耐高溫水腐蝕的MAX相涂層結(jié)構(gòu)控制與性能研究.pdf

1、新型三元層狀陶瓷 MAX相因兼具陶瓷性能優(yōu)點和金屬優(yōu)異特性而引起人們廣泛的關(guān)注。Ti3AlC2是典型的MAX相之一，具有抗氧化性、抗腐蝕、易加工、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。研究發(fā)現(xiàn) Ti3AlC2還具有良好的抗輻照損傷的能力，因而被選為核燃料鋯合金包殼管涂層材料的候選者。
　　Ti3AlC2涂層的制備方法多種多樣，例如冷噴涂、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積和熱噴涂等方法。本文首先采用熱噴涂中大氣等離子噴涂的方法，分別以Ti3AlC2、Ti

2、3AlC2+Al、Ti/Al/TiC三種粉末為原料制備涂層，但涂層中 Ti3AlC2含量均很低。分別以 Ti3AlC2和 Ti3AlC2+Al為原料時，噴涂過程中 Ti3AlC2發(fā)生嚴(yán)重分解；以 Ti Al TiC（1.1:1.05:1.9）三種混合粉末為原來時，噴涂后比例失調(diào)，后期退火處理時難以形成 Ti3AlC2物相。
　　采用液料等離子噴涂的方法成功制備高純度的Ti3AlC2涂層。本文研究了不同的溶液作為溶劑情況下，涂層中

3、Ti3AlC2的相純度問題。然后改變?nèi)芤旱奶匦裕缛芤?pH值、不同酸性溶液，研究溶液特性對涂層中 Ti3AlC2純度的影響。針對液料等離子制備涂層的致密性差缺點，采用激光熔覆和電阻縫焊對涂層進行致密化處理。使用激光熔覆的方法后，涂層中 Ti3AlC2相發(fā)生嚴(yán)重的分解，主要是激光造成溫度過高而引起 Ti3AlC2的分解。使用電阻縫焊的方法處理涂層后，Ti3AlC2依然維持高含量。涂層表面有明顯的致密化效果，表層空洞消失。大電流有利于涂