純鐵在水溶液中進行電化學碳沉積及碳化之研究

  • 劉 岳勳

學生論文: Master's Thesis

摘要

本研究利用電化學碳化(Electrochemical carburization ECC)技術,在0 1 M 硫酸鈉水溶液中通入二氧化碳作為電解液,在水溶液中以定電位的方式,於純鐵電極表面進行碳沈積反應。經電化學處理後的試片利用能量分散X光譜(EDS)以及X光電子能譜(XPS)確認碳沈積反應,並使用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察純鐵表面積碳的影像與形貌,同時從橫截面量測沈積碳的厚度。實驗結果顯示在-1 3 VSCE、-1 5 VSCE、-1 7 VSCE、-1 9 VSCE電位下進行定電位還原反應,能成?地使碳沉積在純鐵的表面,而碳層的厚度隨著碳化的時間增加而增加,其關係大約呈現正比取向,經過360小時的碳化,其厚度可達42 μm。X光電子能譜結果顯示,經電化學碳化過的鐵基材,會在表層形成一層非晶質碳(284 8 eV),且部分的碳會擴散至基材中,形成鐵碳固溶體(283 0 eV)。另外,碳擴散的深度會隨碳化的時間增加而增加。 本研究亦探討電化學碳化與滲碳熱處理結合的可能性,將碳化過的試片以真空加熱的方式進行熱處理。結果顯示,沉積碳擴散至鐵基材的區域,會在冷卻後形成麻田散鐵組織、碳化物及石墨等新相。另外,因麻田散鐵組織的出現,其硬度會提升至大約750 Hv。
獎項日期2016 九月 6
原文Chinese
監督員Wen-Ta Tsai (Supervisor)

引用此

純鐵在水溶液中進行電化學碳沉積及碳化之研究
岳勳, 劉. (Author). 2016 九月 6

學生論文: Master's Thesis