純鐵在含有超臨界二氧化碳流體之介質中的電化學碳化研究

Translated title of the thesis: Electrochemical Carburization of Iron in Supercritical CO2 Containing Aqueous Electrolyte
  • 林 承暘

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究嘗試以含有超臨界二氧化碳流體之電解液進行電化學碳化反應,在純鐵基材上完成電化學碳沉積,使金屬表面產生碳化,使用的電解液為1 M之硫酸鈉水溶液。本實驗採用的電化學方法有兩種,第一種為定電流製程,施加-5 A/dm2之電流密度,進行五小時的電化學碳化,第二種為定電位製程,施加的電位為 -1 5 VPt、-1 8 VPt、-2 1 VPt及-2 4 VPt,進行三小時的電化學碳化反應。實驗結果顯示,於固定電流密度下反應,可以成?的還原碳原子,使用X射線光電子能譜儀、掃描穿透式電子顯微鏡及歐傑電子能譜儀進行分析,結果顯示經過電化學碳化的試片,在表面形成一層非晶質碳的結構,並在純鐵內部有碳固溶的現象發生。若以定電位的方式進行電化學碳化,於電位-1 5 VPt、-1 8 VPt、-2 1 VPt及-2 4 VPt均可在表面發生碳還原,經過X射線光電子能譜儀及歐傑電子能譜儀的縱深分析,結果顯示碳還原之速率和還原電位的絕對值呈現正相關,電位越負時,表面之非晶質碳有較厚的趨勢,但是碳還原速率太快時,表面的非晶質碳會阻擋初生態碳的擴散,進而導致內部形成鐵碳固溶體狀態的深度較淺。
Date of Award2014 Aug 22
Original languageChinese
SupervisorWen-Ta Tsai (Supervisor)

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