熔盐电解法制备铜表面功能材料的基础研究

高炉风口、连铸结晶器等部件的工作环境十分恶劣，一般材料难以承受，很快报废失效。本课题拟在NaCl-KCl-NaF-CuCl-SiO2熔盐体系中，以Cu-Si合金为阳极，铜为阴极，通过电解的方法，在铜表面制备Cu-Si梯度材料，然后再经碳化处理在表面形成SiC层。通过研究电解工艺参数、阳极Cu-Si合金板Si含量、熔盐组成对Cu基体表面Cu-Si梯度层的形成、断面形貌、显微金相组织以及织构的形成及演化过程的影响；研究碳化处理温度、时间、碳粉粒度对形成的SiC层的表面形貌、断面形貌以及厚度、组织结构的影响；研究该材料不同结构条件下的耐磨性能、抗热震性、抗氧化性。建立熔盐电解法制备Cu-Si梯度材料的理论；构建Cu-Si梯度层Si含量与阳极铜硅合金板Si含量、电解温度、电流密度等条件之间的数学模型，解决其中的科学问题，为延长高炉风口、连铸结晶器寿命提供一种有效的解决方法。