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光电化学法研究镍基合金在288℃高温水中生成氧化膜的半导体性质

张胜寒檀玉梁可心

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00270

采用光电化学法研究了Incoloy800HT和Inconel600镍基合金在288℃高温水中形成的氧化膜的半导体性质. 组成镍合金氧化膜的物相为 Ni的氢氧化物或镍铁氧化物、Cr2O3和FexNi1-xCr2O4, 它们的特征带隙宽度分别为2.3, 2.9/3.5和4.1-4.3 eV. 在-400 mV至+400 mV范围内, Incoloy800HT合金表面氧化膜的光电化学响应表现为n型半导体性质, Inconel600合金表面氧化膜的光电化学响应表现为n/p型半导体性质, 同时, 在半导体性质从n型转变为p型的临界电压下, 光电化学响应相角发生180o转变.

关键词: 光电化学响应 , Ni-based alloy , oxide film , semiconductor property , high temperature water

光电化学法研究镍基合金在288℃高温水中生成氧化膜的半导体性质

张胜寒 , 檀玉 , 梁可心

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00270

采用光电化学法研究了Incoloy800HT和Inconel600镍基合金在288℃高温水中形成的氧化膜的半导体性质.组成镍合金氧化膜的物相为Ni的氢氧化物或镍铁氧化物、Cr2O3和FexNi1-xCr2O4,它们的特征带隙宽度分别为2.3,2.9/3.5和4.1-4.3 eV.在-400 mV至+400 mV范围内,Incoloy800HT合金表面氧化膜的光电化学响应表现为n型半导体性质,Inconel600合金表面氧化膜的光电化学响应表现为n/p型半导体性质,同时,在半导体性质从n型转变为p型的临界电压下,光电化学响应相角发生180°转变.

关键词: 光电化学响应 , 镍基合金 , 氧化膜 , 半导体性质 , 高温水

光电化学响应分析Ni201在中性溶液中形成表面钝化膜的半导体性质

檀玉 , 梁可心 , 张胜寒

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00765

应用光电化学响应法和Mott-Schottky曲线法,研究了Ni201在500℃空气中生成的氧化膜和在pH值为8.4的中性缓冲溶液中阳极氧化生成钝化膜的半导体性质,分析了Ni201表面钝化膜的结构和组成.Mott-Schottky曲线表明,Ni201在该中性溶液中生成钝化膜的平带电位约为0.40 V,其在500℃空气中生成的氧化膜的平带电位约为0.15 V,前者的载流子浓度约是后者的34倍.在中性缓冲溶液中生成钝化膜的光电流谱表明,Ni201的结构由内层NiO和外层Ni(OH)2构成,其带隙宽度分别为2.8和1.6 eV.其中,具有晶体结构的内层NiO的带隙宽度与Ni201在500℃空气中生成的氧化膜的带隙宽度2.4 eV相似.通过光电化学法和Mott-Schottky曲线建立Ni201表面钝化膜的电子能带结构模型,解释了其内层NiO和外层Ni(OH)2同是p型半导体组成的钝化膜的半导体性质.

关键词: Ni201 , 钝化膜 , Mott-Schottky曲线 , 光电化学响应 , 半导体性质

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