Nb基合金表面Mo-Si-B涂層的制備及其氧化行為研究.pdf

1、鈮及鈮合金熔點(diǎn)高、密度低、良好的耐蝕性和突出的高溫強(qiáng)度,是主要的高溫結(jié)構(gòu)材料之一。但其抗氧化性差,使其高溫領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。針對(duì)這一問題,本文選用Mo-Si-B涂層作為鈮及鈮合金的抗氧化防護(hù)層。
　　本文以Mo絲、Si粉和B粉為原材料,利用輝光離子滲法和包埋滲法在鈮合金基體表面制備Mo-Si-B抗氧化涂層。首先用輝光離子滲Mo在鈮合金表面制備了Mo涂層,借助SEM、XRD、EDS等手段分析了溫度、時(shí)間對(duì)涂層的組織形貌、相結(jié)構(gòu),以

2、及合金元素對(duì)涂層擴(kuò)散層厚度的影響。隨后在Mo涂層的基礎(chǔ)上進(jìn)行Si-B包埋共滲,選取不同Si、B比例的滲劑和不同包滲溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過XRD、SEM、EDS等手段對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,研究了溫度及滲劑對(duì)共滲層的影響,以及Mo-Si-B涂層的生長(zhǎng)機(jī)制。最后研究了Mo-Si-B涂層在高低溫下的氧化行為。結(jié)果表明:
　　(1)通過輝光離子滲Mo可以在鈮基材料上制備Mo涂層。溫度對(duì)滲Mo層的影響很大,溫度越高涂層結(jié)合力越好。時(shí)間越長(zhǎng),Mo涂層厚度

3、越厚。
　　(2)Si-B包埋共滲可以在Mo層上沉積制備Mo-Si-B涂層,一定范圍內(nèi)不同B含量對(duì)涂層結(jié)構(gòu)沒有很大影響,溫度對(duì)涂層結(jié)構(gòu)影響較大。在1200℃下保溫5h制備的涂層結(jié)構(gòu)由外向里依次為MoSi2、MoB、基體;1300℃保溫5h制備的涂層結(jié)構(gòu)由外向里依次為MoSi2、少量彌散分布的MoB、NbSi2、NbB2、Nb5Si3、基體。
　　(3)Mo-Si-B涂層在低溫600℃氧化5h所形成的氧化膜不連續(xù)致密,氧化產(chǎn)物