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镀铝对CoCrNiAlY-YSZ-LaMgAl_(11)O_(19)双陶瓷热障涂层高温抗氧化行为的影响
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作者 解志文 陶浩天 +3 位作者 刘天新 陈永君 胡素影 马北一 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期58-63,共6页
采用电弧离子镀(AIP)技术在CoCrNiAlY-YSZ-LaMA双陶瓷涂层表面沉积一层Al镀层,利用XRD、SEM和EDS等微尺度分析表征方法,全面解析涂层在大气暴露过程中的高温氧化行为。研究结果表明,未镀铝LaMA层在氧化过程中发生严重体积收缩,导致纵向... 采用电弧离子镀(AIP)技术在CoCrNiAlY-YSZ-LaMA双陶瓷涂层表面沉积一层Al镀层,利用XRD、SEM和EDS等微尺度分析表征方法,全面解析涂层在大气暴露过程中的高温氧化行为。研究结果表明,未镀铝LaMA层在氧化过程中发生严重体积收缩,导致纵向微裂纹萌生和扩展。这些微裂纹成为氧气向内部扩散的通道,导致涂层呈现持续氧化增重趋势、TGO快速生长和严重的元素扩散,并最终加剧涂层断裂失效。但镀铝涂层样品表现出更好的高温抗氧化性能与结构稳定性,高温氧化过程中,表面Al镀层与氧气发生原位反应生成致密Al2O3屏障层,有效阻止或延迟氧气内部渗透,使TGO缓慢生长,其氧化增重从20h时的8.59mg/cm^(2)略微上升到80h时的9.46mg/cm^(2)。本研究结果为双陶瓷热障涂层的延寿设计与界面热生长应力调控开辟出全新技术途径和理论视野。 展开更多
关键词 双陶瓷热障涂层 Al镀层 高温抗氧化性能 热生长氧化物(TGO) 结构稳定性
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难熔金属表面高温抗氧化涂层技术现状 被引量:28
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作者 张绪虎 徐方涛 +3 位作者 贾中华 李海庆 何开民 陈道勇 《中国材料进展》 CAS CSCD 2013年第4期203-210,242,共8页
概述了国内外难熔金属表面高温抗氧化涂层的研制现状。涂层主要分为5大体系,其中硅化物涂层是应用最为广泛的涂层体系,高温氧化环境下硅化物能够生成玻璃态SiO2,有效阻挡氧向内部扩散,起到防护作用。贵金属体系是抗氧化性能更为优越的... 概述了国内外难熔金属表面高温抗氧化涂层的研制现状。涂层主要分为5大体系,其中硅化物涂层是应用最为广泛的涂层体系,高温氧化环境下硅化物能够生成玻璃态SiO2,有效阻挡氧向内部扩散,起到防护作用。贵金属体系是抗氧化性能更为优越的材料体系,其中Re/Ir是目前性能最高的高温抗氧化材料,Ir涂层的致密性及厚度是决定其抗氧化寿命的主要因素。国内目前已形成自1 200℃至2 000℃应用的一代铌铪合金涂覆硅化物涂层、二代铌钨合金涂覆硅化物涂层、三代铼基材涂覆铱涂层共三代材料体系,其中一代广泛应用于卫星、飞船等多种型号产品,二代应用于卫星并于2012年5月首飞成功。目前国内致力于Re/Ir材料体系的工程化应用研究,已进行短喷管试车,试车温度高达2 090℃,累计时间300 s,涂层未失效。 展开更多
关键词 难熔金属 姿 轨控发动机 推力室 高温抗氧化 涂层
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钛合金高温抗氧化涂层的研究进展 被引量:13
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作者 李威 肖来荣 +3 位作者 温燕宁 胡加瑞 蔡圳阳 殷傲宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期123-126,共4页
高温抗氧化性差是限制钛合金作为高温结构材料在航空航天领域广泛应用的关键问题。从涂层体系出发,综述了国内外钛合金高温抗氧化涂层的研究进展。根据涂层的制备方法和性能,对比了各涂层的优缺点,分析了涂层研究中面临的问题,并提出了... 高温抗氧化性差是限制钛合金作为高温结构材料在航空航天领域广泛应用的关键问题。从涂层体系出发,综述了国内外钛合金高温抗氧化涂层的研究进展。根据涂层的制备方法和性能,对比了各涂层的优缺点,分析了涂层研究中面临的问题,并提出了解决方法,展望了钛合金高温抗氧化涂层的发展方向。 展开更多
关键词 钛合金 高温抗氧化 涂层 性能
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钼及钼合金表面高温抗氧化涂层研究现状 被引量:18
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作者 宋瑞 王快社 +7 位作者 胡平 杨帆 胡卜亮 于志涛 谭江飞 曹维成 安耿 郭磊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期69-74,80,共7页
钼合金作为新一代重要战略意义的稀有金属,现已广泛应用于冶金、石油、机械、化工、航空航天、核工业等诸多领域,但钼合金在高温环境下易氧化影响了其在航空航天领域的应用。综述了应用于钼及钼合金基体上的金属间化合物、贵金属、耐热... 钼合金作为新一代重要战略意义的稀有金属,现已广泛应用于冶金、石油、机械、化工、航空航天、核工业等诸多领域,但钼合金在高温环境下易氧化影响了其在航空航天领域的应用。综述了应用于钼及钼合金基体上的金属间化合物、贵金属、耐热合金高温抗氧化涂层体系的不同特点,总结了涂层的不同制备方法并进行了分析对比,展望了国内外钼及钼合金高温抗氧化涂层研究发展趋势,对目前涂层存在的问题及研究现状进行了深入的分析与概述。 展开更多
关键词 钼及钼合金 高温抗氧化 涂层
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多弧离子镀与磁控溅射共沉积TiN/TiCN多层膜的高温抗氧化性能 被引量:9
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作者 赵瑞山 任鑫 +3 位作者 王亮 宋晓龙 许细健 刘伟 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期11-15,50,共6页
TiN/TiCN多层膜的高温抗氧化性研究对于扩大其应用领域具有重要作用,但目前鲜见相关报道。采用多弧离子镀与磁控溅射技术以不同调制周期在304不锈钢表面共沉积TiN/TiCN多层膜。采用XRD、XPS、倒置显微镜及高温氧化试验研究了多层膜的高... TiN/TiCN多层膜的高温抗氧化性研究对于扩大其应用领域具有重要作用,但目前鲜见相关报道。采用多弧离子镀与磁控溅射技术以不同调制周期在304不锈钢表面共沉积TiN/TiCN多层膜。采用XRD、XPS、倒置显微镜及高温氧化试验研究了多层膜的高温抗氧化行为。结果表明:TiN/TiCN多层膜表面光滑平整、均匀致密,薄膜主要为具有Ti-(C,N)键的fcc-TiN结构;随着调制周期的减小,TiN/TiCN多层膜生长取向发生转变,且具有(111)晶面生长织构;随着氧化温度的升高,多层膜的显微硬度逐渐降低,氧化增重速率不断增大,且在700℃之后变化速率较快,薄膜的开始氧化温度约为750℃;随着调制周期的减小,多层膜TiN与TiCN界面层数量增多,促使晶粒细化,提高了其致密性,还隔断了缺陷贯穿薄膜的连续性,显著降低了薄膜的孔隙率,致使O原子扩散困难,增强了薄膜的高温抗氧化性能。 展开更多
关键词 多弧离子镀 磁控溅射 TiN/TiCN多层膜 304不锈钢 调制周期 高温抗氧化性能
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不锈钢的高温抗氧化涂层 被引量:11
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作者 朱建新 刘素兰 张丽清 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2000年第9期38-40,共3页
以氧化物为主要原料 ,采用高温熔烧法产生粘接液相制得玻璃和陶瓷混合涂层。性能测试证明 ,该类涂层与基体结合紧密 ,耐热震性、抗氧化性能较好 ,且成分可调范围大 ,适应性强 ,有望得到广泛应用。
关键词 不锈钢 高温抗氧化 陶瓷 玻璃 混合涂层 氧化
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姿/轨控液体火箭发动机推力室高温抗氧化涂层 被引量:17
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作者 徐方涛 张绪虎 贾中华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期25-29,共5页
概述了国内外姿/轨控液体火箭发动机高温抗氧化涂层的研究和应用进展,研制过程涉及多种材料体系,但仅有几类广泛应用于型号,包括Nb基材表面硅化物材料体系、Pt-Rh合金、Re基材表面Ir涂层。随着对发动机性能要求的提高,Re/Ir材料体系成... 概述了国内外姿/轨控液体火箭发动机高温抗氧化涂层的研究和应用进展,研制过程涉及多种材料体系,但仅有几类广泛应用于型号,包括Nb基材表面硅化物材料体系、Pt-Rh合金、Re基材表面Ir涂层。随着对发动机性能要求的提高,Re/Ir材料体系成为目前主要的研究方向。 展开更多
关键词 姿/轨控发动机 推力室 高温抗氧化 涂层
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Mo(Si,Al)_2高温抗氧化涂层的形貌与结构研究 被引量:13
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作者 肖来荣 蔡志刚 宋成 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期50-53,共4页
采用料浆烧结法在铌合金C-103基体表面制备Mo(Si0.6,Al0.4)2高温抗氧化涂层,利用SEM、EDS、XRD等仪器分析研究涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明:涂层与基体之间达到冶金结合,通过扩散形成中间结合层;在高温氧... 采用料浆烧结法在铌合金C-103基体表面制备Mo(Si0.6,Al0.4)2高温抗氧化涂层,利用SEM、EDS、XRD等仪器分析研究涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明:涂层与基体之间达到冶金结合,通过扩散形成中间结合层;在高温氧化环境下,Mo(Si0.6,Al0.4)2涂层表面生成致密氧化膜。氧化膜分为两层:外层主要为Al2O3,内层为Al2O3、SiO2、3Al2O3·2SiO2和HfO2相的混合物。 展开更多
关键词 Mo(Si Al)2 铌合金 高温抗氧化 涂层 氧化 扩散阻挡层
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Fe_3Si金属间化合物高温抗氧化性能研究 被引量:8
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作者 周琦 贾建刚 +2 位作者 赵红顺 刘建军 吴海涛 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期72-78,共7页
采用电弧熔炼法制备了Fe3Si金属间化合物。选用AISI304不锈钢作对比,研究了Fe3Si在800℃和900℃空气环境中的高温抗氧化性能,利用XRD,SEM,EPMA等测试设备对Fe3Si金属间化合物进行了表征。结果表明:在800℃,900℃下,Fe3Si金属间化合物都... 采用电弧熔炼法制备了Fe3Si金属间化合物。选用AISI304不锈钢作对比,研究了Fe3Si在800℃和900℃空气环境中的高温抗氧化性能,利用XRD,SEM,EPMA等测试设备对Fe3Si金属间化合物进行了表征。结果表明:在800℃,900℃下,Fe3Si金属间化合物都表现出较AISI 304不锈钢更好的高温抗氧化性能。其在800℃的氧化动力学近似表现为抛物线、线性复合规律9,00℃下则转变为单一的二次抛物线规律。800℃下,Fe3Si初始的氧化膜生长机制受Si的扩散过程控制,而后因氧化膜剥落严重而转变为Si的氧化反应控制;900℃下,Fe3Si的氧化动力学过程主要受扩散过程控制,Si的扩散是氧化膜生长机制的主因,辅有Fe从SiO2膜向外扩散的传质过程。 展开更多
关键词 Fe3Si金属间化合物 氧化动力学 高温抗氧化
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碳/碳复合材料高温抗氧化涂层研究进展 被引量:15
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作者 简科 胡海峰 陈朝辉 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期22-24,共3页
介绍了碳 /碳复合材料抗氧化涂层的基本要求和近年来抗氧化涂层的研究进展 ,讨论了目前抗氧化涂层中存在的主要问题。对于碳 /碳抗氧化涂层的研究方向 ,也作了简要的阐述。
关键词 碳/碳复合材料 高温抗氧化涂层 研究进展 物理化学相容性
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钼基合金高温抗氧化涂层制备及防护机理的研究进展 被引量:5
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作者 刘伟 曹俊 +1 位作者 朱鹏飞 李继文 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期101-108,132,共9页
综述了钼合金抗氧化涂层的种类与主要制备方法,重点分析了钼基合金表面高温抗氧化涂层的3种防护机理。结合近年来钼基抗氧化涂层的研究进展提出了多种保护机制协同作用保护钼基体的研究趋势。
关键词 钼合金 高温抗氧化涂层 防护机理
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Re/Ir高温抗氧化性能 被引量:4
12
作者 李海庆 陈道勇 +2 位作者 徐方涛 贾中华 张绪虎 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期64-67,共4页
采用电弧离子镀技术在Re金属表面制备Ir涂层,研究沉积态Ir涂层的微观形貌、成分和相结构以及在不同温度区域的高温抗氧化性能。通过分析表明,利用电弧离子镀方法,可以在Re金属基体表面制备出连续、致密和均匀的Ir涂层。Re/Ir试样的抗氧... 采用电弧离子镀技术在Re金属表面制备Ir涂层,研究沉积态Ir涂层的微观形貌、成分和相结构以及在不同温度区域的高温抗氧化性能。通过分析表明,利用电弧离子镀方法,可以在Re金属基体表面制备出连续、致密和均匀的Ir涂层。Re/Ir试样的抗氧化寿命,1 800℃可达到4 h;2 000℃可达到2 h。在1 950℃条件下,进行120次热震试验,试验后Ir涂层表面光滑致密,表面没有发现任何剥离现象。 展开更多
关键词 Ir涂层 电弧离子镀 微观形貌 高温抗氧化性能
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改性C/C复合材料高温抗氧化研究现状 被引量:8
13
作者 郭春园 闫联生 孟祥利 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期396-401,共6页
C/C复合材料超高温氧化防护问题严重限制了高超声速飞行器的快速发展。C/C复合材料高温氧化防护措施主要有两种,即涂层技术和基体改性技术。综述了SiC陶瓷改性C/C复合材料以及ZrC、ZrB_2、HfC等超高温陶瓷改性C/C复合材料的研究现状,并... C/C复合材料超高温氧化防护问题严重限制了高超声速飞行器的快速发展。C/C复合材料高温氧化防护措施主要有两种,即涂层技术和基体改性技术。综述了SiC陶瓷改性C/C复合材料以及ZrC、ZrB_2、HfC等超高温陶瓷改性C/C复合材料的研究现状,并对C/C复合材料高温抗氧化研究方向提出了一些见解。 展开更多
关键词 C/C复合材料 基体改性 高温抗氧化 高温陶瓷
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钛合金表面梯度Al_2O_3陶瓷涂层的高温抗氧化性能 被引量:4
14
作者 杜文博 姚正军 +1 位作者 陶学伟 罗西希 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期57-60,共4页
钛合金应用广泛,但在高温环境中极易被氧化,降低其力学性能及寿命。利用溶胶-凝胶法在TC11钛合金上制备梯度层(ZrO_2+Al_2O_3)+表层(Al_2O_3)的复合梯度涂层,提高其高温抗氧化能力。将复合梯度涂层、单层氧化铝涂层以及基体在700℃进行1... 钛合金应用广泛,但在高温环境中极易被氧化,降低其力学性能及寿命。利用溶胶-凝胶法在TC11钛合金上制备梯度层(ZrO_2+Al_2O_3)+表层(Al_2O_3)的复合梯度涂层,提高其高温抗氧化能力。将复合梯度涂层、单层氧化铝涂层以及基体在700℃进行100h的高温氧化,利用氧化增重数据拟合得到梯度涂层的氧化速率为0.015mg^2/(cm4·h),氧化指数为2.137,并结合氧化后EDS成分分布,发现复合梯度涂层可以提高基体的高温抗氧化性能。同时利用700℃热震实验比较了复合梯度氧化铝涂层试样和单层氧化铝陶瓷试样的热震次数,梯度层(ZrO2+Al_2O_3)的存在缓解了基体与氧化铝陶瓷涂层之间热膨胀系数不匹配而导致的易剥落的问题,延长了涂层寿命,进一步提高了基体的高温抗氧化能力。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶 钛合金 高温抗氧化 热膨胀系数 梯度
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纯钛材表面电弧喷涂铝层的高温抗氧化性能及机制 被引量:6
15
作者 宫雪 张楠楠 张忠礼 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期29-32,7,共4页
为了提高钛材的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂方法在纯钛材表面制备了铝涂层,并对其进行800℃,64 h的连续氧化,从铝涂层的微观组织变化,探讨了其高温抗氧化机制。结果表明:电弧喷涂铝涂层可以显著提高纯钛材的高温抗氧化性能;在加热过程... 为了提高钛材的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂方法在纯钛材表面制备了铝涂层,并对其进行800℃,64 h的连续氧化,从铝涂层的微观组织变化,探讨了其高温抗氧化机制。结果表明:电弧喷涂铝涂层可以显著提高纯钛材的高温抗氧化性能;在加热过程中,电弧喷涂的铝涂层发生熔化、扩散,形成了以Al3Ti相为主的扩散层,该富铝相提供充足的铝元素,在涂层表面形成连续的Al2O3,从而对纯钛基体提供有效的高温氧化防护作用。 展开更多
关键词 电弧喷涂 铝涂层 钝钛材 高温抗氧化性能 机制
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MoSi_2涂层高温抗氧化性能和微观组织 被引量:12
16
作者 陈道勇 贾中华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期100-104,共5页
采用真空阴极电弧沉积工艺在铌钨合金喷管内、外表面和铌钨合金试样表面沉积了Mo层,采用真空包渗工艺使Mo层硅化生成MoSi2涂层。利用扫描电子显微镜、能谱、XRD、金相显微镜对Mo层和MoSi2涂层表面和断面微观形貌、结构进行了分析。分析... 采用真空阴极电弧沉积工艺在铌钨合金喷管内、外表面和铌钨合金试样表面沉积了Mo层,采用真空包渗工艺使Mo层硅化生成MoSi2涂层。利用扫描电子显微镜、能谱、XRD、金相显微镜对Mo层和MoSi2涂层表面和断面微观形貌、结构进行了分析。分析表明:MoSi2涂层的相结构由外向内大致可分为外层(MoSi2)、中间层(NbSi2)和过渡层(Nb5Si3)。高温抗氧化试验结果表明:MoSi2涂层在大气环境下1 800℃的静态抗氧化性能达到了30 h,室温至1 700℃循环热震1 376次。考核热试车情况:发动机在温度1 450℃累计工作了415s,在1 610℃工作了100 s,涂层状况完好。 展开更多
关键词 铌钨合金 喷管 Mo层 包渗 MoSi2涂层 高温抗氧化 发动机
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碳钢高温抗氧化涂料涂层的研究 被引量:5
17
作者 华建社 周继良 李小明 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2005年第3期407-410,共4页
用以氧化物为主要原料制成的醇基快干型涂料,涂敷于碳钢块上,点火块干使其固化形成涂层,防止碳饮氧化烧损.并采用失重法,对45#和T10碳钢涂涂料的试样与裸样在高温下氧化失重进行了对比实验,分析了涂料对降低氧化烧损的影响以及涂料层的... 用以氧化物为主要原料制成的醇基快干型涂料,涂敷于碳钢块上,点火块干使其固化形成涂层,防止碳饮氧化烧损.并采用失重法,对45#和T10碳钢涂涂料的试样与裸样在高温下氧化失重进行了对比实验,分析了涂料对降低氧化烧损的影响以及涂料层的主要性能.实验表明,该涂料所形成的涂层在碳钢的加热过程中,与基体结合紧密,抗氧化性能以及耐热震性能较好,减少了碳钢高温氧化烧损,使碳钢在相同的加热温度和时间下,(如45#在6小时内100℃下),氧化烧损量由2.4~4.2g降低为0.8~2.5g,氧化速度由5.310×10-5g/mm2·h降低为3.885×10-5/mm2·h. 展开更多
关键词 碳钢 高温抗氧化 涂料
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钇对 Ni_3Al 基合金 IC6 微观组织和高温抗氧化性能的影响 被引量:7
18
作者 肖程波 韩雅芳 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期23-25,F003,共4页
利用扫描电镜研究了不同含量的稀土元素钇对定向凝固Ni3Al基合金IC6微观组织的影响,并测试了不同钇含量合金的1100℃抗氧化性能,结果表明,加入适量的钇,能显著提高IC6合金的高温抗氧化性能。
关键词 稀土元素 微观组织 高温抗氧化 高温合金
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CrTiAlN涂层的高温抗氧化性能 被引量:10
19
作者 楼白杨 周艳 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期204-207,共4页
为提高M2高速钢的高温抗氧化能力,采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术,在M2高速钢基体上制备了CrTiAlN涂层。在500℃、700℃、900℃这三个温度下对试样进行氧化实验。利用SEM观察CrTiAlN涂层氧化前后表面及断面形貌,采用GIXRD和EDS分... 为提高M2高速钢的高温抗氧化能力,采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术,在M2高速钢基体上制备了CrTiAlN涂层。在500℃、700℃、900℃这三个温度下对试样进行氧化实验。利用SEM观察CrTiAlN涂层氧化前后表面及断面形貌,采用GIXRD和EDS分析涂层的物相组成。结果表明,CrTiAlN涂层在900℃时仍然具有良好的抗氧化性能。 展开更多
关键词 CrTiAlN涂层 CFUMSIP 高温抗氧化性能 M2高速钢
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Al_4SiC_4陶瓷的高温抗氧化性能和高温力学性能的研究 被引量:3
20
作者 黄小萧 温广武 程显明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期32-35,共4页
对Al4SiC4陶瓷的高温抗氧化性能及高温力学性能进行了研究。结果表明,Al4SiC4陶瓷具有优良的高温抗氧化性能,其高温氧化动力学符合抛物线氧化规律。氧化层由三层构成致密的外氧化层,具有较大孔洞的内氧化层和具有较多细小孔洞的反应层... 对Al4SiC4陶瓷的高温抗氧化性能及高温力学性能进行了研究。结果表明,Al4SiC4陶瓷具有优良的高温抗氧化性能,其高温氧化动力学符合抛物线氧化规律。氧化层由三层构成致密的外氧化层,具有较大孔洞的内氧化层和具有较多细小孔洞的反应层。该陶瓷显示了独特的高温弯曲强度特性,即在1000~1300℃的测试温度范围内,Al4SiC4陶瓷的高温弯曲强度随温度的升高而升高。1300℃时其值为449.73MPa,与室温弯曲强度(297.10MPa)相比,其增幅为50%左右。 展开更多
关键词 Al4SiC4陶瓷 高温抗氧化性能 高温力学性能
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