微晶化处理对Fe-Cr合金氧化性能的影响

为提高Fe-Cr合金的抗高温抗氧化性能,采用电火花沉积技术对不同Cr含量的Fe-Cr合金表面进行微晶化处理,研究了铸态和微晶化合金在900℃空气中的抗高温氧化行为。氧化动力学曲线、物相分析、表面和截面形貌表明,当Cr含量较低时,微晶化处理提高了Cr的扩散速度,但不足以生成连续的氧化膜,氧化性能变差;当Cr含量较高时,微晶化处理降低了形成保护性氧化膜的临界含量,微晶化处理的Fe-9Cr和Fe-13Cr合金抗氧化性能明显提高。微晶化处理Fe-13Cr合金的抗高温氧化性能最好,这是由于微晶化处理后13%(质量分数)的Cr可以形成连续致密的保护性氧化膜。因此,微晶化处理是提高材料抗高温氧化性能的有效方法,可应用于高温氧化领域。     

高温合金微晶涂层的发展

高温合金微晶涂层是一种新的高温合金防护涂层体系。与目前通常采用的涂层不同，它的成分与基体合金基本相同。这种涂层具有良好的抗氧化性能，而且由于与基体成分相同，避免了传统涂层高温合用后在涂层与基体间因互扩散形成的脆性有害相等。高温合金微晶涂层是在微晶化对铁、镍基等各类合金抗氧化性能影响的基础上发展起来的。综述了国内外研究微晶化影响铁基合金，金属间化合物，高温合金等氧化性能的研究情况，着重介绍了高温合金     

Fe_3Al的抗高温氧化和耐热腐蚀性能

在７００℃与８５０℃的高温下，Ｆｅ＿３Ａｌ金属间化合物表面形成了Ａｌ＿２Ｏ＿３保护膜，使其抗氧化性能远优于不妨钢，２％Ｃｒ（原子百分比）加入Ｆｅ＿３Ａｌ会导致氧化过程初期氧化速率的增高，在熔融的硫酸盐和高压锅炉的烟气中，Ｆｅ＿３Ａｌ的耐热腐蚀性能优于高温合金ＧＨ１３２．     

HEDP表面处理 对Ni3Al氧化行为的影响

利用高能量密度等离子体（ＨＥＤＰ）对金属间化合物Ｎｉ３Ａｌ进行了表面处理，在合金表面获得了纳米级微晶层。该微晶层可以通过增加Ａｌ２Ｏ３优先形核位置和提高Ａｌ的向外扩散促进Ｎｉ３Ａｌ氧化时形成表面Ａｌ２Ｏ３，消除了生长速度较快的ＮｉＯ相。     

Ni3—Cr—10Al合金溅射微晶涂层的抗氧化行为

通过真空离子溅射法,在Ｎｉ－３Ｃｒ－１０Ａｌ铸态合金表面获得厚度约为３０μｍ的Ｎｉ－３Ｃｒ－１０Ａｌ微晶涂层。在１０００℃下空气中氧化５００ｈ,与铸态合金相比,溅射微晶涂层具有更优良的抗高温氧化性能和粘附性     

Al系高熵合金高温氧化性能研究进展

与传统合金相比,由多个主元素构成的高熵合金在物理、化学性能方面有着明显的差异,其比强度、抗氧化能力等重要性能都要优于传统合金.高熵合金可在组成元素上具有多种多样的选择方式,这也为研究者留下了广阔的研究空间.本文归纳了高熵合金高温氧化性能的研究进展,总结了前人的研究成果,分析比较了高熵合金成分中各元素氧化后的氧化物性质及...     

光纤表面等离子体共振传感器Al膜氧化的仿真研究

为了研究光纤表面等离子体共振传感器的传感特性,利用TFCalc软件仿真研究光纤表面等离子体共振(SPR)传感器的反射光谱特性。考查了敏感膜为Al膜及被氧化的Al膜对反射光谱特性的影响。仿真结果表明,Al膜的被氧化程度对反射光谱的影响较大,对光纤表面等离子体共振传感器的灵敏度影响也较大。     

Fe3Al的抗高温氧化和耐腐蚀性能

在７００℃与８５０℃的高温下，Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物表面形成了Ａｌ２Ｏ３保护膜，使其抗氧化性能远优于不锈钢，２％Ｃｒ（原子百分比）加入Ｆｅ３Ａｌ会导致氧化过程初期氧化速率的增高，在熔融的硫酸盐和高压锅炉的烟气中，Ｆｅ３Ａｌ的耐热腐蚀性能优于高温合金ＧＨ１３２。     

溅射Ni16Cr2.5Al微晶涂层及其氧化行为

NiCrAl是NiCrAlY型包覆涂层的主要成分,对NiCrAl涂层的沉积形态及其氧化行为的研究具有重要科学意义.磁控溅射在不锈钢Fe18Cr9Ni0.1Ti基体上制备出Ni16Cr2.5Al微晶涂层(基体分倾斜45 和竖直90 两种方式悬挂),使用SEM/EDAX,X ray,对Ni16Cr2.5Al微晶涂层及其氧化膜进行了分析,以探索高温合金用涂层形成及其氧化膜形成机制.     

射频等离子体处理对氧化石墨烯的影响

分别使用氢气和氩气射频等离子体放电处理氧化石墨烯溶液,快速的对氧化石墨烯进行还原,同时得到了三维多孔的表面形貌。结果显示,还原性气体(氢气)对氧化石墨烯的还原程度高于惰性气体(氩气)对其的还原;通过改变射频等离子体的放电功率,表明放电功率越大,氧化石墨烯的还原程度越高。用射频等离子体还原氧化石墨烯,方法更有效且环境友好,处理后得到的三维多孔形貌的还原氧化石墨烯有望进一步应用于超级电容器、锂电池、传感器等领域。     

Ni系低温钢的高温氧化行为研究

为研究Ni系低温钢的高温氧化行为,利用Setsys Evolution型高温同步热分析仪对Fe-3.5Ni和Fe-9Ni钢在700~1200℃的氧化行为进行了研究,采用电子探针(EPMA)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了氧化物微观形貌和物相组成.结果表明:700~1200℃条件下氧化2h后,Fe-3.5Ni钢和Fe-9Ni钢的氧化增重曲线规律相似,相同氧化温度条件下,单位面积Fe-9Ni钢的增重量低于Fe-3.5Ni钢.随氧化温度的升高,试样表面依次出现团絮状、晶须状和不规则多边形状Fe₂O₃.氧化分为内氧化和外氧化,内、外氧化层厚度随氧化温度的提高逐渐增加,且900℃是两种钢外氧化层厚度发生突变的临界温度.内氧化层由FeNi₃和混合物(FeO+Fe₃O₄)组成,外氧化层由Fe₂O₃,Fe₃O₄和FeO组成,且外氧化层内包裹着尖晶石相NiFe₂O₄;随着Ni含量增加,NiFe₂O₄增多并形成连续的薄带.     

Fe_3（Al，Cr，Zr）和Fe_3（Al，Cr，Nb）金属间化合物的高温氧化行为

用循环氧化法研究了Ｆｅ－２８Ａｌ－５Ｃｒ－０．１Ｚｒ（ａｔ％）和Ｆｅ－２８Ａｌ－５Ｃｒ－０．５Ｎｂ（ａｔ％）金属间化合物的高温氧化行为．结果表明，含Ｚｒ的Ｆｅ３（Ａｌ，Ｃｒ）金属间化合物在８００℃、１０００℃、５００ｈ循环氧化后形成一个独特的晶须状氧化物层，微量Ｚｒ能增加氧化物层与基体金属的粘附性，从而提高了该合金的高温抗氧化性能．而含Ｎｂ的Ｆｅ３（Ａｌ，Ｃｒ）金属间化合物在１０００℃、３５０ｈ循环氧化后形成多孔的卷绕状形貌，对Ｆｅ３（Ａｌ，Ｃｒ）金属间化合物的高温抗氧化性没有改善．     

电离气体组分对高频等离子体温度的影响

电感耦合高频等离子体在高纯材料合成等领域具有重要应用。电离气体组分影响等离子温度,并影响其使用性能。通过改变电离气体中氧气与氮气的配比,以及往空气中掺入不同比例的氩气,研究了电离气体组分对高频等离子体温度的影响。结果表明,电离气体中氧气相对氮气气体比例的增加可显著提高等离子体温度,同时可促进Si与O粒子的结合。在加料前氧气含量从10%增加到90%时,等离子体电子温度从6 282 K增加到了7 047 K;加料后电子温度同样随氧气含量增加而升高;并且游离Si粒子数量随之显著降低;往空气中掺入氩气同样可以提高等离子体电子温度并促进二氧化硅的形成,但其作用弱于氧气。     

自结合碳化硅材料高温氧化行为研究

研究了气孔率为１１ ．５ ％ 的自结合碳化硅材料在１ ３００ ℃空气中的高温氧化行为．研究结果表明：氧化初期形成的非晶态ＳｉＯ２ 对材料中孔隙与裂纹尖端起钝化作用，造成材料室温强度随氧化时间的增加而增加．当氧化２２ ．５ ｈ 时，材料强度最高，达２９３ ＭＰａ；随着氧化时间的增加，非晶态ＳｉＯ２ 晶化形成方石英，以及冷却过程中引发的表面裂纹，造成材料室温强度的降低．表面裂纹的出现，使得自结合碳化硅的氧化增重动力学曲线符合对数规律     

代位合金元素对Fe3Al金属间化合物塑性与氧化行为的影响

研究了将Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｉ等合金元素分别加入当量成分的Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物后对其室温塑性，８００℃周期氧化性能，氧化物结构及Ａｌ元素由试样表面向内部的分布状态的影响。     

700MPa级高强钢水蒸气条件下的高温氧化行为

采用高温同步热分析仪(TGA)对高强钢的高温氧化行为进行了系统研究,分析了不同相对湿度条件下氧化质量变化规律,并采用场发射电子探针(EPMA)表征氧化铁皮厚度、截面形貌及元素分布,同时采用X射线衍射(XRD)分析氧化层的物相组成.实验结果表明,在1000℃的不同相对湿度条件下,氧化质量变化曲线由线性规律转变为抛物线规律...     

Fe3Al／TiC复合材料的耐高温冲蚀性能

研究了Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料在高浓度ＳＯ２和ＳｉＯ２细颗粒气流中的耐高温冲蚀磨损性能,并与Ｆｅ３Ａｌ基合金和钴基高温合金在同等实验条件下进行比较,结果表明：Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料的高温抗冲蚀性优于２种对比材料。ＳＥＭ分析显示：Ｆｅ３Ａｌ／ＴｉＣ复合材料的冲蚀表面形貌以薄片屑形成机制为主。     

铝合金空心阴极放电辅助离子氧化技术的研究

针对海洋环境条件下铝合金点蚀比较严重问题,提出了基于空心阴极效应的离子氧化技术制备耐蚀保护层技术.在低频双极脉冲放电装置中进行铝合金氧化改性处理,温度控制在450⁵50℃范围内,氧化时间为3 h.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对氧化层进行分析表征,实验表明可在铝合金表面制备20550℃范围内,氧化时间为3 h.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对氧化层进行分析表征,实验表明可在铝合金表面制备20⁵00 nm厚的致密光滑的氧化层(Al2O3).在3.5%NaCl溶液中对未处理和离子氧化样品进行浸泡腐蚀实验,经过浸泡20 d后,未处理样品受到严重腐蚀,而氧化样品表面无明显腐蚀现象.由此可见空心阴极放电辅助离子氧化技术可以显著提高铝合金的耐点蚀性能.