钼表面稀土氧化物掺杂Si-B抗氧化涂层的制备及性能研究

发布时间：2023-05-14 21:37

　　MoSi₂由于可以在高温氧化环境中生成致密均匀的SiO₂保护膜而广泛应用于钼及钼合金的高温抗氧化涂层方面,但MoSi₂涂层在低温氧化环境中会发生“Pesting”氧化,限制了MoSi₂涂层的应用。B元素的引入可以有效延缓Si向基体的扩散,提高涂层抗氧化性能,延长涂层的使用寿命,但存在多层涂层之间结合不紧密的问题。研究发现,在B改性MoSi₂涂层中加入少量稀土元素可以提高涂层与基体之间的结合力,细化涂层晶粒,提高制备效率。此外,传统钼金属表面改性涂层的制备方法多为共渗包埋法,但共渗法制备涂层存在结构不致密、抗氧化性能差等问题,严重影响了涂层的使用寿命。基于以上分析,本文采用两步包埋渗的方法在钼金属表面制备了Y₂O₃/CeO₂掺杂的Si-B复合涂层,对涂层表面物相及截面形貌进行了系统表征,对掺杂前后Si-B复合涂层在1150℃大气环境中的抗氧化性能进行了系统研究,通过分析涂层氧化前后物相、形貌及氧化动力学演变规律研究...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钼(Mo)的基本性质及其氧化机理
    1.3 钼金属表面保护涂层的研究现状
        1.3.1 铝化物涂层
        1.3.2 氧化物涂层
        1.3.3 硅化物涂层
    1.4 钼金属表面保护涂层的制备方法
    1.5 稀土元素在抗氧化涂层中的应用
    1.6 研究意义及主要内容
第二章 实验内容及方法
    2.1 实验技术路线
    2.2 实验材料及设备
    2.3 涂层制备方法
    2.4 涂层结构表征
        2.4.1 物相结构表征
        2.4.2 形貌结构表征
    2.5 涂层性能表征
        2.5.1 涂层硬度表征
        2.5.2 抗氧化性能表征
第三章 钼表面包埋渗硼涂层工艺优化研究
    3.1 钼表面渗硼涂层研究
        3.1.1 涂层结构及成分分析
        3.1.2 填充剂对钼表面渗硼涂层的影响
        3.1.3 温度对钼表面渗硼涂层的影响
        3.1.4 时间对钼表面渗硼涂层的影响
    3.2 钼表面稀土掺杂渗硼涂层研究
        3.2.1 Y₂O₃ 掺杂对钼表面渗硼涂层的影响
        3.2.2 CeO₂ 掺杂对钼表面渗硼涂层的影响
    3.3 本章小结
第四章 Y₂O₃ 掺杂Si-B复合涂层的研究
    4.1 Y₂O₃ 掺杂对Si-B复合涂层表面物相及截面形貌的影响
    4.2 Y₂O₃对Si-B复合涂层氧化行为的影响
        4.2.1 氧化后涂层宏观形貌及氧化动力学分析
        4.2.2 氧化后涂层表面物相及截面形貌成分分析
    4.3 本章小结
第五章 CeO₂掺杂Si-B复合涂层的研究
    5.1 CeO₂ 掺杂对Si-B复合涂层表面物相及截面形貌的影响
    5.2 CeO₂对Si-B复合涂层抗氧化性能的影响
        5.2.1 氧化后涂层宏观形貌及氧化动力学分析
        5.2.2 氧化后涂层表面物相及截面形貌成分分析
    5.3 本章小结
第六章 稀土氧化物对涂层的影响机理分析
    6.1 稀土氧化物对涂层形成过程的影响机理
    6.2 稀土氧化物对涂层高温抗氧化性能的影响机理
    6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间获得的学术成果
致谢



本文编号：3817813