原位合成Nd2O3-Ti-6Si復(fù)合材料高溫氧化行為及Al-V(Nd,Ho)相圖研究.pdf

1、本論文對(duì)原位合成Nd2O3顆粒增強(qiáng)Ti-6Si(wt.％)復(fù)合材料的高溫氧化行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并對(duì)比Ti-6Si(wt.％)合金在相同條件下的高溫氧化行為，探討原位合成稀土氧化物Nd2O3對(duì)鈦基復(fù)合材料高溫氧化性能的影響與作用機(jī)理，為提高鈦基復(fù)合材料的高溫抗氧化性提供一種可能的途徑。
　　 本試驗(yàn)開展4個(gè)試樣在550℃下的恒溫氧化，常壓下，將試樣放入與空氣流通的高溫箱式爐中恒溫連續(xù)氧化310小時(shí)，通過測(cè)定試樣的靜態(tài)增重和觀察其

2、表面的宏觀、微觀變化，從氧化動(dòng)力學(xué)與氧化熱力學(xué)兩方面確定試樣的氧化機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明，Nd2O3/Ti-6Si(wt.％)復(fù)合材料和Ti-6Si(wt.％)合金材料在550℃下的氧化動(dòng)力學(xué)曲線均符合拋物線規(guī)律，Nd2O3/Ti-6Si(wt.％)復(fù)合材料的抗氧化性能明顯優(yōu)于Ti-6Si(wt.％)合金，而且基體中彌散分布的Nd2O3顆粒含量越多，材料的抗氧化性能越好。這是因?yàn)镹d2O3增強(qiáng)相由原位生成，與鈦基體物理、化學(xué)相容性好，界面干

3、凈、無雜質(zhì)，與基體結(jié)合力強(qiáng)，而且Nd2O3的熱力學(xué)性能極為穩(wěn)定，原子半徑大，在一定程度上可抑制金屬離子向外擴(kuò)散發(fā)生外氧化，也可阻止氧原子入侵基體內(nèi)部發(fā)生內(nèi)氧化，因此對(duì)鈦基體起保護(hù)作用。
　　 本論文還開展了Al-V-(Nd，Ho)三元合金相圖的研究工作，分別測(cè)定兩個(gè)體系在500℃下的相平衡關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，Al-V-Nd包含16個(gè)三相區(qū)，31個(gè)兩相區(qū)和16個(gè)單相區(qū)，Al-V-Ho包含15個(gè)三相區(qū)，29個(gè)兩相區(qū)和15個(gè)單相區(qū)。同