任维鹏
,
李青
,
宋尽霞
,
肖程波
,
曹春晓
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.02.002
综述了国内外粘接层氧化行为的研究进展,介绍了粘接层氧化动力学,热生长氧化物(TGO)组成、结构和形成规律,以及亚稳态Al2O3向稳态Al2O3的转变规律,分析了MCrAlY粘接层及基体合金中的各种元素对TGO形貌和成分的影响,指出了深入研究粘接层氧化行为的方法以及热障涂层性能的改善措施.
关键词:
热障涂层
,
氧化行为
,
粘接层
,
热生长氧化物
何凤梅
,
陈聪慧
,
杨景兴
,
黄娜
,
王晓叶
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.021
采用TG-DSC、XRD、SEM、ICP等分析手段,对某一典型多孔氮化硅样品进行4个不同温度点的静态和微动态连续氧化试验,最高氧化温度为1 400℃.结果表明:多孔氮化硅在0.1 MPa静态空气气氛下,800℃之前,氧化反应非常微弱,800℃以上可见明显的氧化反应,1 000℃以上氧化反应加剧,增重速率加快,并优先发生在表面与外部孔壁处,之后再发生在样品的内部孔隙处,氧化反应受界面处的化学动力学控制,以被动氧化为主,主要生成物是SiO2,属吸热反应.当生成的SiO2将氮化硅表面和孔壁处覆盖时,在其界面处,随着温度的进一步升高或时间的延长,会生成Si2N2O,且需要注意防范样品可能出现脆性断裂情况.此外,同等温度下,动态氧化气氛将加速氮化硅的氧化,特别是多孔和粉末状样品.
关键词:
氮化硅
,
多孔
,
氧化特性
,
高温
,
陶瓷材料
来忠红
,
方海涛
,
左昕
,
全在昊
,
孟松鹤
,
朱景川
新型炭材料
Si粉预涂层中添加Al能够有效阻止液态Si过度渗入C/C复合材料内部.实验考察Al添加剂对C/C复合材料表面Mo-Si熔浆涂层抗氧化性能的影响,对比研究了Si预涂底层中Al添加量分别为6％和10％时,Mo-Si熔浆涂层C/C复合材料1 370℃的氧化行为.借助金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜及能谱仪等分析手段对比分析Al含量不同的两种涂层氧化前后的组织结构,探讨了过量Al添加对涂层C/C复合材料氧化行为的影响机理.结果表明,Al-Si预涂底层中Al含量达到10％时,Mo-Si熔浆涂层中出现了散布于MoSi2颗粒周围的剩余Al相；1370℃氧化过程中,含有剩余Al相的Mo-Si熔浆涂层C/C复合材料抗氧化性能迅速减弱.氧化过程中,涂层中剩余Al相向外扩散,在涂层内部留下相互连通的空洞,成为氧气扩散的通道,降低了涂层的氧阻挡能力；此外,剩余Al相在向外扩散过程中氧化生成含有Al2O3的疏松多孔的氧化层,不能有效阻止氧的扩散.这两个因素最终导致含有剩余Al相的涂层丧失防护能力,使得C/C复合材料基体氧化失重.
关键词:
C/C复合材料
,
Mo-Si熔浆涂层
,
剩余Al相
,
氧化行为
王向辉
,
翁力
,
张伟刚
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60130-X
为了提高炭/炭(C/C)复合材料的高温抗氧化性能,应用多相反应技术在C/C复合材料表面制备SiC/Mo(Six、Al1-x )2复合涂层。利用扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪等测试手段对涂层材料的微观结构和物相组成进行分析,同时研究涂层C/C复合材料在超音速气流中的抗氧化性能。结果表明,C/C复合材料表面形成的抗氧化涂层显示出明显的双层结构,从外向内分别为Mo(Six、Al1-x)2与SiC的复合层和纯SiC层,同时有少量的Mo4.8Si3C0.6存在于涂层中。在温度为1800K、气体速率1500m/s的超音速气流中氧化冲刷96s,以及在2550K和室温下热循环24次的测试条件下,制备的SiC/Mo(Six、Al1-x )2涂层材料均未发生破坏现象。涂层材料优良的抗氧化性能和抗热震性能主要归因于基体C/C复合材料的高强度以及在氧化过程中材料表面形成的连续稳定的SiO2和Al2 O3玻璃相。
关键词:
SiC/Mo(Six,Al1-x)2涂层
,
炭/炭复合材料
,
多相反应技术
,
氧化行为
,
抗热震性能
周湘文
,
卢振明
,
李馨楠
,
张杰
,
刘兵
,
唐亚平
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(16)60010-0
采用自行搭建的热重实验平台对798~973 K温度范围内温度对A3-3基体石墨的氧化行为进行研究,氧化剂为100 mL/min的空气。不同温度下石墨试样均被氧化至失重10%~15%。结果表明,基体石墨的氧化速率( OR)随着温度的升高显著提升,温度为973 K时基体石墨的OR约为798 K时的70倍。虽然973 K时氧气供给速率与平均碳消耗速率的比值仅为4.3,但石墨OR的Arrhenius曲线依然保持了很好的线性关系,表明该温度下基体石墨的氧化机理没有发生改变。在798-973 K温度范围内,A3-3基体石墨在空气中的氧化均处于化学区,其活化能为176 kJ/mol,Arrhenius氧化方程可描述为：OR=2.9673×108·exp(-21124.8/T),单位为wt%/min。与堆内的核级结构石墨相比,基体石墨的活化能相对较低,说明基体石墨在空气中更易被氧化,这主要跟基体石墨中含有未完全石墨化的树脂炭有关。
关键词:
氧化行为
,
基体石墨
,
化学控制区
,
活化能
