溅射Ni—Cr—Al—Ti涂层高温氧化过程中组织变化对生成TiO …

观察了溅射Ｎｉ－９．７Ｃｒ－５．５Ａｌ－７Ｔｉ（质量分数）纳米晶涂 高温氧化过程中的组织变化,探讨了溅射涂层表面氧化膜以及涂层预氧化９０ｍｉｎ后磨去生成的氧经膜再重新氧化生成氧化膜中ＴｉＯ２的生长,认为溅射涂经过程中Ｎｉ３（ＡｌＴｉ）相的析出与ＴｉＯ２的生成长大有着密切关系,对两种不同民政部下Ｎｉ３（ＡｌＴｉ）相对ＴｉＯ２生长的影响机制进行了分析。     

光激发荧光谱术分析Co—Cr—Al（Y）纳米涂层的氧化Ⅱ．A12O3膜应力测量与分析

用光激发荧光谱术分析测量磁控溅射Co—Cr—Al(Y)纳米涂层经1000,1100和1200℃氧化后A12O3膜中的残余应力,获得如下结果：(1)残余应力随氧化温度升高而增大;(2)暂态氧化出现的区域应力值明显低于无暂态氧化的区域;(3)两种涂层1000℃下形成的氧化膜中的残余应力相差不大,但在1100和1200℃下,含Y涂层形成的氧化膜中的残余应力比不含Y中的高,对实验结果进行了分析。     

光激发荧光谱术分析Co—Cr—Al（Y）纳米涂层的氧化I．A12O3相的表征与相转变

磁控溅射Co-Cr-Al(Y)纳米涂层在1000,1100和1200℃氧化一定时间后,用光激发荧光谱技术表征热生长的A12O3相,发现氧化层局部区域存在由非稳态相向稳态相的转变,即：γ→θ→α;其转变过程随温度升高显著加快,并在1200℃下变得不明显,在相同温度下,Y明显减缓A12O3相转变过程。     

溅射Ni-5Cr-5Al纳米晶涂层抗高温氧化性能

研究了一种低Ｃｒ、低Ａｌ的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ系合金Ｎｉ－５Ｃｒ－５Ａｌ（摩尔分数,％）溅射涂层的抗高温氧化性能。结果表明,虽然Ｎｉ－５Ｃｒ－５Ａｌ溅射涂层在１０００℃氧化２０００小时后外面表生成ＮｉＯ,ＮｉＡｌ２Ｏ４、Ａｌ２Ｏ等复杂氧化物,但表现出很高的抗高温氧化性能。进一步分析表明,这一方面与溅射纳米晶涂层上生成的外氧化物粘附性好有关,另一方面与在ＮｉＯ,ＮｉＡｌ２Ｏ４和涂层之间生成一导听α－Ａｋ     

溅射NiCrAlY渗Al涂层的高温氧化行为

用SEM、XRD和EPMA等手段,研究了溅射NiCrAlY涂层渗Al前后在1000℃和1100℃的高温氧化行为.结果表明,溅射涂层在1000℃形成了单相的α-Al2O3,具有优异的抗氧化性能;但在1100℃由于Al的过度消耗而失去保护作用.渗Al涂层在1000℃快速增长θ-Al2O3相,使其抗氧化性能稍逊于溅射涂层;在1100℃表面形成了以α-Al2O3为主的保护膜,抗氧化性能优于溅射涂层.     

光激发荧光谱术分析Co-Cr-Al(Y)纳米涂层的氧化Ⅱ.Al2O3膜应力测量与分析

用光激发荧光谱术分析测量磁控溅射Co-Cr-Al(Y)纳米涂层经1000,1100和1200℃氧化后Al2O3膜中的残余应力,获得如下结果:(1)残余应力随氧化温度升高而增大;(2)暂态氧化出现的区域应力值明显低于无暂态氧化的区域;(3)两种涂层1000℃下形成的氧化膜中的残余应力相差不大,但在1100和1200℃下,含Y涂层形成的氧化膜中的残余应力比不含Y中的高.对实验结果进行了分析.     

Fe-20Cr溅射纳米涂层的腐蚀电化学性能研究

利用电化学方法与表面分析技术，考察了平面磁控溅射Fe—20Cr纳米涂层的腐蚀电化学性能及耐蚀机制．研究表明，尽管溅射纳米涂层钝化膜的溶解速度高于铸态合金，但其钝化趋势较强，即使在含有0．5mo1／L NaCl的H2SO4溶液中仍能自钝化，而此时铸态合金的钝化趋势非常微弱；纳米涂层的耐点蚀能力也远优于铸态合金；晶粒细化以及铬元素分布均匀性是决定溅射纳米涂层耐点蚀能力的关键因素．     

热处理温度对Cr/Al涂层组织结构及性能的影响

目的提高物理气相沉积Cr/Al涂层与基材锆合金的结合强度,减少涂层表面微观缺陷及内应力。方法采用多弧离子镀及磁控溅射技术在锆合金表面溅射Cr/Al涂层,并将涂层试样分别置于600、800℃保护气氛炉中热处理30 min。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(EDS)及光学显微镜(OM),分析了Cr/Al涂层热处理前后相组成、表面形貌、截面形貌、元素成分变化及涂层剪切后的剥落形貌。利用弹簧拉压试验机,测试了未处理涂层、600℃和800℃热处理涂层试样与基材锆合金的结合强度。结果 600、800℃热处理涂层相比未处理涂层,表面更加平滑,表面孔隙及微观缺陷较少,但与基材锆合金的结合强度并没有明显变化,未热处理涂层、600℃热处理涂层、800℃热处理涂层与基材锆合金的结合强度分别为44.07、44.12、44.08 MPa。结论热处理后,涂层出现Al Cr2、Al8Cr5、Al9Cr17、Al9Cr4、Al86Cr14等多种Cr-Al合金相,有利于涂层表面孔隙及大颗粒等缺陷的减少。但热处理前后,涂层与基材的结合强度未发生明显变化。     

渗Al／溅射NiCrAlY涂层在NaCl和水蒸气综合作用下的腐蚀行为

    采用SEM、XRD和EPMA等手段,研究了溅射NiCrAlY涂层渗Al前后在700℃盐和水蒸气下的腐蚀行为.结果表明：溅射涂层中的Cr和表面生成的Cr₂O₃会与盐和水蒸气反应,涂层与基体产生剥离,腐蚀相当严重,失去保护作用;渗Al涂层表面形成了单相的薄而致密的Al₂O₃膜,Al₂O₃保护膜在盐和水蒸气环境中具有很高的化学稳定性,可以对原溅射涂层起到有效的保护作用.     

电弧离子镀Ni—Co—Cr—A1—Y—Si—B涂层的热腐蚀性能

采用电弧离子镀技术在DZl25和DSM11两种镍基高温合金基材上沉积Ni—Co—Cr—Al—Y—Si—B涂层，研究了高温合金基材及其Ni—Co—Cr—Al—Y— Si—B涂层在900℃的75％Na2SO4 25％K2SO4熔盐中的热腐蚀行为．结果表明，Ni—Co—Cr—Al—Y—Si—B涂层在热腐蚀过程中生成了连续致密的α—Al2O3氧化膜，有效地保护了合金基材免受腐蚀破坏，合金基材的热腐蚀性能对体系后期的热腐蚀行为影响很大．     

STRUCTURE OF SPUTTERED Co-Cr-Al-Y COATING

The phase composition of Co-30Cr-6Al-0.5Y coating deposited by planar magnetronsputtering as well as the effect of sputtering parameters on it have been investigated.Thesputtered coating is composed of hep ε-phase of fcc α-phase of Co solid solution with a mi-nority of β-CoAl intermetallic phase.The hcp ε-Co phase and the fcc χ-Co phase assumed a<100>and <110>preferred orientation respectively.Both the phase type and orientationextent depend on the sputtering parameters.If the substrate surface is parallel to the targetface during sputtering,the coating will be of fine crystallite with compact structure andsmooth surface;if it is rotated,the coating will be to the contrary.     

溅射Ni-8Cr-3.5Al纳米晶涂层的抗高温氧化行为

对Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ质量分数,％合金及其纳米晶涂层进行了１０００℃空气中高温氧化研究。结果表明：Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ纳米晶涂层的抗高温氧化性能优于Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金。这主要在于Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ纳变涂层表面生成了具有分层结构含一连续α－Ａｌ２Ｏ３内层的氧化膜,而Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金则生成了由Ｃｒ２Ｏ３内氧化物组成的氧化膜。讨论了涂层氧化膜的生成过程。     

溅射NiCrAl微晶涂层的氧化行为

研究了氩气压力对溅射Ni-20Cr-2Al涂层晶粒尺寸及其抗氧化性能的影响.结果表明,随氩气压力的降低涂层的晶粒尺寸减小,当氩气压力降至0.67Pa时,涂层晶粒直径约为65nm,该涂层在1000℃空气中可以形成单一的氧化铝膜,从而大大提高合金的抗氧化性能.     

溅射纳米晶IN738合金的恒温氧化行为

利用磁控溅射方法在IN378合金上制备了同成分的纳米晶涂层,研究了该合金与纳米晶涂层在800℃、900℃和1000℃ 的怛温氧化行为。结果表明：纳米晶涂层在900℃和1000℃氧化时能形成双层的外氧化膜,表层为TiO2和Cr2O3为主的混合氧化物层,内层为连续的AI2O3层,没有内氧化及氮化,但在800℃氧化却不能形成连续的AI2O3内层。讨论了纳米晶的氧化机理。     

纯Ni及其溅射纳米晶的高温氧化行为

用磁控溅射方法在电解纯Ni上溅射了一层与其成分相同的纳米晶涂层．研究了纯Ni及其溅射纳米晶涂层在700℃～900℃的氧化行为．结果表明：在同一温度下，纳米晶纯Ni的氧化增重高于纯Ni，即经溅射纳米化纯Ni的氧化速率变快．利用扫描隧道显微镜、带能谱的扫描电镜和X射线衍射对样品的表面和截面进行了分析，并讨论了其氧化机理．     

反应溅射氧化铝薄膜对CoCrAlY涂层抗高温氧化性能的影响

研究了反应溅射氧化铝薄膜对CO-30Cr-6Al-0.5Y涂层抗高温氧化性能的影响。结果表明,3.5μm厚的Al_2O_3薄膜可大大改善CoCrAlY涂层抗1000～1100℃的氧化性能。在1000℃下,C0-30Cr-6Al-0.5Y涂层表面可以形成保护性良好的Al_2O_3膜,在此情况下,反应溅射Al_2O_3膜可大幅度降低CoCrAlY涂层的氧化速率,在1100℃,CoCrAlY涂层己不能形成单一具有保护性的Al_2O_3膜,而预先沉积氧化铝薄膜的COCrAlY涂层表面的氧化物主要由α-Al_2O_     

溅射纳米晶IN738合金涂层的抗循环氧化行为

研究了高温合金IN738及其溅射纳米晶涂层的抗循环氧化行为,结果表明：纳米晶涂层在950℃的抗循环氧化性能比铸态合金好,纳米晶涂层氧化时形成双层的外氧化膜,其内层为连续的Al2O3氧化层,具有了的保护性和粘附性,提高了合金抗循环氧化性能。     

EFFECT OF VACUUM HEAT TREATMENT ON OXIDATION BEHAVIOR OF SPUTTERED NiCrAlY COATING

A bond coat for thermal barrier coating (TBC), NiCrAlY coating, is subjected to vac-uum heat treatment in order to remove internal stress before ceramic top coat is de-posited. The effect of vacuum heat treatment on the oxidation behavior of the sputtered NiCrAlY coating has been investigated. The as-sputtered NiCrAlY coating consists of γ-Ni and b-NiAl phases. After vacuum heat treatment, the sputtered NiCrAlY coating mainly consists of γ'-Ni3Al, β-NiAl, γ-Ni, and trace of α-Al2O3 phases. The isothermal oxidation of sputtered NiCrAlY coating with and without vacuum heat treatment has been performed at 1000℃. It is shown that a-Al2O3 formed during vacuum heat treatment acts as nuclei for the formation of a-Al2O3, and the protective a-Al2O3 scale is formed more rapidly on the vacuum heat treated NiCrAlY coating than that formed on the untreated coating. Also the a-Al2O3 scale has a better adherence to the vacuum heat treated NiCrAlY coating. Therefore the vacuum heat treatment improves the oxidation     

磁控溅射Ni_3(AlCr)微晶涂层的抗氧化性能

研究了铸态Ni3(AlCr)合金及其微晶溅射涂层在900—1000℃下的高温氧化性能,结果表明:铸态Ni3(AlCr)合金在氧化过程中,开始形成以Al2O3为主含有少量NiAl2O4的氧化膜,但氧化膜的粘附性很差,在冷却时很容易剥落,在继续氧化过程中合金表面将形成NiO膜,由于NiO的保护性较差,合金表现出“失稳氧化”行为。而溅射微晶Ni3(AlCr)涂层表面形成的氧化膜与基体粘附良好,冷却过程中未发生剥落。长时间氧化后表面氧化膜只由Al2O3和NiAl2O4组成,未出现NiO,因此溅射微晶化合金的抗氧化