Y2O3改性渗铝钢组织及抗氧化性能研究

在20钢表面复合电镀Ni-Y2O3层后900℃×6 h扩散渗铝,得到了Y2O3改性的渗铝复合层.利用SEM对渗铝层的显微组织进行了分析,并对渗层氧化性能进行了试验研究.结果表明,在本试验条件下,经Y2O3改性的渗铝层表面更加均匀致密,渗层组织得到细化,同时,抗氧化性能明显提高,其氧化增重为纯铝渗层的2/5.     

钛铝基合金渗硅层结构及抗高温氧化性能初探

研究了钛铝基合金固体渗硅后的渗层结构、抗高温循环氧化性能。结果表明：钛铝基合金固体渗硅后表层形成主要由Ti5Si3、Al3O3和Al3Ti、TiSi2、Si构成的复合渗层，该复合渗硅层有效阻止了高温氧化过程的进行，显著提高了钛铝基合金的抗高温循环氧化能力。     

Al_2O_3和Y_2O_3改性的渗铬涂层循环氧化性能

采用在Ni基上分别电镀Ni-Al2O3复合涂层,单Ni镀层和Ni-Y2O3复合涂层+1100℃扩散渗铬3 h的方法,制备了3种渗铬涂层,并对其进行循环氧化实验。SEM分析表明:与Y2O3微米粒子相比,Al2O3纳米颗粒更加均匀分布在Ni纳米晶中,而且抑制了渗铬过程中涂层晶粒的长大。氧化实验表明:与普通渗铬涂层相比,Al2O3改性的渗铬涂层所具有的细晶结构促进了氧化初期保护性Cr2O3氧化膜的快速形成,随后涂层晶界处Al2O3抑制了Cr的外扩散,降低了氧化速度并提高涂层的抗剥落性能;微米Y2O3粒子通过溶解和重新析出来抑制渗层晶粒长大,且具有稀土活性元素的效应,从而提高渗层的抗循环氧化性能。     

CeO2改性渗铝层在H2S溶液中的耐腐蚀性能

采用在碳钢表面复合沉积Ni—CeO2扩散渗铝的方法，得到了CeO2改性的复合渗层，在H2S溶液腐蚀条件下对渗层进行了耐腐蚀性能试验研究，并利用SEM对渗铝层的显微组织进行了分析。结果表明，经CeO2改性渗铝的方法获得了富集CeO2的细晶层，同时，渗层的耐H2S腐蚀性能明显提高，腐蚀质量增量为纯铝渗层的40％。     

Al2O3改性的渗铬涂层制备与氧化性能研究

采用在Ni基上复合电镀Ni-Al2O3纳米复合涂层后在1100 ℃扩散渗铬3 h的方法,制备Al2O3改性的渗铬涂层.作为对比,采用相同的工艺在单Ni镀层上直接渗铬,获得一种不含Al2O3纳米粒子的渗铬涂层.SEM/EDS和TEM结果表明:Al2O3纳米颗粒均匀分布在Ni纳米晶中, 纳米Al2O3颗粒的加入不仅细化基体Ni的晶粒尺寸,而且明显抑制在渗铬过程中涂层晶粒的长大.900 ℃, 120 h的氧化试验结果表明:与不含Al2O3纳米粒子的渗铬涂层相比,Al2O3改性的渗铬涂层所具有的细晶结构促进了保护性氧化物形成元素Cr沿晶界向氧化前沿的快速扩散,从而有利于保护性Cr2O3氧化膜的快速形成,同时改变氧化膜的形成过程,降低氧化速度,使得Al2O3改性的渗铬涂层表现出更优异的抗氧化性能.并对Al2O3渗铬涂层的组织及氧化机制进行了分析.     

分散剂Y2O3对渗铝层的影响

通过改变传统渗剂来研究分散剂（Al2O3，Y2O3）在渗铝过程中的作用和对渗铝层的影响。利用XRD和SEM对渗层相的组成、氧化前后表面形貌进行分析。结果表明：分散剂Y2O3在最初的渗铝过程中参加了渗铝过程，不仅防止铝粉粘结，而且影响渗层相的组成。分散剂为Al2O3时，渗层主要为Al3Ti＋AlTi＋AlTi3相，而分散剂中含有Y2O3时，渗层土要为AlTi3相，这与传统渗铝机理认为分散剂在渗铝过程中不参加渗铝反应相矛盾。同时，分散剂也影响着渗铝层氧化前后的表面形貌及Al2O3的晶格类型。     

Y_2O_3改性细晶Ni_3Al合金涂层在900℃下的循环氧化性能

将Ni-Al和Ni-Al/Y2O3复合镀层分别在800°C下扩散3h制备纯Ni3Al和Y2O3改性的Ni3Al合金涂层,对其显微组织和氧化性能进行对比研究。SEM/EDAX和TEM分析表明,涂层中Y2O3的加入抑制了合金化过程中基体晶粒的长大。在900°C下循环氧化100h的结果表明,Y2O3的加入明显提高了Ni3Al合金涂层的抗循环氧化性能。对Y2O3影响Ni3Al涂层的结构和氧化性能的机理进行了分析。     

Y改性的MoSi_2-MoB_x复合涂层制备及氧化行为

通过两步包埋法在钼表面制备了Y改性的Mo Si_2/Mo B_x复合涂层。采用SEM、EDS和XRD分析了渗剂中Y添加对渗B过程影响及Y改性的Mo Si_2/Mo B_x复合涂层的组织结构与氧化行为。结果表明:在渗B过程中,涂层表层的主要物相为β-Mo B_2;添加稀土Y能增强B元素的向内扩散,并起到催渗作用;Y改性的Mo Si_2/Mo B_x外层为固溶了部分Mo B的Mo Si_2,内层为Mo B与Mo_2B混合相;在1150℃下循环氧化20 h后,Y改性的Mo Si_2/Mo B_x复合涂层的外层生成了Si O_2层,且Mo Si_2发生了扩散,生成了Mo_5Si_3,但Mo B_x层能有效阻止Mo Si_2的扩散。     

高温与强气流条件下渗硅TiAl基合金表面抗氧化性能分析

采用固体粉末包埋法在TiAl基合金表面渗硅，着重研究了渗硅层在高温强气流冲击条件下的抗循环氧化性能，用XRD及SEM／EDS分析了渗硅层氧化后的成分结构和形貌。结果表明，渗硅后形成以Tissi3、Al2O3和TiSi2、Si为主的复合渗层，在高温强气流冲击条件下，表面生成以SiO2为主的氧化层并与Al2O3层紧密结合。900℃循环氧化时间小于160h时，渗硅层在强气流冲击下的抗氧化性与静态空气中基本相同；氧化时间超过160h后增重略高于静态空气氧化。TiAl基合金渗硅后表现出良好的抗高温强气流循环氧化性能。     

CeO2对Cr-Al渗层组织和高温氧化性能的影响

采用浆料包渗法,以Cr2O3,粉为渗Cr源,纯Al粉为还原剂,NH4Cl作为活化剂,Al2O3,为惰性添加剂,蛋白质(鸡蛋清)为粘结剂,在Cu表面预先镀Ni随后浆料包渗Cr、Al,制备Cr-Al共渗层.研究了稀土氧化物CeO2对Cr-Al渗层的组织和氧化性能影响.结果表明:渗剂中添加CeO2氧化物后,渗层组织由Cr、Al的固溶体为主转变为Ni3Al金属间化合物和固溶体两相混合;与不加稀土氧化物相比,改性后渗层氧化增重由纯铜的1/6降低到1/11,氧化产物为Cr2O3、Al2O3和少量的NiO,氧化层致密,没有明显的裂纹和空洞出现,改善r铜表面抗高温氧化性能.     

Al_2O_3和Y_2O_3改性的低温渗铬涂层的循环氧化和热腐蚀性能

采用在Ni基上复合电镀Ni—Al_2_O3和Ni-Y_2_O3复合涂层后在800℃下扩散渗铬的方法,分别制备了Al_2O_3和Y_2_03改性渗铬涂层。采用相同的工艺在单Ni镀层上直接渗铬,获得一种不含氧化物粒子的渗铬涂层。分析了Al_2O_3和Y_2O_3影响渗铬涂层的氧化和腐蚀性能的机理。组织结构分析表明,Al_2O_3和Y_2O_3能明显抑制在渗铬过程中涂层品粒的长大。800℃循环和75％Na2SO4＋25％NaCl混合盐腐蚀试验结果表明：与在单Ni镀层上直接渗铬相比,A1203和Y_20_3改性的渗铬涂层所具有的细晶结构促进了保护性氧化物形成元素Cr沿晶界向氧化前沿的快速扩散,从而有利于致密保护性Cr_2O_3氧化膜的快速形成,使得改性的渗铬涂层表现出更优异的抗循环氧化和混合盐热腐蚀性能。     

TiAl合金表面等离子喷涂层的形貌和抗氧化性分析

采用等离子喷涂方法在TiAl合金表面喷涂，得到由CoNiCrAlY粘结层和(ZrO2 Y2O3)陶瓷外层组成的双层结构的热障涂层。对涂层进行了高温抗氧化试验，并用SEM和金相法观察和分析了涂层的组织及形貌。结果表明，经喷涂后试样的高温抗氧化能力显著提高。     

等离子喷涂CoNiCrAlY+(ZrO2+Y2O3)涂层在TiAl合金表面的应用

用等离子喷涂法在TiAl合金基体表面依次喷涂CoNiCrAlY涂层和(ZrO2 Y2O3)陶瓷障涂层，对处理后的TiAl合金进行高温氧化试验，结果表明，其高温抗氧化能力提高．并用XRD、SEM检测了试样的金相组织、结果及形貌。     

TiAl合金等离子喷涂热障涂层高温氧化后硬度的研究

利用等离子喷涂法在TiAl合金基体表面依次喷涂得到由CoNiCrAlY粘结层和(ZrO 2 Y 2O 3)陶瓷顶层组成的双层结构的热障涂层,对喷涂后的TiAl合金进行高温氧化试验.用SEM观察和分析了涂层高温氧化后的组织、结构及形貌,并研究了涂层表面硬度的变化.     

稀土对激光熔覆生物陶瓷涂层纵截面组织形貌的影响

在Ti6Al4V合金表面进行激光熔覆处理,所得的生物陶瓷涂层的质量,受到涂层组织结构的重要影响,稀土则是影响涂层组织形貌的重要物质.采用激光熔覆处理单纯钛合金、钛合金和涂层原料及预熔钛为过渡层的生物陶瓷涂层,对比研究了稀土对其纵截面的组织形貌的影响.结果显示:稀土对涂层具有降低开裂倾向的作用.因此,在涂层原料中寻找适当比例的稀土可以有效降低涂层的裂纹敏感性.     

稀土CeCl3对耐热钢Ni2Al3/Ni复合涂层抗氧化性的影响

本文采用电镀镍、低温包埋渗铝在P92铁素体耐热钢表面制备不同稀土Ce含量的Ni-Al化合物复合涂层,并对复合涂层进行650 ℃×132 h的抗氧化实验。利用OM、SEM、EDS、XRD,分析涂层氧化前后的截面微观形貌,化学元素分布及物相变化规律。结果表明：涂层的氧化动力学曲线均符合抛物线规律。不含Ce的复合涂层平均氧化速率为0.4412×10-6 g/cm2/s,渗铝剂中加入2%CeCl3的涂层抗氧化性明显增强,平均氧化速率为0.2957×10-6 g/cm2/s,而加入过量CeCl3（4%、6%）则会在氧化过程中产生更多的孔洞,恶化了涂层的高温抗氧化性能,氧化速率相对加入2 % CeCl3的涂层有所升高。另外涂层中加入Ce元素增加了氧化膜的粘附性,对Al元素的向内扩散具有抑制作用。     

纯Cu固体法渗铝及内氧化研究

研究了CeCl3对固体粉末法纯Cu表面催渗渗铝的动力学过程、成分、组织和性能的影响。通过对纯Cu不同温度及时问渗铝层层深的测定，根据阿累乌斯经验公式计算出渗铝过程的扩散激活能，为渗铝层形成机制的研究提供数据。利用工业N2气中的余氧进行内氧化制备Cu-Al2O3复合材料。研究结果表明：在渗剂中添加CeCl3不仅具有明显的催渗作用，并且使渗入速度提高。内氧化后在Cu基体上均匀弥散分布着纳米级Al2O3粒子。     

光学级金刚石自支撑膜及其镀制Y2O3增透膜后的高温抗氧化性

为了提高金刚石膜的红外透过率和高温抗氧化性能,采用纯钇(Y)金属靶,使用直流反应磁控溅射法在光学级金刚石自支撑膜表面制备了Y2O3薄膜.对比研究了光学级金刚石自支撑膜和Y2O3/Diamond/Y2O3复合窗口的高温抗氧化性能,及氧化前后样品表面形貌和红外透过率的变化情况.热分析、扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱仪的研究结果表明Y2O3薄膜对光学级金刚石膜有非常好的抗氧化防护性能,在高达950℃的温度暴露30s后对光学级金刚石膜表面没有造成明显损伤,且仍能保持良好的增透效果(透过率超过80%).     

等离子体电解阴极沉积Y2O3陶瓷涂层

在Y（NO3）3水溶液中,以Fe25Cr5Al合金为阴极,研究了等离子体电解阴极沉积Y2O3陶瓷涂层的规律。研究发现,当施加的槽电压超过临界值时,阴极发生气膜微弧放电,在合金表面沉积出Y2O3陶瓷涂层。研究了施加槽电压、沉积时间、Y（NO3）3浓度对沉积Y2O3陶瓷涂层的影响。扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分析结果表明,获得的Y2O3陶瓷涂层表面具有熔融的特征,涂层致密与基体结合牢固。探讨了等离子体电解阴极沉积Y2O3涂层的机理。