SiO-,2-涂膜工藝對(duì)TiAl基合金抗高溫氧化性能的影響.pdf

1、太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文SiO涂膜工藝對(duì)TiAl基合金抗高溫氧化性能的影響姓名：崔永東申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：@指導(dǎo)教師：梁偉@太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文II涂層表層的SiO2具有較高的化學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性，且由于其高致密性，陰陽離子在其中的擴(kuò)散系數(shù)都很低，因此能有效地阻礙鈦、硅、氧等離子在氧化膜中的互擴(kuò)散，使Ti與O、Si陰離子的結(jié)合達(dá)到一定程度后受到限制，從而起到良好的抗高溫氧化作用。2對(duì)TiAl基試樣進(jìn)行涂膜后，在熱處理過程中首

2、先是SiO2溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)镾iO2凝膠再固化成非晶態(tài)的SiO2涂層的變化，隨后是SiO2涂層與基體的相互作用過程，該過程主要是通過陰陽離子互擴(kuò)散機(jī)制來進(jìn)行的。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以確定在1000℃熱處理過程中陰陽離子互擴(kuò)散過程的總反應(yīng)式如下：O2TiAlSiO2→A12O3Ti5Si3TiSi2TiAlO2→A12O3Ti2Al由于與TiAl基體熱膨脹系數(shù)相差較大，第一次涂膜后表面的SiO2層很容易形成龜裂并且表面會(huì)出現(xiàn)氣孔。第二次涂膜會(huì)將第一次

3、涂膜熱處理后的裂縫和氣孔填充上，并且Al2O3層在長期高溫循環(huán)氧化過程中始終與Ti5Si3層一起與基體結(jié)合良好，起到了優(yōu)異的保護(hù)TiAl基體的作用。盡管保護(hù)效果優(yōu)于第一次涂膜，但是，第二次涂膜熱處理后試樣表面仍然有少量缺陷，氧化后膜層表面局部區(qū)域形成TiO2，大量堆積時(shí)容易發(fā)生開裂和剝落。三次涂膜后，有效的減少了二次涂膜熱處理試樣的表面缺陷。同時(shí)涂層厚度的增加非常大，膜層厚度的增加會(huì)通過陰陽離子的擴(kuò)散機(jī)制影響到膜層的構(gòu)成。涂層由外至內(nèi)分