B_4C-SiC/C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究 Ⅱ复合材料结构变化与其自愈合抗氧化相关性研究

用扫描电镜观察了复合材料高温氧化后的表面形貌，通过对复合材料断面ＳＥＭ考察获得了复合材料氧化后表面陶瓷层的厚度，据此对复合材料氧化过程中的结构变化与其自愈合抗氧化的相关性进行了分析。结果表明：８００℃氧化时，复合材料表面的陶瓷层主要由Ｂ２Ｏ３／ＳｉＣ粒子组成，复合材料中Ｂ４Ｃ含量高及Ｂ／Ｓｉ比大时，可实现较好的自愈合抗氧化；１０００℃氧化时，ＢＳ２０１０和ＢＳ２０２０复合材料样品表面形成了熔融流动性好的硼硅酸玻璃相，有着良好的自愈合抗氧化性；１２００℃氧化时，随着复合材料中ＳｉＣ含量及陶瓷总含量的增加，复合材料（ＢＳ２０２０和ＢＳ１５３０）表面趋于形成致密的硼硅酸玻璃相，从而有利于高温自愈合抗氧化。     

Ti对C－B_4C－SiC复合材料显微结构与性能的影响

本文就烧结助剂Ｔｉ对Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ碳／陶复合材料显微结构与性能的影响进行了研究，Ｘ射线衍射表明Ｔｉ在烧结温度下与Ｂ发生反应在晶界生成ＴｉＢ２，并产生液相，有效地促进了Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的烧结，抑制了晶粒的长大，使复合材料密度与强度大幅度地增加，电阻率下降；同时ＴｉＢ２在氧化时生成致密的ＴｉＯ２，包裹了易氧化的Ｂ４Ｃ和Ｃ，使制品难氧化，从而大大提高了制品的抗氧化性能．     

Ti对C—B4C—SiC复合材料显微结构与性能的影响

本文就烧结助剂Ｔｉ对Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ碳／陶复合材料显微结构与性能的影响进行了研究，Ｘ射线衍射表明Ｔｉ在烧结温度下与Ｂ发生反应在晶界生成ＴｉＢ２，并产生液相，有效地促进了Ｃ－Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的烧结，抑制了晶粒的长大，使复合材料密度与强度大幅度地增加，电阻率下降，同时ＴｉＢ２的氧化时生成致密的ＴｉＯ２，包裹子易氧化的Ｂ４Ｃ和Ｃ，使制品难氧化，从而大大提高了制品的抗氧化性能。     

B4C—SiC／C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究：Ⅱ 复合材料结构变化 …

用扫描电镜观察了复合高温氧化后的表面形貌，通过对复合材料断面ＳＥＭ考察获得了复合材料氧化后表面陶瓷层的厚度，据此对复合材料氧化过程中的结构变化与其自愈合抗氧化的相关性进行了分析。结果表明；８００℃氧化时，复合材料表面的陶瓷层主要由Ｂ２Ｏ３／ＳｉＣ粒子组成，复合材料中Ｂ４Ｃ含量高及Ｂ／Ｓｉ比大时，可实现较好的自愈合抗氧化；１０００℃氧化时，ＢＳ２０１０和ＢＳ２０２０复合材料样品表面形成了熔融流动性好     

TiC对C—SiC—B4C复合材料氧化行为的影响

研究了ＴｉＣ的添加对Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料氧化行为的影响，实验发现１５７３Ｋ处理的Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料的抗氧化性能优于未加ＴｉＣ的复合材料，氧化失重随着ＴｉＣ添加量的增大而减小；更高温度处理的Ｃ－ＳｉＣ－Ｂ４Ｃ复合材料在低温氧化时表现为少量增重，１１００Ｋ以下基本无失重，而高温氧化速率则有所增加，特别是２６７３Ｋ处理的复合材料的最终氧化失重是１５７３Ｋ处理复合材料失重的６倍，失重主要发生在１２００～１４００Ｋ。Ｘ射线衍射发现，高温处理使复合材料中的Ｂ４Ｃ与ＴｉＣ发生反应生成ＴｉＢ２，减缓了Ｂ４Ｃ的氧化速率，使之在１１００～１４００Ｋ不能产生足够的液相Ｂ２Ｏ３，没有起到有效封闭炭材料裸露面而阻止氧的扩散的作用。１４００Ｋ以上的氧化失重速率受热处理温度的影响不大，主要是由于生成的ＴｉＢ２大量氧化，生成Ｂ２Ｏ３液相，以及ＳｉＣ大量氧化生成ＳｉＯ２，从而对复合材料起到保护作用。ＳＥＭ形貌观察与上述结论一致。     

B_4C-SiC/C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究 Ⅰ 复合材料恒温氧化行为研究

制备了Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ／Ｃ复合材料，并对其在８００℃，１０００℃，１２００℃的恒温氧化行为进行了考察。在实验基础上，分析了影响其氧化行为的主要因素，并对复合材料的自愈合抗氧化性进行了初步评价。结果表明，复合材料在氧化过程中表现出自愈合抗氧化特性，这种性能依赖于复合材料中的Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ的含量、配比及氧化温度和氧化气氛。经过分析认为，复合材料的自愈合抗氧化性的差异可归因于在氧化条件下，复合材料表面生成陶瓷氧化物Ｂ２Ｏ３与ＳｉＯ２的速率、含量及其物性（粘性、对基体材料的润湿性、挥发性和对氧的扩散系数）的不同。     

B4C—SiC／C复合材料高温自愈合抗氧化性能研究：Ⅰ 复合材料恒温氧化？…

制备了Ｂ４Ｃ－ＳｉＣ／Ｃ复合材料，并对其在８００℃，１０００℃，１２００℃的恒温氧化行为进行了考察。在实验基础上，分析影响其氧化行为的主要因素，并对复合材料的自愈合抗氧化性进行了初步评价。结果表明，复事材料在氧化过程中表现出自愈合抗氧化特性，这种性能依赖于复合材料中的Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ的含量、配比及氧化温度和氧化气氛。经过认为，复合材料的自愈合抗氧化性的差异可紧因于在氧化条件下，复合材料在表面生成陶瓷     

氩气预热处理对Ni—B4C—RE复合镀层高温氧化特性的影响

本文系统地研究了在氩气中预热处理对电沉积Ｎｉ－Ｂ４Ｃ－ＲＥ复合镀层在８００℃大气中氧化特性的影响。实验证明，经氩气预热处理，镀层中原Ｂ４Ｃ微粒逐渐分解，消失，形成了Ｎｉ３Ｂ新相，这种镀层再经氧化，能生成抗氧化能力较强的均相Ｎｉ３Ｂ２Ｏ６氧化膜，稀土加入镀层后，在氩气预热处理过程中，能促进新相的生成，从而进一步提高了镀层抗高温氧化能力。     

TiB2的含量对Al2O3／TiB2陶瓷材料的高温氧化行为的影响

研究了不同ＴｉＢ２含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２陶瓷材料的高温氧化行为。用ＸＲＤ和ＳＥＭ分析材料氧化后的相组成及显微结构，探讨了该材料的氧化机理和氧化膜的破坏方式。结果表明，不同ＴｉＢ２含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２陶瓷材料在１４００℃空敢中氧化３０ｈ的氧化增重符合抛物线规律。     

B4C-TiB2复相陶瓷的强韧化研究

采用热压烧结工艺，制备Ｂ４Ｃ－ＴｉＢ２复相陶瓷。结果表明，复相陶瓷的抗弯强度，断裂韧性和显向硬度受第二相ＴｉＢ２颗粒的影响，其中Ｂ４Ｃ－３０ｖｏｌ％ＴｉＢ２材料的弯曲强度为７２５ＭＰａ，比单体Ｂ４Ｃ提高６５％，Ｂ４Ｃ－４５ｖｏｌ＾ＴｉＢ２材料的断裂韧性为６．７ＭＰａ．ｍ＾１／２，比单体Ｂ４Ｃ提高８４％，由Ｂ４Ｃ基体和ＴｉＢ２颗粒热膨胀系数不匹配导致的残余应国是Ｂ４Ｃ－Ｔdisplay status     

AlMgB_(14)-30%TiB_2复合材料的高温氧化行为

为了探讨AlMgB_(14)-30%TiB_2(质量分数)复合材料的高温氧化行为,采用电场激活与压力辅助烧结(FAPAS)法制备了这一复合材料。以SX2-4-10箱式电阻炉高温氧化10 h(600~1 000℃),研究了其不同温度下的氧化行为;采用X射线衍射仪(XRD)分析了其氧化表面的相结构,以扫描电子显微镜(SEM)观察氧化后的表面和截面形貌。结果表明:AlMgB_(14)-30%TiB_2复合材料在600℃时发生氧化反应,相为TiB_2,AlMgB_(14)相发生氧化反应的温度为800℃;氧化温度达到1 000℃时,氧化层表面由一层玻璃状的B2O3组成。     

TiB_2含量对AlMgB_(14)基复合材料抗高温氧化性能的影响

为了揭示纳米TiB_2对AlMgB_(14)基复合材料抗高温氧化性能的影响机理,对不同TiB_2含量(质量分数分别为0、10%和30%)的AlMgB_(14)基复合材料的抗高温氧化性能进行了研究和讨论,试验温度800℃,氧化时间10h。试样氧化前后的表面和截面形貌采用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,氧化产物采用X射线衍射仪(XRD)进行分析。结果表明:随着TiB_2含量的增加,氧化膜厚度逐渐减小,氧化速率逐渐变缓,氧化层主要物相由Al_2O_3逐渐变化为TiO和TiO_2,说明添加的纳米TiB_2能显著阻止复合材料内部组织的氧化,提高复合材料的抗高温氧化性能。     

Cr9Mo和Cr5Mo钢的等温氧化行为

对铸态和锻态的Ｃｒ９Ｍｏ和Ｃｒ５Ｍｏ钢分别在７００℃、８００℃和９００℃下进行了为时５００ｈ的氧化试验。结果表明，在７００℃、８００℃下Ｃｒ９Ｍｏ的抗氧化性能比Ｃｒ５Ｍｏ的优越得多，而在９００℃下则相差不多。两种钢的抗氧化性能的差别主要是其表面氧化物性质不同所致。铸态和锻态抗氧化性能的差别则是由于其合金元素分布的均匀度不同，致使氧化物结构有差异造成的。     

松油醇包覆Cu-Ag复合纳米粉的氧化特性

用气-液两相稳定法制备了Cu-Ag复合纳米粉。并用XRD、 HRTEM、 DSC-TG、 红外光谱、 化学分析和氧含量分析等手段研究了粉体的相结构、 表面组成、 形貌、 粒度分布和氧化特性。结果表明, Cu-Ag复合纳米颗粒具有壳核结构, 核为纳米Cu-Ag, 壳为厚度10nm左右的松油醇(C₁₀H₁₈O)分子层和氧化层双层结构, 粉体的粒度分布为20~150nm。在空气中, 220℃包覆在Cu-Ag复合纳米粒子表面的松油醇分子开始氧化, 进而导致Cu-Ag复合纳米粒子在340℃左右迅速氧化, 680℃左右Cu-Ag复合纳米粒子完全氧化。 温度低于220℃时, 气-液两相稳定法制备的Cu-Ag复合纳米粉的抗氧化能力比气相稳定法制备的Cu-Ag复合纳米粉的抗氧化能力好。      

钢表面渗铝及其抗氧化性能研究

对45钢和铁素体不锈钢进行表面渗铝试验,利用金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析了渗铝层金相组织及成分,并对渗铝前后试样进行了抗氧化性能对比试验。结果显示,45钢和铁素体不锈钢渗铝后,都具有较好的抗氧化性能,但铁素体不锈钢的抗氧化性能更强,在800℃完全可以代替316L不锈钢。     

Si-B-C陶瓷涂敷2D C/SiC复合材料的抗氧化性能

利用化学气相沉积(CVD)法制备了Si-B-C陶瓷涂敷改性的2D C/SiC复合材料, 研究了其在700～1200 ℃氧化10 h性能和结构的演变规律以及自愈合机制, 同时获得了Si-B-C涂层在不同温度氧化后的形貌、 组分和物相转变规律。结果表明: 涂敷在复合材料表面的Si-B-C陶瓷随温度的升高氧化加快, 但氧化程度较低, 不深于7 μm; 随温度的升高, 氧化形成的硅硼玻璃黏度降低, 挥发增强; 当温度达到1200 ℃时, 硅硼玻璃析出SiO₂晶体; Si-B-C陶瓷涂敷改性的C/SiC具有优良的抗氧化性能, 随氧化温度的升高, 复合材料失重率增加, 但在1200 ℃氧化10 h后失重率仅为0.47%; 此外材料在1000 ℃氧化后的强度保持率最高, 达到91.6%, Si-B-C陶瓷氧化形成的硅硼玻璃可以有效封填裂纹, 这是材料具有优良抗氧化性能的主要机制。     

常压烧结ZrB2-SiC复相材料的抗氧化行为研究

以溶胶凝胶法合成的超细ZrB₂粉体为主要原料,研究了不同含量Mo和Mo-B₄C为烧结助剂时,ZrB₂-SiC体系的常压烧结工艺,测试了其力学性能,并系统研究了分别以4wt%Mo和4wt%Mo-2wt%B₄C为烧结助剂制备的ZrB₂-20wt%SiC复相陶瓷在不同温度下的静态抗氧化行为,研究表明：仅以Mo作为烧结助剂时,在1300℃以上材料表面开始出现ZrO₂颗粒析出而迅速氧化. 当添加Mo-B₄C复合烧结助剂时,液相保护层在1300℃开始出现,并随着温度升高逐步变厚且均匀,材料在1500℃氧化30min后,抗弯强度仍有室温强度的86%,表现出良好的抗氧化性能.     

Oxidation Behavior of Pd-Modified Aluminide Coating at High Temperature

(Ni,Pd)Al coating, prepared by low pressure pack cementation on the Ni-base superalloy M38 where Pd-20 wt pct Ni alloy was predeposited, consists of a single β-(Ni,Pd)Al phase. The initial isothermal oxidation behavior of (Ni,Pd)Al coating was investigated by TGA, XRD, SEM/EDS at 800～1100℃. Results show that oxidation kinetics accord preferably with parabolic law at 800, 900 and 1100℃, but not at 1000℃.θ-Al2O3 was observed at 800～1100℃. It is found that Pd plays an important role in accelerating the diffusion of Ti from the substrate to the coating surface in the aluminide coating.     

TiB2/ZL101A铝基复合材料微弧氧化与耐腐蚀性研究

本文将微弧氧化工艺应用于颗粒增强铝基复合材料TiB2/ZL101A,分析了不同氧化时间膜层的厚度、组织结构和成分等,并研究了其在模拟海洋环境下的耐腐蚀性能。结果表明,适当处理条件下,微弧氧化后的TiB2/ZL101A具备较强的耐海洋环境腐蚀能力。