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氧化时间对Zr-1Nb合金MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响
1
作者
王兴平
董小丽
+4 位作者
蔺殊嘉
王栋堂
路文娟
薛文斌
廖燚钊
《表面技术》
北大核心
2025年第15期145-155,共11页
目的研究氧化时间对MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响,揭示该涂层在高温环境中的组织结构变化和氧化机制。方法采用微弧氧化(MAO)技术在Zr-1Nb合金表面制备MAO膜,并借助磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)技术沉积Cr层,组成均匀致密...
目的研究氧化时间对MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响,揭示该涂层在高温环境中的组织结构变化和氧化机制。方法采用微弧氧化(MAO)技术在Zr-1Nb合金表面制备MAO膜,并借助磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)技术沉积Cr层,组成均匀致密的MAO/Cr复合涂层。采用热重分析仪(TGA)评估二者在1100℃蒸汽环境中的抗氧化性,考察复合涂层在氧化前后的截面结构、金相组织、物相组成、成分深度分布。结果在1100℃蒸汽环境中,当氧化时间从600 s延长至5400 s时,MAO/Cr复合涂层外表面Cr层完全氧化后,Cr/Zr界面附近的Cr_(2)O_(3)通过Zr的还原作用,形成了还原金属Cr层。在还原Cr层中,微量的ZrO_(2)加速了氧原子向锆合金基体内的扩散速度。MAO膜中间层在高温蒸汽环境中出现了溶解现象,ZrO_(2)转变为Zr_(3)O相,但依然减缓了氧原子向锆合金基体内的扩散。同样,在1100℃氩气中高温退火处理后,MAO膜也出现了溶解现象,随着退火时间的延长,更多的氧原子溶解,并进入锆合金基体和金属Cr层。相对于1100℃氩气环境,高温蒸汽环境加速了MAO膜中间层的溶解。结论在1100℃蒸汽环境中,MAO/Cr复合涂层提高了Zr-1Nb合金基体的抗氧化能力。
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关键词
MAO/Cr复合涂层
氧化时间
高温蒸汽氧化
高温退火
微弧氧化膜溶解
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职称材料
题名
氧化时间对Zr-1Nb合金MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响
1
作者
王兴平
董小丽
蔺殊嘉
王栋堂
路文娟
薛文斌
廖燚钊
机构
兰州
交通大学材料科学与工程学院
北京师范大学物理与天文学院
北京师范大学射线束技术教育部重点实验室
兰州兰煤节净能源有限公司
新南威尔士大学数学与统计学院
出处
《表面技术》
北大核心
2025年第15期145-155,共11页
基金
国家自然科学基金(12405329)
甘肃省科技计划(23JRRA1699)
+3 种基金
甘肃省教育厅创新基金(2024A-041,2025B-069)
兰州交通大学青年基金(2023002,2024001)
射线束技术教育部重点实验室(北京师范大学)开放研究基金(BEAM2024G03)
兰州交通大学“天佑青年托举人才计划”。
文摘
目的研究氧化时间对MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响,揭示该涂层在高温环境中的组织结构变化和氧化机制。方法采用微弧氧化(MAO)技术在Zr-1Nb合金表面制备MAO膜,并借助磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)技术沉积Cr层,组成均匀致密的MAO/Cr复合涂层。采用热重分析仪(TGA)评估二者在1100℃蒸汽环境中的抗氧化性,考察复合涂层在氧化前后的截面结构、金相组织、物相组成、成分深度分布。结果在1100℃蒸汽环境中,当氧化时间从600 s延长至5400 s时,MAO/Cr复合涂层外表面Cr层完全氧化后,Cr/Zr界面附近的Cr_(2)O_(3)通过Zr的还原作用,形成了还原金属Cr层。在还原Cr层中,微量的ZrO_(2)加速了氧原子向锆合金基体内的扩散速度。MAO膜中间层在高温蒸汽环境中出现了溶解现象,ZrO_(2)转变为Zr_(3)O相,但依然减缓了氧原子向锆合金基体内的扩散。同样,在1100℃氩气中高温退火处理后,MAO膜也出现了溶解现象,随着退火时间的延长,更多的氧原子溶解,并进入锆合金基体和金属Cr层。相对于1100℃氩气环境,高温蒸汽环境加速了MAO膜中间层的溶解。结论在1100℃蒸汽环境中,MAO/Cr复合涂层提高了Zr-1Nb合金基体的抗氧化能力。
关键词
MAO/Cr复合涂层
氧化时间
高温蒸汽氧化
高温退火
微弧氧化膜溶解
Keywords
MAO/Cr composite coating
oxidation time
high-temperature steam oxidation
high-temperature annealing
dissolution of MAO layer
分类号
TG174.442 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
氧化时间对Zr-1Nb合金MAO/Cr复合涂层1100℃蒸汽氧化行为的影响
王兴平
董小丽
蔺殊嘉
王栋堂
路文娟
薛文斌
廖燚钊
《表面技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
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