Ni-Cr-Al多孔材料的制备及其抗高温氧化性能研究

发布时间：2022-07-13 12:51

　　随着工业技术的发展和环境保护要求的不断提高,高温气体除尘技术的发展受到越来越多人的重视,很多国家都先后对高温气体除尘过滤关键材料实施了大量的研究。多孔陶瓷和多孔FeAl合金虽然具有良好的抗高温腐蚀性能,但由于其后续加工的困难和严重的脆性限制了它们在高温气体除尘领域的进一步发展。近年来,Ni-Cr-Al多孔材料由于其良好的耐高温腐蚀性能及优异的焊接性和力学性能,引起了研究者们的广泛关注。本文以Ni、Cr、Al元素粉末为原料,利用粉末冶金模压成型和无压反应烧结制备Ni-Cr-Al多孔材料,并研究其反应合成过程中孔隙形成机理以及在800℃和1000℃下的高温抗氧化性能。研究工作主要取得如下结果:研究结果表明,当最终烧结温度为1200-1250℃时,试件成型效果最佳;当A1的质量分数为9%时,试件抗高温氧化能力最为优异。通过表征Ni-16Cr-9Al多孔材料在反应合成过程中试件的膨胀率、孔结构及物相组成的变化,从而研究其造孔机理。研究结果表明:随着温度的升高,Ni-16Cr-9Al多孔材料的开孔隙率和径向膨胀率先升高后缓慢下降;当烧结温度低于920℃,A1在Ni中的扩散系数远远大于Cr在Ni中... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高温烟气过滤技术简介
        1.2.1 高温烟气过滤方法
        1.2.2 高温过滤金属多孔材料及其制备
    1.3 合金的氧化机制
        1.3.1 氧化热力学
        1.3.2 氧化动力学
        1.3.3 镍基高温合金简介
    1.4 本文研究的目的与主要内容
第2章 实验方法
    2.1 实验材料及性能检测
        2.1.1 实验设计
        2.1.2 实验设备
    2.2 抗高温氧化性能测试
    2.3 分析方法
        2.3.1 X射线衍射
        2.3.2 金相显微技术
        2.3.3 扫描电子显微镜技术
        2.3.4 孔结构测量
第3章 Ni-Cr-Al多孔材料的制备
    3.1 前言
    3.2 元素粉末反应合成法制备Ni-Cr-Al多孔材料
        3.2.1 Ni-Cr-Al多孔材料的宏观形貌
        3.2.2 Ni-Cr-Al多孔材料的物相
        3.2.3 Ni-Cr-Al多孔材料的孔结构形貌
    3.3 Al含量对Ni-Cr-Al多孔材料性能的影响
    3.4 本章小结
第4章 Ni-16Cr-9Al多孔材料的造孔机理
    4.1 前言
    4.2 反应合成过程中Ni-16Cr-9Al烧结坯的变化特征
        4.2.1 反应过程中的膨胀率及孔结构变化
        4.2.2 反应过程中的物相变化
        4.2.3 反应过程中的孔隙形貌变化
    4.3 孔隙形成机制探讨
    4.4 本章小结
第5章 Ni-16Cr-9Al多孔材料的抗高温氧化性能研究
    5.1 前言
    5.2 实验过程
    5.3 实验结果
        5.3.1 Ni-16Cr-9Al多孔材料的氧化动力学行为
        5.3.2 Ni-16Cr-9Al多孔材料的氧化后孔结构特征
        5.3.3 Ni-16Cr-9Al多孔材料的氧化后表面形貌特征
        5.3.4 Ni-Cr-Al多孔材料的氧化层的物相分析
    5.4 实验分析与讨论
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间参与课题及发表论文



本文编号：3660076