率的影響,并優(yōu)化工藝參數(shù)。結(jié)果SEM照片和5個(gè)水平的均值表明,硝酸濃度的提高有利于提高孔隙率,較高的硫脲濃度有利于形成均勻有序的納米孔結(jié)構(gòu),氯化鈉濃度、氧化時(shí)間、氧化電壓和擴(kuò)孔時(shí)間對(duì)表面形貌和孔隙率影響不明顯。元素分析表明,納米孔的材料仍然是不銹鋼,而不是金屬氧化物。正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的工藝參數(shù)是:硝酸的體積濃度為90mL/L,硫脲的質(zhì)量濃度為3.5g/L,氯化鈉的質(zhì)量濃度為20g/L,氧化時(shí)間為120s,氧化電壓為5.0V,擴(kuò)孔時(shí)間為50s。結(jié)論通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,優(yōu)化后的工藝能夠制備出表面較平整、孔隙率較高的納米孔結(jié)構(gòu)。
