Ni 3 Al早期氧化行为的原位TEM研究
发布时间：2021-10-12 13:44
在航空航天科技和工业水平飞速发展的今天,对航空航天发动机性能的要求日益增高,而广泛应用于航空发动机的热障涂层的安全性是一个急需解决的关键性问题。研究表明,引起热障涂层失效的关键在于陶瓷层与粘结层间的界面氧化,而控制粘结层表面的氧化物生长,使其表面形成具有保护性的氧化物薄膜是一种十分可取的避免界面氧化失效的方法。Ni-Al系合金作为广泛应用的粘结层材料受到广泛地关注,其中Ni3Al由于较高的熔点以及较好的抗氧化性得到普遍应用。然而,Ni3Al表面氧化物生长受晶体取向、氧气分压、氧化温度等条件的影响极大,轻微改变生长条件将会导致不同的氧化行为产生,所以如何控制其表面氧化物生长使其表面形成稳定且具有保护性的氧化物成为焦点问题。研究发现,Ni3Al的早期氧化行为会对其表面氧化物膜的生长产生影响。为了揭示Ni3Al合金早期氧化物在合金表面生长以及结构演变的规律,本论文通过原位透射电镜在800℃和PO2=8.5×10-5 Torr的条件下直接对电子束蒸发制备的Ni
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ni-Al系合金二元平衡相图
大量的研究表明，Ni-Al 系合金中只有 NiAl 和 Ni3Al 具有作为发潜力，因此有较高的应用价值和较好的发展前景，是目前 N关键物质。3Al 简介Al 是进行开发研究和被投入工业生产使用最早的一种金属间化基高温合金的强化相而受到广泛的研究。Ni3Al 的结构为 Cu3有序结构，空间群为 Pm3_m(221)，各轴之间的夹角 α = β = γ = b = c = 0.357 nm[11, 12]。Ni3Al 的结构示意图如图 1-2 所示，由色原子）占据顶角位置组成简单立方结构，Ni 原子（图中白心的位置。Ni3Al 的每个晶胞内的原子数为 4，由 3 个占据立 Ni 原子和 1 个占据立方体各个顶角的 Al 原子组成。每个 Ni 原子和 4 个 Al 原子，每个 Al 原子邻近 12 个 Ni 原子。Ni3Al密度为 7.5 g/cm3。
图 1-3 合金氧化过程示意图[30].2 Ni-Al 合金氧化机制Ni-Al 合金由于 Al 含量较高，在氧化过程中能够在合金表面形成一层连致密的 Al2O3氧化膜，可以防止氧气穿过从而接触内部合金发生较为严，对合金起到一定的保护作用。在 1967 年 Pettit 等人[31]的研究中发现，金氧化反应产生的结果与合金中的 Al 元素所占的比重以及氧化环境温具有非常明显的关系，Ni-Al 系合金在 900 ℃ ~1300℃温度范围内合金
【参考文献】：
期刊论文
[1]探索物质结构之透射电子显微镜[J]. 谷林. 科技导报. 2017(13)
[2]热障涂层的冲蚀破坏机理研究进展[J]. 杨丽,周益春,齐莎莎. 力学进展. 2012(06)
[3]先进航空发动机热障涂层技术研究进展[J]. 郭洪波,宫声凯,徐惠彬. 中国材料进展. 2009(Z2)
[4]Ni3Al基金属间合金的研究进展[J]. 林万明,段剑锋,刘鸿泽,王春龙,张玉涛,姚君豪. 铸造设备与工艺. 2009(01)
[5]未来航空发动机材料面临的挑战与发展趋向[J]. 傅恒志. 航空材料学报. 1998(04)
[6]XD 法原位合成 NiAl 基复合材料反应机制的研究[J]. 鲁玉祥,杨德庄,陶春虎,陈琳,谢明立. 航空学报. 1997(06)
[7]NiAl基金属间化合物多晶和单晶合金的力学性能研究[J]. 陈健,郑启,唐亚俊,胡壮麒. 航空材料学报. 1996(03)
博士论文
[1]低维体系d0铁磁性的第一性原理计算研究[D]. 王敏.南开大学 2014
硕士论文
[1]Mo、Y2O3及预氧化处理对Ni基合金高温抗氧化性能的影响研究[D]. 刘质彬.广西大学 2018
[2]粉末冶金Ni基合金高温氧化性能及室温力学性能研究[D]. 赖灿伟.广西大学 2016
[3]镍基高温合金的制备及性能研究[D]. 刘芳.江西理工大学 2016
[4]GaAs材料光电性质第一性原理研究[D]. 陈启燊.西安电子科技大学 2010
[5]TiC/Ni3Al复合材料的制备及组织和性能研究[D]. 边涛.浙江大学 2002
本文编号：3432694
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Ni-Al系合金二元平衡相图
大量的研究表明，Ni-Al 系合金中只有 NiAl 和 Ni3Al 具有作为发潜力，因此有较高的应用价值和较好的发展前景，是目前 N关键物质。3Al 简介Al 是进行开发研究和被投入工业生产使用最早的一种金属间化基高温合金的强化相而受到广泛的研究。Ni3Al 的结构为 Cu3有序结构，空间群为 Pm3_m(221)，各轴之间的夹角 α = β = γ = b = c = 0.357 nm[11, 12]。Ni3Al 的结构示意图如图 1-2 所示，由色原子）占据顶角位置组成简单立方结构，Ni 原子（图中白心的位置。Ni3Al 的每个晶胞内的原子数为 4，由 3 个占据立 Ni 原子和 1 个占据立方体各个顶角的 Al 原子组成。每个 Ni 原子和 4 个 Al 原子，每个 Al 原子邻近 12 个 Ni 原子。Ni3Al密度为 7.5 g/cm3。
图 1-3 合金氧化过程示意图[30].2 Ni-Al 合金氧化机制Ni-Al 合金由于 Al 含量较高，在氧化过程中能够在合金表面形成一层连致密的 Al2O3氧化膜，可以防止氧气穿过从而接触内部合金发生较为严，对合金起到一定的保护作用。在 1967 年 Pettit 等人[31]的研究中发现，金氧化反应产生的结果与合金中的 Al 元素所占的比重以及氧化环境温具有非常明显的关系，Ni-Al 系合金在 900 ℃ ~1300℃温度范围内合金
【参考文献】：
期刊论文
[1]探索物质结构之透射电子显微镜[J]. 谷林. 科技导报. 2017(13)
[2]热障涂层的冲蚀破坏机理研究进展[J]. 杨丽,周益春,齐莎莎. 力学进展. 2012(06)
[3]先进航空发动机热障涂层技术研究进展[J]. 郭洪波,宫声凯,徐惠彬. 中国材料进展. 2009(Z2)
[4]Ni3Al基金属间合金的研究进展[J]. 林万明,段剑锋,刘鸿泽,王春龙,张玉涛,姚君豪. 铸造设备与工艺. 2009(01)
[5]未来航空发动机材料面临的挑战与发展趋向[J]. 傅恒志. 航空材料学报. 1998(04)
[6]XD 法原位合成 NiAl 基复合材料反应机制的研究[J]. 鲁玉祥,杨德庄,陶春虎,陈琳,谢明立. 航空学报. 1997(06)
[7]NiAl基金属间化合物多晶和单晶合金的力学性能研究[J]. 陈健,郑启,唐亚俊,胡壮麒. 航空材料学报. 1996(03)
博士论文
[1]低维体系d0铁磁性的第一性原理计算研究[D]. 王敏.南开大学 2014
硕士论文
[1]Mo、Y2O3及预氧化处理对Ni基合金高温抗氧化性能的影响研究[D]. 刘质彬.广西大学 2018
[2]粉末冶金Ni基合金高温氧化性能及室温力学性能研究[D]. 赖灿伟.广西大学 2016
[3]镍基高温合金的制备及性能研究[D]. 刘芳.江西理工大学 2016
[4]GaAs材料光电性质第一性原理研究[D]. 陈启燊.西安电子科技大学 2010
[5]TiC/Ni3Al复合材料的制备及组织和性能研究[D]. 边涛.浙江大学 2002
本文编号：3432694
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