Mo基高温涂层Mo—Si—Al的循环氧化性能的研究

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先进的航天系统对难熔金属用涂层提出的要求越来越苛刻,高温涂层技术是 未来宇航主要热端部件技术的发展方向。Mo(Si,A1)<,2>在高温下具有优异的抗氧化性,是一种良好的高温抗氧化材料,但其作为涂层的应用目前的国际国内报道较为稀少,本论文就其作为难熔金属Mo的高温防护涂层,对其高温循环氧化性能进行了分析。 首先,本论文采用原位化学气相沉积在Mo基体上,Al、Si共渗制得目标涂层一Mo-Si-Al涂层,然后采用高温循环氧化测试仪对涂层的高温热循环性能进行了测试。作为比较,同时也对Mo基体上的:MoSi<,2>涂层的抗热循环性能进行测试。并采用x射线衍射分析(XRD)测定了所制得涂层体系氧化前后的结构,使用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层的氧化前后的形貌变化,用能谱分析(EDS)分析了涂层的成分变化.实验结果表明,采用配比Al:Si:NH<,4>C1:A1<,2>0<,3>=5:20:3:72,通过1100℃,Ar保护,保温8小时,在Mo基体上获得了厚度约为20 u m的Mo-Si-Al涂层。涂层主要分为四层结构的等轴晶,涂层中除了由Mo(Si,A1)<,2>相外,还含有部分低硅化物Mo<,s>Si<,3>相。 对1050℃、1100℃、1200℃和1300℃不同下Mo-Si-Al涂层的高温循环氧化性能进行了研究。结果表明,在不同的高温下保温45分钟,然后空冷10—15分钟的热循环条件下,Mo-Si-Al涂层比Mo-Si涂层表现出更为优异的热循环性能。Mo-Si-Al涂层氧化表面主要形成了致密连续的A1<,2>0<,3>氧化膜,该氧化膜是优良的防护层,阻止了基体元素氧化物的生成。
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