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Y_(2)Si_(2)O_(7)增强SiC质耐火材料抗高温水蒸气腐蚀性能研究 被引量:1
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作者 薛海涛 刘星宇 +5 位作者 陈定 顾华志 李少飞 黄奥 付绿平 伍书军 《耐火材料》 北大核心 2025年第1期8-12,共5页
为解决高温水蒸气对垃圾焚烧炉用SiC质耐火材料产生的严重腐蚀,以SiC颗粒和细粉为主原料,硅溶胶为结合剂,Y_(2)O_(3)粉为添加剂,在150 MPa的压力下压制成140 mm×25 mm×25 mm的长条试样,经1 400℃保温3 h烧成制备Y_(2)Si_(2)O_... 为解决高温水蒸气对垃圾焚烧炉用SiC质耐火材料产生的严重腐蚀,以SiC颗粒和细粉为主原料,硅溶胶为结合剂,Y_(2)O_(3)粉为添加剂,在150 MPa的压力下压制成140 mm×25 mm×25 mm的长条试样,经1 400℃保温3 h烧成制备Y_(2)Si_(2)O_(7)增强SiC质耐火材料,再经1 000℃保温100 h水蒸气腐蚀。研究Y_(2)O_(3)粉的添加量(添加质量分数分别为0、1.5%、3.0%、4.5%)对烧后试样和水蒸气腐蚀后试样的性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:添加Y_(2)O_(3)会造成烧后SiC质耐火材料的显气孔率上升,常温抗折强度下降;但是随着Y_(2)O_(3)添加量的增加,经1 000℃保温100 h水蒸气腐蚀后试样的体积密度和常温抗折强度增加,水冷热震5次后的常温抗折强度增加,因为1 400℃高温烧成过程中Y_(2)O_(3)和SiO_(2)原位反应生成Y_(2)Si_(2)O_(7)增强相,其与SiC基体结合紧密,且Y_(2)Si_(2)O_(7)在高温水蒸气条件下稳定性好,与SiC基体热膨胀系数接近,能够提高SiC质耐火材料的抗高温水蒸气腐蚀性能。 展开更多
关键词 SiC质耐火材料 Y_(2)Si_(2)O_(7) 水蒸气腐蚀 抗热震性
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Lu-Si-O体系在高温水蒸气环境中的腐蚀行为 被引量:1
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作者 洪智亮 成来飞 +2 位作者 鲁琳静 张立同 王一光 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期186-190,共5页
采用溶胶-凝胶法制得三种镥硅酸盐体系粉体材料.以氧化物的摩尔比来表示此三种粉体,分别为:Lu2O3.SiO2、Lu2O3.2SiO2和Lu2O3.2.26SiO2.在1400℃、50%H2O-50%O2静态常压气氛下,研究了它们的耐水蒸气腐蚀性能.以单位面积重量变化率表征材... 采用溶胶-凝胶法制得三种镥硅酸盐体系粉体材料.以氧化物的摩尔比来表示此三种粉体,分别为:Lu2O3.SiO2、Lu2O3.2SiO2和Lu2O3.2.26SiO2.在1400℃、50%H2O-50%O2静态常压气氛下,研究了它们的耐水蒸气腐蚀性能.以单位面积重量变化率表征材料的耐水蒸气腐蚀性能,结合X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)等分析手段,揭示了镥硅酸盐体系在高温水蒸气环境中的腐蚀机制和反应机理.结果表明:三种原始粉体主要物相依次为:Lu2SiO5+Lu2Si2O7、Lu2Si2O7+SiO2和Lu2Si2O7+SiO2.在水蒸气作用下,Lu2SiO5相与Al2O3反应生成新相Lu3Al5O12,而Lu2Si2O7相并未受到水蒸气的作用而发生任何反应,表现出优异的化学稳定性. 展开更多
关键词 Lu2SiO5 Lu2Si2O7 环境障碍涂层 水蒸气腐蚀
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喷丸对TP304H钢高温水蒸气氧化行为的作用 被引量:21
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作者 李辛庚 傅敏 何家文 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2004年第3期253-257,共5页
研究了表面喷丸形变处理对TP304H钢在610~770℃水蒸气中的氧化行为的影响,采用SEM、EDX和EPMA分析了不同喷丸强度对合金水蒸气氧化65h的氧化膜形貌、结构和表面合金元素的影响.结果表明:表面喷丸形变可有效减缓氧化动力学速度,在0 5MP... 研究了表面喷丸形变处理对TP304H钢在610~770℃水蒸气中的氧化行为的影响,采用SEM、EDX和EPMA分析了不同喷丸强度对合金水蒸气氧化65h的氧化膜形貌、结构和表面合金元素的影响.结果表明:表面喷丸形变可有效减缓氧化动力学速度,在0 5MPa喷丸强度和730℃条件下提高抗氧化性能的效果最好,表面氧化膜颗粒得到细化,膜中Cr相对浓度明显提高,氧化膜物相构成由纯Fe和Fe、Cr混合氧化物转变为Cr2O3.分析认为:表面喷丸形变处理增加了合金表层区域的位错、空位等缺陷浓度,提高了氧化初期的形核密度,为Cr提供了大量短路扩散通道,降低了Cr选择氧化的临界浓度;基体表层Cr的短路扩散保证了Cr2O3膜稳定生长的扩散通量,从而抑制了Fe氧化物的形成. 展开更多
关键词 水蒸气腐蚀 氧化膜 喷丸 选择性氧化 TP304H钢 高温氧化
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38CrMoAl活塞杆耐腐蚀性能研究 被引量:3
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作者 宋慧瑾 鄢强 +1 位作者 朱晓东 董志红 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期528-531,共4页
采用小多弧离子镀制备了TiN涂层。通过金相显微镜、分析天平及X射线衍射(XRD)研究了有无镀覆TiN涂层的活塞杆材料(38CrMoAl)在高温、水蒸气及酸性条件下的耐腐蚀性能。结果表明,200℃下两种样品未被氧化,400℃下38CrMoAl样品表面氧化,... 采用小多弧离子镀制备了TiN涂层。通过金相显微镜、分析天平及X射线衍射(XRD)研究了有无镀覆TiN涂层的活塞杆材料(38CrMoAl)在高温、水蒸气及酸性条件下的耐腐蚀性能。结果表明,200℃下两种样品未被氧化,400℃下38CrMoAl样品表面氧化,而镀有TiN薄膜的样品表面无明显变化,600℃下镀有TiN涂层样品氧化;3种腐蚀条件下,有TiN涂层的38CrMoAl活塞杆比未镀覆涂层的活塞杆耐腐蚀性能好。 展开更多
关键词 38CrMoAl活塞杆 TIN涂层 抗氧化性 水蒸气腐蚀 耐酸碱腐蚀
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(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)环境障涂层材料的制备及其性能
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作者 何翰伟 郭星晔 +2 位作者 周正 吴旭 吴杨 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期296-304,共9页
环境障涂层(EBCs)可以有效保护SiC陶瓷基复合材料(CMC-SiC)免受航空发动机高温水氧环境中的腐蚀。稀土焦硅酸盐(RE_(2)Si_(2)O_(7))因其与SiC基体匹配的热膨胀系数和良好的高温性能,成为理想的EBC候选材料之一,然而其耐高温水蒸气腐蚀... 环境障涂层(EBCs)可以有效保护SiC陶瓷基复合材料(CMC-SiC)免受航空发动机高温水氧环境中的腐蚀。稀土焦硅酸盐(RE_(2)Si_(2)O_(7))因其与SiC基体匹配的热膨胀系数和良好的高温性能,成为理想的EBC候选材料之一,然而其耐高温水蒸气腐蚀性能尚无法满足其服役需求,有待进一步优化。取四种稀土元素设计并制备一种新型高熵焦硅酸盐硅陶瓷(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)((4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7))。稀土元素Yb和Lu对应的焦硅酸具有单一的β相结构及优秀的抗高温水氧腐蚀性能,稀土元素Tm和Y的焦硅酸也具有β相结构及较低的热导率。试验结果表明,采用无压烧结成功制备出具有单斜β相的(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)块材,差示扫描量热法(DSC)曲线无明显的吸/放热峰,从室温到1300℃保持平直,具有良好的相稳定性。(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)具有较低的热膨胀系数(CTE,2.66×10^(−6)~3.84×10^(−6)℃^(−1))和热扩散系数(0.41~0.92 mm^(2)/s)。在1300℃,90%Air-10%H_(2)O的气氛中腐蚀200 h,质量损失仅0.625 mg/cm^(2),远低于Yb2Si2O7的失重,(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)表现出了较好的抗高温水蒸气腐蚀能力。设计并制备的新型(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)高熵硅酸盐陶瓷在热学性能和抗高温水氧腐蚀性能方面具有一定优势,有望成为一种潜在的高性能环境障涂层材料。 展开更多
关键词 环境障涂层 高熵焦硅酸盐 无压烧结 热学性能 高温水蒸气腐蚀
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硅基非氧化物陶瓷表面环境障涂层的研究进展 被引量:8
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作者 路明辉 冯志海 周延春 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2015年第2期107-118,共12页
硅基非氧化物陶瓷如Si3N4和Si C及其复合材料具有优异的物理性能和高温力学性能,在航空发动机的高温热端部件上展示出了巨大的应用潜力。制约其应用的主要因素是在发动机工作环境下,硅基非氧化物陶瓷容易与水蒸气反应生成挥发性的Si(OH... 硅基非氧化物陶瓷如Si3N4和Si C及其复合材料具有优异的物理性能和高温力学性能,在航空发动机的高温热端部件上展示出了巨大的应用潜力。制约其应用的主要因素是在发动机工作环境下,硅基非氧化物陶瓷容易与水蒸气反应生成挥发性的Si(OH)4,导致其尺寸减小、性能退化。环境障涂层是一种在发动机环境下使用的高温结构材料表面的防护涂层,它可以阻止或减小发动机环境对高温结构材料性能的影响。本文的目的是回顾硅基非氧化物陶瓷表面环境障涂层的发展历史,介绍环境障涂层的分类、特点、不同体系的性能及最新进展,并指出环境障涂层的发展方向。 展开更多
关键词 环境障涂层 力学性能 热学性能 水蒸气腐蚀
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Hf对ODS-FeCrAl合金微观组织及性能的影响 被引量:2
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作者 吴飒建 李静 刘实 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期648-656,共9页
为研究少量添加的Hf对ODS-FeCrAl合金微观组织及性能的影响,通过机械合金化和后续的热等静压工艺研制两种14Cr-ODS-FeCrAl合金,对其进行微观结构、力学性能、1200℃空气抗氧化性能和1200℃水蒸气抗腐蚀性能测试。TEM结果表明,两种合金中... 为研究少量添加的Hf对ODS-FeCrAl合金微观组织及性能的影响,通过机械合金化和后续的热等静压工艺研制两种14Cr-ODS-FeCrAl合金,对其进行微观结构、力学性能、1200℃空气抗氧化性能和1200℃水蒸气抗腐蚀性能测试。TEM结果表明,两种合金中YAlO3氧化物析出相细小弥散,而Hf的添加促进合金基体中生成颗粒尺寸更加细小的Y2Hf2O7纳米氧化物。由于纳米氧化物Orowan的强化机制,两种合金均具有优异的室温与高温力学性能。XRD和SEM结果表明,两种合金经过1200℃空气氧化与1200℃水蒸气腐蚀后,表面均形成均匀致密的α-Al2O3膜,对合金起保护作用。Hf添加有利于合金在1200℃水蒸气腐蚀条件下形成更加均匀的α-Al2O3膜,抑制Al3+的向外扩散,避免合金内部晶界处形成空穴。 展开更多
关键词 ODS合金 显微组织 氧化物析出相 力学性能 高温空气氧化 高温水蒸气腐蚀
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