一、含铼单晶高温合金铝化物涂层的高温氧化行为（论文文献综述）
邱盼盼,舒小勇,胡林丽,杨韬,房雨晴[1]（2022）在《Pt改性镍基高温合金铝化物涂层研究进展》文中研究指明综述了镍基高温合金上抗高温氧化的Pt改性β-（Ni,Pt）Al涂层和γ-γ′型涂层,重点介绍了Pt改性铝化物涂层制备工艺,不同工艺条件下涂层的微观结构,Pt增强铝化物涂层抗氧化性能的作用机理,Al对涂层高温氧化性能的影响,并从元素互扩散、相变、表面起伏等方面描述了涂层退化过程,最后对Pt改性铝化物涂层发展进行展望。
蒋成洋,丰敏,陈明辉,耿树江,王福会[2]（2021）在《简单/改性铝化物涂层的研究现状》文中认为航空发动机各部件高温结构材料在苛刻环境下服役时,会遭受严重的高温氧化和热腐蚀。在合金表面施加铝化物涂层后,高温下表面能够生成一层致密且生长缓慢的Al2O3氧化膜,从而隔绝腐蚀介质,以防止合金被快速氧化腐蚀。概述了铝化物涂层的优点,包括制备简单、成本低廉。重点综述了以Ni、Fe、Ti/Ti Al为合金基体的铝化物涂层微观结构。涂层的微观结构主要由渗铝工艺、基材成分及后处理工艺等因素决定,渗铝工艺包括渗剂成分、渗铝温度和渗铝时间。在高温下渗铝,Al的活度较低,涂层主要以基体元素向外扩散形成外扩散型涂层为主;在低温下渗铝,Al的活度较高,涂层主要以Al向内扩散形成内扩散型涂层为主。还归纳了不同渗铝涂层在干燥空气和水蒸气环境中的高温氧化行为,阐述了水蒸气对铝化物涂层高温氧化行为的影响,比较了Ni-Al系和Fe-Al系涂层的抗高温氧化性能。同时介绍了Cr-Al、Si-Al和Pt-Al3种改性铝化物涂层的研究进展,包括制备方法、微观结构及抗高温氧化和腐蚀性能。最后,展望并总结了高温防护涂层的发展趋势。
张彩云[3]（2021）在《铂铝涂层的退除及再涂覆涂层的高温氧化性能研究》文中指出β-（Ni,Pt）Al涂层作为一种高温防护涂层,因同时具有优异的抗氧化和抗腐蚀综合性能,被广泛应用在先进航空发动机和燃气涡轮发动机的关键热端部件。但涂层在服役过程中,要受到高温氧化和热腐蚀环境的侵害,一定时间后涂层会出现退化或失效;同时在涂层的涂覆过程中也会因各种因素导致涂层的制备质量不合格。由于叶片的制造工艺复杂、高温合金价格昂贵,叶片本身的制备成本远远高于涂层。因此,如果能够对失效和不合格的涂层进行有效的去除,这将对叶片制备过程中不合格品处理以及对延长单晶高温合金叶片的全周期服役寿命都具有重大的意义。本研究中,通过化学气相沉积的方法在二代镍基单晶高温合金上制备了β-（Ni,Pt）Al涂层,并对该涂层进行了化学方法退除的可行性研究,最终确定了涂层的退除工艺并重新涂覆了涂层。本实验采用了SEM,XRD,EPMA等分析方法,考察了涂层去除后的基体表面及再涂覆β-（Ni,Pt）Al涂层的微观结构,研究了再涂覆涂层的高温氧化和互扩散行为。主要研究内容以及成果如下:（1）采用了化学方法对β-（Ni,Pt）Al涂层进行退除,在涂层的退除过程中,主要通过与Ni Al相发生反应,沿着晶界腐蚀有效的退除了涂层,退除后基体中保留了二次反应区。（2）再涂覆涂层的微观结构与原始涂层相似,但涂层下方的基体中仍存有TCP相。涂层和基体界面处的Al和Pt的含量较高于原始涂层,而Ni含量相反。（3）再涂覆涂层在氧化过程中涂层与基体的互扩散行为得到了有效的减缓。（4）对比了两涂层在1100°C氧化时动力学曲线。在氧化前期,再涂覆涂层的氧化增重大于原始涂层,但随着氧化时间的延长,原始涂层的氧化增重超过了再涂覆涂层。再涂覆β-（Ni,Pt）Al涂层在高温氧化时表面可形成致密连续的Al2O3氧化膜,氧化速率和表面起伏程度低于原始涂层,具有良好的抗氧化性能。该论文有图35幅,表12个,参考文献81篇。
刘书彬[4]（2021）在《改性MCrAlY（M=Ni,NiCo）涂层的制备及性能研究》文中认为本文采用电弧离子镀方法制备了 NiCrAlYSc涂层、NiCoCrAlYHfZr涂层以及梯度NiCoCrAlYHfZr涂层。通过XRD、SEM/EDS、TEM和EPMA等手段研究了几种涂层在高温氧化和热腐蚀条件下的微观结构以及组织演变和退化过程。主要研究结果如下:采用电弧离子镀方法在DD26基体上制备了 Sc含量（wt.%）为0、0.2、0.4和1.0的四种NiCrAlYSc涂层。退火处理后,四种涂层均由γ’/γ相和少量的β-NiAl相组成。900℃恒温氧化时,0.2 wt.%Sc改性涂层氧化增重最小,其表面氧化膜为致密的α-Al203膜,其余三种涂层表面则被针片状氧化物所覆盖。1 1 00℃恒温氧化及循环氧化条件下,0.2 wt.%Sc改性涂层表面氧化膜未发现有明显剥落,其余三种涂层表面均出现不同程度的剥落且能够检测到NiAl204尖晶石相。少量Sc的添加可以增强氧化膜的粘附性,从而提高涂层的抗高温氧化性能。但Sc的添加对涂层抗热腐蚀性能的提升有限,在Na2SO4+K2SO4混合盐中,四种涂层热腐蚀100 h后均进入加速腐蚀阶段,在稳定腐蚀阶段,1.0 wt.%Sc改性涂层表面生成均匀连续的Al2O3膜,表现出较好的抗热腐蚀能力,而在Na2SO4+NaCl混合盐中,0.4 wt.%Sc改性涂层的抗热腐蚀性能较好,涂层内部内氧化和内硫化程度最轻。采用电弧离子镀技术在四代单晶高温合金DD91上制备了 NiCoCrAlYHfZr涂层,并以NiCoCrAlY涂层作为对比。真空退火后,两种涂层均由γ’-Ni3Al相和β-（Ni,Co）Al相以及少量的NiCoCr相组成,β相在涂层内弥散分布。1100℃恒温氧化和1150℃循环氧化结果表明,NiCoCrAlYHfZr涂层表现出更强的保护能力,Hf和Zr的添加改善了涂层表面氧化膜的粘附性,从而增强了涂层的抗高温氧化性能。在高温氧化过程中两种涂层均与基体发生明显互扩散,但NiCoCrAlYHfZr涂层形成的二次反应区厚度以及二次反应区内析出的TCP相的尺寸和数量均明显小于NiCoCrAlY涂层。在900℃下75 wt.%Na2SO4+25 wt.%K2SO4混合盐热腐蚀过程中,两种涂层内部均保持完好,没有遭到内氧化和内硫化的破坏,表现出良好的抗热腐蚀能力。在Na2SO4+NaCl混合盐中,NaCl的存在加剧了两种涂层的腐蚀程度,但NiCoCrAlYHfZr涂层表面形成的氧化膜可以更好地隔绝大部分O和S向涂层内部入侵,从而改善涂层的抗热腐蚀性能。采用电弧离子镀方法在DD91基体上制备了梯度NiCoCrAlYHfZr涂层和梯度NiCoCrAlY涂层,两种涂层的外层主要由β相组成,而内层由γ’相和弥散分布的β相组成。在1100℃恒温氧化时,两种涂层的氧化速率和氧化增重相差不大,但梯度NiCoCrAlY涂层的氧化膜在氧化1000 h后发生较为严重的剥落。在1150℃循环氧化过程中,梯度NiCoCrAlYHfZr涂层表现出更好的氧化膜抗剥落性能。高温氧化时,由于Al的消耗,涂层中的β相逐渐转变为γ’相。梯度涂层与基体之间存在更高的Al浓度梯度,因而互扩散更为严重。在Na2SO4+K2SO4热腐蚀过程中,梯度NiCoCrAlY涂层表面氧化膜明显增厚且氧化膜内包含大量Cr的硫化物,而梯度NiCoCrAlYHfZr涂层表面氧化膜仍为纯净的Al2O3且腐蚀增重较小。两种涂层在Na2SO4+NaCl混合盐中均发生了更为严重的热腐蚀,梯度NiCoCrAlYHfZr涂层内氧化和内硫化程度较轻,腐蚀速度较慢,表现出更好的抗热腐蚀性能。
谭科杰[5]（2021）在《涂层及恢复热处理对单晶高温合金组织及性能的影响》文中指出本文以第四代单晶高温合金用高温防护涂层为研究背景,通过研究涂层对单晶基体的高周疲劳行为和抗氧化行为的影响以及恢复热处理工艺对损伤态高温合金的修复效果,系统地分析了涂层在热力耦合条件下对第四代单晶高温合金微观组织、元素分布和高周疲劳行为的影响。对PtAl扩散涂层和两种成分的MCrAlY包覆涂层进行了 1140℃/200h的恒温氧化实验。结果表明:PtAl、NiCoCrAlYSiHf、NiCoCrAlYSi涂层样品均表现出了优异的抗氧化性能。其中,抗氧化性能排序为:PtAl涂层样品>NiCoCrAlYSiHf涂层样品>NiCoCrAlYSi涂层样品,组织稳定性排序为:NiCoCrAlYSi涂层样品》PtAl涂层样品>NiCoCrAlYSiHf涂层样品。在PtAl涂层中,Al含量相对较高,因此具有优良的抗氧化性能,但较高的Al元素会导致涂层与基体间的互扩散行为也更为严重,样品内部形成了大量的TCP相;MCrAlY涂层的高温氧化行为和互扩散行为受到其元素成分的影响,Hf元素的添加提高了氧化膜与涂层之间的结合力,从而提升了 NiCoCrAlYSiHf涂层的抗氧化性,但由于NiCoCrAlYSiHf涂层中含有较多的Cr元素,因此在NiCoCrAlYSiHf涂层样品的基体中析出了大量的TCP相。此外,在相同Al含量的情况下,Al元素扩散通量的差异会影响基体中γ’相的体积分数。与γ相相比,难熔元素在γ’相中的溶解度更低,因此γ’相体积分数提高会导致TCP相的析出倾向更大。对单晶高温合金薄板样品进行了 760℃和900℃下的高周疲劳实验。结果表明:温度、应力幅和样品厚度对单晶合金疲劳过程中的裂纹扩展行为影响较小,裂纹主要沿[111]面扩展,形成与应力轴呈40-60°夹角的断面,但在不同温度和应力幅下,样品裂纹源的萌生机制有所不同。在900℃下,当应力幅较低时,实验时间较长,基体表面发生氧化,局部区域强度下降,产生应力集中,最终导致样品断裂;当应力幅较高时,样品内部产生滑移带,滑移带移动到样品表面后形成的滑移台阶是裂纹源萌生的主要区域。此外,在高应力幅下被破坏的γ/γ’结构同样容易成为疲劳裂纹源。温度降低至760℃后,样品的疲劳强度降低,这与在该温度下样品的强度较低有关。在760℃下,样品只在断口附近发生氧化,样品表面氧化程度较轻,裂纹源的形成与应力作用下样品表面形成滑移台阶有关。对施加NiCoCrAlYSi涂层、NiCoCrAlYHf涂层和PtAl涂层的样品进行了高周疲劳实验。结果表明:三种涂层均小幅度降低了合金的高周疲劳性能,主要是因为在疲劳循环初期,涂层表面形成裂纹。裂纹扩展至基体后,基体发生氧化,导致局部强度下降,形成应力集中,产生滑移带及沿着滑移带方向的二次裂纹,二次裂纹扩展导致样品沿[111]面发生断裂。涂层样品裂纹的扩展行为与基体样品相似,即涂层的施加会影响疲劳裂纹源的萌生机制,从而降低了合金的疲劳性能,但对裂纹的扩展行为影响不大。NiCoCrAlYSi涂层施加后形成的影响区（互扩散区和二次反应区）深度不受薄板厚度的影响。因此,随着基体厚度的增加,影响区的相对比例降低,从而降低了涂层对样品的疲劳性能的影响;实验温度升高,NiCoCrAlYHf涂层样品的疲劳性能提高是因为基体强度随温度升高后提高。与两种MCrAlY涂层样品相比,在760℃和900℃下,PtAl涂层与基体的氧化较为严重,氧化物的形成会将涂层拱起,并同样在基体内形成滑移带和二次裂纹导致样品断裂失效。两个温度下,样品内部发生了相同程度的氧化的主要原因是温度对PtAl涂层样品影响较小。对蠕变损伤后的单晶高温合金样品进行了恢复热处理。结果表明通过恢复热处理工艺,可以简单有效的将损伤后的γ’相恢复至标准的立方状,消除基体内部的位错网,将样品的蠕变性能恢复至初始状态,从而提高了样品的总蠕变寿命。恢复热处理可以使蠕变过程中产生的再结晶晶界变得更为平直,但再结晶晶粒尺寸较小,因此对合金性能的影响较小,此外样品内γ’相的形态只与Al元素含量有关,不受再结晶的影响。
邓鹏[6]（2021）在《几何约束下PtAl涂层与第四代镍基单晶高温合金界面组织演化及互扩散行为研究》文中提出镍基单晶高温合金是制造航空发动机和工业燃气轮机涡轮叶片的首选材料,β-（Ni,Pt）Al涂层也因其优异的抗高温氧化和抗热腐蚀综合性能而被广泛用作涡轮叶片的高温防护涂层。但由于涂层与单晶高温合金基体存在明显的成分差异,在高温热暴露或服役条件下,涂层与基体间不可避免地发生元素的互扩散。元素互扩散使得界面组织发生退化,形成互扩散区和二次反应区,严重损害了合金的高温力学性能,降低了合金的服役寿命。一方面,高代际单晶高温合金高熔点强化元素的加入,涂层与基体互扩散会导致基体的组织退化,进而导致基体的力学性能较低代际单晶高温合金降低更为明显;另一方面,为了满足航空发动机进口温度不断提高的需求,叶片结构变得更加复杂,并且叶片壁厚越来越薄,甚至低至1 mm以下。复杂形状、薄壁是先进航空发动机用涡轮叶片的典型结构特征,涂层与复杂薄壁高代际单晶高温合金互扩散影响更为显着。但是,目前关于包括壁厚、曲率等几何约束条件下单晶高温合金与Pt Al涂层的界面组织演化鲜有研究。本文以β-（Ni,Pt）Al涂层和第四代单晶高温合金DD91为研究对象,通过线切割的方法加工了不同基体厚度（0.8 mm、1.0 mm和1.3 mm）和不同表面曲率（平面、曲率半径0.4 mm和曲率半径0.65 mm）的单晶高温合金试样,利用电镀铂和高温低活度气相渗铝的方法在基体表面制备β-（Ni,Pt）Al涂层。并且,通过改变气相渗铝时间,在基体厚度为1.0 mm的试样表面制备了不同涂层厚度的β-（Ni,Pt）Al涂层试样。结合多尺度实验表征和高通量多元合金互扩散系数计算软件Hit DIC深入研究分析1100℃热暴露过程中基体厚度、涂层厚度和基体表面曲率对β-（Ni,Pt）Al涂层/单晶高温合金界面元素互扩散及组织演化的影响。得出了以下一些结果:（1）1100℃/200 h热暴露过程中,基体厚度（0.8 mm～1.3 mm）对β-（Ni,Pt）Al涂层与DD91镍基单晶高温合金间界面元素互扩散无明显影响。利用Hit DIC软件进行扩散系数计算,结果表明:在本实验条件下β-（Ni,Pt）Al涂层/DD91镍基单晶高温合金试样中各元素的主互扩散系数主要受到Al、Co和Cr三种元素的影响。不同基体厚度的试样界面元素分布相似,并且形成的互扩散区、二次反应区的厚度相近。（2）1100℃/100 h热暴露后,不同涂层厚度的试样呈现出明显的成分和微观结构上的差异;涂层厚度对β-（Ni,Pt）Al涂层与DD91镍基单晶高温合金的界面元素互扩散具有重要影响;涂层厚度小（31μm）的试样热暴露100 h后并未形成SRZ,而涂层厚度大（40μm）的试样形成了SRZ。（3）1100℃/200 h热暴露过程中,三种不同基体表面曲率（平面、曲率半径0.4mm、曲率半径0.65 mm）试样的界面元素分布及组织演化相近,在本实验所研究的基体表面曲率范围内,表面曲率对β-（Ni,Pt）Al涂层与DD91镍基单晶高温合金间界面元素互扩散及组织演化无明显影响。
贾逸轩[7]（2021）在《低膨胀纳米晶金属陶瓷涂层的制备、结构和高温氧化机理研究》文中研究说明随着航空发动机不断向着高流量比、高推重比、高进口温度的方向发展,通常需要在涡轮叶片表面施加热障涂层以抵抗燃烧室内持续增加的温度与压力。热障涂层主要由高温合金基体、金属粘结层、热生长形成的氧化膜和陶瓷隔热面层组成。通常以MCrAlY或者β-NiPtAl为代表的金属粘结层由于与其表面热生长形成的α-Al2O3膜热膨胀系数差异较大,因此在冷热循环的过程中,氧化膜内形成并积累较大的热应力,会使氧化膜产生开裂与剥落,进而其完整性将被破坏,失去保护性。针对这一问题,在本论文中,运用多弧离子镀设备,设计并研究了金属陶瓷涂层。主要是在涂层制备的过程中掺入热膨胀系数值较低的陶瓷相颗粒,使得涂层与氧化膜之间的热膨胀系数不匹配程度降低,以至于氧化膜内产生的应力减少,涂层的抗高温氧化性能得以提高。本论文运用多弧离子镀设备与NiCrAlY靶材,在K417镍基高温合金表面制备金属陶瓷涂层,对其演变过程与退化方式进行探究。同时从成分改性与结构优化这两个方面,研究并讨论了提升金属陶瓷涂层抗高温氧化性能的方法,为发展一种热障涂层体系中的新型金属陶瓷粘结层而提供理论依据和技术基础。本论文主要取得了如下研究结果:1.研究了掺杂氧对低膨胀Ni+CrAlYN金属陶瓷涂层的结构和性能的影响。在Ni+CrAlYN金属陶瓷涂层中掺杂一定量的氧进而得到的Ni+CrAlYNO金属陶瓷涂层。随着掺杂氧含量的不断增加,涂层内部的晶粒尺寸也不断细化。在氧化的过程中,内部的AlN颗粒将会作为Al源,通过4AlN+302→2Al2O3+2N2（gas）反应来维持氧化膜的生长。在1000℃恒温氧化500 h后,Ni+CrAlYN金属陶瓷涂层已几乎退化为金属涂层,且在氧化膜内部也发现了 Ti、Mo、Co等基体元素的夹杂;而Ni+CrAlYNO金属陶瓷涂层凭借在晶界处弥散分布的氧化物颗粒抑制了金属陶瓷涂层的退化,内部依旧存在丰富的AlN颗粒,同时表面形成的氧化膜也较为纯净。因此,掺杂氧之后,涂层的抗氧化性得到了提升。此外,当通入涂层内的氧流量为20 sccm时,涂层的硬度为9.5 GPa,同NiCrAlY涂层和Ni+CrAlYN涂层相关研究结果对比,可知其硬度与耐磨性皆得到了提高。2.设计并制备了 Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层,并对其氧化机制进行了研究。低膨胀的Ni+CrAlYNO金属陶瓷外层与NiCrAlY内层所组成的双层涂层系统,在经过1000℃真空退火6 h后,外层由γ/γ’基体相及其间弥散分布的AlN、Al2O3和Y2O3颗粒组成,内层由γ’-Ni3Al与α-Cr相组成。在1000℃恒温氧化100 h后,双层涂层的氧化速率分别低于单层的NiCrAlY涂层与单层的Ni+CrAlYNO涂层,且只有双层涂层表面生成的是纯净的单一的α-Al2O3膜。双层涂层提升抗高温氧化性能的原因在于NiCrAlY底层能够在反应2AlN+3O→A12 03+2N和N+Al→AlN的作用下促进其内部的Al元素发生上坡扩散,使得TGO/涂层界面处有较高的Al含量。3.探究了氧含量对Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层高温氧化行为的影响。依据流入Ni+CrAlYNO外层中氧的含量,将三种Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层分别命名为N+10O,N+20O和N+30O涂层。在1000℃恒温氧化与循环氧化过后,N+30O涂层的抗氧化性能皆优于其它两种涂层。这主要在于外层的氧含量影响了涂层的退化以及Y的分布。当双层涂层内的氧含量处在一个合适水平的时候,Y将会被O以纳米尺寸的YAG颗粒的形式拖拽在涂层内部,因此减少了 Al/Y氧化物在TGO膜内的夹杂,维持了氧化膜的完整性。4.研究了阻扩散Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层的氧化行为。通过运用一个NiCrAlY靶材,调整流入真空室内气体的不同,采用“一步法”制备得到了具有阻扩散作用的Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层（DB+Duplex涂层）。1000℃真空退火后,在NiCrAlYO扩散障两侧分别与涂层和基体在界面生成了具有阻扩散作用的α-Al2O3膜。在1000℃恒温氧化500 h后,DB+Duplex涂层的氧化增重与Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层相比,降低了约44%。此外,扩散障层明显抑制了涂层与基体之间的互扩散行为,且避免了 TCP相在基体处生成,提升了涂层的抗高温氧化性能。与传统制备扩散障的方法相比,此方法操作简便,同时提高了扩散障与涂层之间的清洁度。
张冲[8]（2021）在《钼金属表面抗烧蚀和抗熔蚀涂层的制备及性能研究》文中提出本文利用SK-G08123K可控管式气氛电炉和SX2-4-13GJ马弗炉设备,采用“包埋渗法+热氧化法”在难熔金属Mo表面制备出了 MoSi2/SiO2和Al改MoSi2/Al2O3涂层,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针等设备研究了涂层结构和形成机制。通过定向凝固熔模精密铸造GTD111合金浇注实验评测两种涂层的耐烧蚀和耐熔蚀性能,并分析涂层失效原因。研究MoSi2/SiO2涂层,发现不同厚度MoSi2涂层经过1300℃/20 h氧化,其相组成包括SiO2、MoSi2、Mo5Si3和Mo3Si。氧化后涂层相组成因MoSi2厚度不同而变化,其涂层结构决定涂层使用寿命。当40μm MoSi2经过1300℃/10 h氧化,其涂层结构由SiO2、MoSi2和Mo5Si3组成,且SiO2为方石英相。通过熔蚀实验研究发现,在MoSi2/SiO2涂层结构中,形成方石英结构SiO2能够抵御GTD111合金熔体的熔蚀。但是GTD111合金熔体与方石英发生化学反应,形成界面反应层,然后在合金凝固过程中会形成拉应力,从而诱发方石英层开裂。研究 A1 改 MoSi2/Al2O3 涂层,发现 Al改 MoSi2涂层由 Mo（Si,Al）2、A18Mo3和AlMo3组成。涂层整体形成过程为:首先形成Al8Mo3,然后Mo（Si,Al）2由外向内生长,且在Mo/Al8Mo3界面前沿部分Al8Mo3转化为AlMo3。44 um Al改MoSi2涂层经 1300℃等温氧化,Al8Mo3在 Mo（Si,Al）2/Al8Mo3和 A18Mo3/Mo 界面处的分解机理分别是Si、Al互扩散和高的Al扩散势能。通过熔蚀实验研究发现,不含有Al8Mo3相的Al改MoSi2/Al2O3涂层能够抵御GTD111合金熔体的熔蚀,而含有Al8Mo3相的Al改MoSi2/Al2O3涂层不耐熔蚀。这主要是因A18Mo3相熔点低在浇铸过程中熔化诱发涂层失效。本工作的开展对难熔金属型芯的研制起到一定的推动作用,为制备出高效气冷结构的涡轮叶片奠定了基础。
李伟[9]（2021）在《Re改性铝化物涂层的制备和氧化行为研究》文中研究指明目前改性铝化物防护涂层在航空发动机和燃气轮机高温部件上有着广泛应用,但是其在制备和应用过程中仍存在改性元素的含量和分布难以精确控制、涂层氧化膜的过早剥落和表面褶皱等问题,需要开发新的涂层体系和制备方法以满足对改性铝化物涂层的多方位需求。本文采用电镀和电弧离子镀相结合的制备工艺,可精准控制涂层中Re、Pt等改性元素的含量和分布,并制备出三种不同Re含量的改性β-NiAl涂层、一种RePt共改性β-NiAl涂层和两种RePtY共改性β-NiAl涂层,研究了不同活性元素对氧化膜形成和生长的影响机制,分析改性元素对涂层组织结构演变和高温氧化行为的影响及作用机理,澄清多元改性元素协同作用关系。主要研究结果如下:（1）在DD26镍基单晶高温合金基体上,采用电弧离子镀沉积Al和真空热处理相结合工艺制备出Al扩散涂层,涂层由弥散分布了α-W相的β-NiAl外层和互扩散区组成。采用电镀Ni、电弧离子镀沉积Al和真空热处理相结合工艺制备出ORe-NiAl涂层,形成的涂层由β-NiAl外层、弥散分布了 α-W相的β-NiAl中间层和互扩散区组成。采用复合电镀Ni-Re层、电弧离子镀沉积Al和真空热处理相结合工艺制备出Re改性β-NiAl涂层,涂层由弥散分布γ-Re相的β-NiAl外层、弥散分布α-W相的β-NiAl中间层和互扩散区组成。通过控制电镀Ni-Re层中的Re含量制备出三种不同Re含量的改性β-NiAl涂层。1100℃氧化后的结果表明:对于1Re-NiAl涂层,通过在β-NiAl涂层中添加Re后加速了氧化膜中θ-Al2O3向α-Al2O3相转变;lRe-NiAl涂层具有最低的氧化增重和β相的退化速率;但是随着Re含量的增加,10Re-NiAl涂层的抗氧化性能反而会变差;含Re的互扩散区具有阻挡扩散的作用,可缓解涂层和高温合金基体间的Al元素和Nb元素间的互扩散;电镀Ni层,有效避免富W相在涂层外层的形成,使ORe-NiAl涂层比Al扩散涂层展现出更优异的抗氧化性能。（2）通过电镀Pt并退火处理后得到Pt扩散层。在Pt扩散层上采用复合电镀Ni-1Re（wt.%）、电弧离子镀沉积Al和真空退火的结合工艺制备出RePt共改性β-NiAl涂层,即lRe-（Ni,Pt）Al涂层。在Pt扩散层上通过电镀Ni、电弧离子镀沉积Al和真空退火的结合工艺制备出ORe-（Ni,Pt）Al涂层。在Pt扩散层上通过电弧离子镀沉积Al和真空退火的结合工艺制备出PtAl扩散涂层。涂层的氧化结果表明:添加Re对氧化过程中氧化膜的形貌、抗剥落能力以及褶皱行为都有明显改善,1Re-（Ni,Pt）Al涂层显示了最低的氧化速率和β相退化速率;PtAl涂层因表面氧化膜中NiAl2hO4的存在导致其抗氧化性能较差,而ORe-（Ni,Pt）Al涂层由于电镀Ni层的引入避免了 NiAl2O4的形成,因此显着提高了其抗氧化性能。（3）通过电镀不同厚度的Pt层、真空退火、复合电镀Ni-1Re（wt.%）、电弧离子镀沉积AlY和真空退火的工艺制备了 1Pt-NiAlReY和2Pt-NiAlReY两种RePtY共改性β-NiAl涂层。通过复合电镀Ni-lRe（wt.%）、电弧离子镀沉积AlY和真空退火的工艺制备了 OPt-NiAlReY涂层。循环氧化和恒温氧化结果表明,Pt元素可以提高涂层表面氧化膜的结合力,降低涂层的氧化速率,且随着Pt含量的增加作用效果越明显。Pt的添加抑制了 Ti等元素进入氧化膜中,还可以缓解氧化膜中孔洞的形成和长大,因此lPt-NiAlReY涂层和2Pt-NiAlReY涂层具有更好的抗氧化能力。在氧化过程中,Pt、Re和Y三种元素之间协同作用,共同提高了涂层的抗氧化性能。
梁婷[10]（2021）在《DD6合金表面电火花沉积涂层抗氧化性能研究》文中提出镍基单晶高温合金由于优异的高温力学性能而被广泛应用于航天、航空、军工等领域,在其表面沉积高温抗氧化涂层可进一步提高它的高温抗氧化性能。本文采用电火花沉积技术在二代镍基单晶高温合金DD6表面分别制备了AlCoCrFeNi高熵合金涂层和与基体成分相同的DD6微晶涂层,将试样放进高温马弗炉进行1100℃恒温氧化试验,利用SEM、EDS和XRD检测手段分析涂层的微观组织形貌、元素成分及相组成,研究了DD6高温合金和两种涂层的氧化行为及涂层体系的互扩散行为,主要研究内容如下:利用电火花沉积技术制备的AlCoCrFe Ni高熵合金涂层由BCC和FCC两相组成,DD6微晶涂层由γ/γ′相组成,两种涂层表面均为涌溅形貌,与基体呈冶金结合。AlCoCrFeNi高熵合金涂层在200 h内的氧化动力学曲线近似符合抛物线规律,而DD6高温合金基体与DD6微晶涂层的氧化动力学曲线在0～80 h内大致符合抛物线规律,在80～200 h内氧化增重呈线性增长;AlCoCrFeNi高熵合金涂层的氧化增重仅是DD6高温合金的2/5,DD6微晶涂层的氧化增重为DD6高温合金的1/2,说明AlCoCrFeNi高熵合金涂层和DD6微晶涂层均能明显提高基体的抗氧化性能。经1100℃氧化200 h后,DD6高温合金在氧化后表面形成的氧化膜包括Ni O外层,Ta Ox和Ni Ta2O6、Ni Al2O4、Ni Cr2O4尖晶石混合物中间层,以及α-Al2O3内层,表面氧化膜发生大面积剥落;AlCoCrFeNi高熵合金涂层氧化后表面生成了连续且致密的α-Al2O3及少量的Ni Al2O4、Ni Cr2O4尖晶石,氧化膜几乎未发生剥落,仅在局部区域由于α-Al2O3膜被破坏,尖晶石数量增多;DD6微晶涂层氧化后表面生成的氧化物与基体表面形成的氧化物相同,但其表面氧化膜剥落区域较DD6高温合金显着减少。经1100℃氧化200 h后,AlCoCrFeNi高熵合金涂层下方形成了互扩散区（IDZ）和二次反应区（SRZ）,但没有出现有害的Kirkendall孔洞,而在DD6微晶涂层体系中没有发生元素互扩散现象。
二、含铼单晶高温合金铝化物涂层的高温氧化行为（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、含铼单晶高温合金铝化物涂层的高温氧化行为（论文提纲范文）
（1）Pt改性镍基高温合金铝化物涂层研究进展（论文提纲范文）
| 1 Pt改性铝化物涂层的制备过程及微观结构 |
| 1.1 制备过程 |
| 1.2 Pt改性铝化物涂层的微观结构 |
| 1.2.1 β-(Ni,Pt)Al涂层 |
| 1.2.2 Pt改性γ-γ'型铝化物涂层 |
| 2 Pt改性铝化物涂层的高温氧化行为 |
| 2.1 Pt对抗氧化性能的作用 |
| 2.2 Al在高温氧化行为中的影响 |
| 2.3 Pt改性铝化物涂层的退化 |
| 2.3.1 元素互扩散 |
| 2.3.2 相变 |
| 2.3.3 涂层表面起伏 |
| 2.3.4 涂层退化的其他变化 |
| 3 结论与展望 |
（2）简单/改性铝化物涂层的研究现状（论文提纲范文）
| 1 铝化物涂层的微观结构 |
| 1.1 镍基合金 |
| 1.2 铁基合金 |
| 1.3 钛/钛铝基合金 |
| 2 渗铝涂层的抗氧化性能 |
| 3 改性铝化物涂层 |
| 3.1 Cr-Al涂层 |
| 3.2 Si-Al涂层 |
| 3.3 Pt-Al涂层 |
| 4 展望 |
（3）铂铝涂层的退除及再涂覆涂层的高温氧化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 高温防护涂层 |
| 1.3 涂层的退化与失效 |
| 1.4 涂层退除的常用方法 |
| 1.5 涂层退除的国内现状 |
| 1.6 再涂覆涂层的微观结构与性能评价 |
| 1.7 研究意义及主要内容 |
| 2 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 样品制备及设备 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.3 分析测试技术 |
| 3 β-(Ni,Pt)Al涂层的化学法退除研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 化学退除 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 退除基体与再涂覆涂层的微观结构 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涂层退除后基体微观结构 |
| 4.3 镀铂及真空扩散后的样品微观结构 |
| 4.4 化学气相沉积渗铝涂层 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 再涂覆涂层的高温氧化性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 再涂覆涂层的循环氧化性能 |
| 5.3 再涂覆涂层的恒温氧化性能 |
| 5.4 分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）改性MCrAlY（M=Ni,NiCo）涂层的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高温防护涂层的分类及发展 |
| 1.2.1 简单铝化物涂层 |
| 1.2.2 改性铝化物涂层 |
| 1.2.3 MCrAlY包覆涂层 |
| 1.2.4 热障涂层 |
| 1.3 高温防护涂层的制备方法 |
| 1.3.1 铝化物涂层的制备方法及特点 |
| 1.3.2 MCrAlY涂层的制备方法及特点 |
| 1.3.3 热障涂层的制备方法及特点 |
| 1.4 MCrAlY涂层的高温性能 |
| 1.4.1 MCrAlY涂层的高温氧化 |
| 1.4.2 MCrAlY涂层的热腐蚀 |
| 1.5 MCrAlY涂层的改性研究及最新进展 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 涂层制备 |
| 2.3 高温防护性能试验 |
| 2.3.1 恒温氧化实验 |
| 2.3.2 循环氧化实验 |
| 2.3.3 热腐蚀实验 |
| 2.4 组织结构表征 |
| 2.4.1 物相分析 |
| 2.4.2 形貌分析 |
| 2.4.3 元素分析 |
| 第三章 NiCrAlYSc涂层的制备及其高温氧化和热腐蚀行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 NiCrAlYSc涂层的组织结构 |
| 3.3 NiCrAlYSc涂层的高温氧化行为 |
| 3.3.1 氧化动力学 |
| 3.3.2 1100℃循环氧化后涂层结构与氧化膜形貌 |
| 3.3.3 900℃恒温氧化后涂层结构与氧化膜形貌 |
| 3.3.4 1100℃恒温氧化后涂层结构与氧化膜形貌 |
| 3.3.5 Sc对涂层氧化膜粘附性的影响 |
| 3.4 900℃下Na_2SO_4+K_2SO_4混合盐中的热腐蚀行为 |
| 3.4.1 Na_2SO_4+K_2SO_4混合盐中热腐蚀动力学曲线 |
| 3.4.2 腐蚀产物及组织结构分析 |
| 3.5 900℃下Na_2SO_4+NaCl混合盐中的热腐蚀行为 |
| 3.5.1 Na_2SO4+ NaCl混合盐中热腐蚀动力学曲线 |
| 3.5.2 腐蚀产物及组织结构分析 |
| 3.6 分析与讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 NiCoCrAlYHfZr涂层的高温氧化和热腐蚀行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NiCoCrAlYHfZr涂层的组织结构 |
| 4.3 NiCoCrAlYHfZr涂层的高温氧化行为 |
| 4.3.1 氧化动力学 |
| 4.3.2 1100℃恒温氧化后涂层结构及氧化膜形貌 |
| 4.3.3 1150℃循环氧化后涂层结构及氧化膜形貌 |
| 4.3.4 Hf、Zr共改性对涂层氧化膜粘附性的影响 |
| 4.3.5 涂层与基体的互扩散行为 |
| 4.4 涂层在900℃下Na_2SO_4+K_2SO_4混合盐中的热腐蚀行为 |
| 4.4.1 Na_2SO_4+K_2SO_4混合盐中的热腐蚀动力学曲线 |
| 4.4.2 腐蚀产物及涂层结构分析 |
| 4.5 涂层在900℃下Na_2SO_4+NaCl混合盐中的热腐蚀行为 |
| 4.5.1 Na_2SO_4+NaCl混合盐中热腐蚀动力学曲线 |
| 4.5.2 腐蚀产物及涂层结构分析 |
| 4.6 涂层的高温热腐蚀机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 梯度NiCoCrAlYHfZr涂层的高温氧化和热腐蚀行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 涂层的制备及组织结构 |
| 5.3 1100℃恒温氧化行为 |
| 5.3.1 1100℃恒温氧化动力学曲线 |
| 5.3.2 1100℃恒温氧化后的涂层结构及氧化膜形貌 |
| 5.4 1150℃循环氧化行为 |
| 5.4.1 1150℃循环氧化动力学曲线 |
| 5.4.2 1150℃循环氧化后的涂层结构及氧化膜形貌 |
| 5.5 涂层在900℃下Na_2SO_4+K_2SO_4混合盐中的热腐蚀行为 |
| 5.5.1 涂层在900℃下Na_2SO_4+K_2SO_4混合盐中的热腐蚀动力学曲线 |
| 5.5.2 热腐蚀后涂层结构及腐蚀产物分析 |
| 5.6 涂层在900℃下Na_2SO_4+NaCl混合盐中的热腐蚀行为 |
| 5.6.1 涂层在900℃下Na_2SO_4+NaCl混合盐中的热腐蚀动力学曲线 |
| 5.6.2 热腐蚀后涂层结构及腐蚀产物分析 |
| 5.7 分析与讨论 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）涂层及恢复热处理对单晶高温合金组织及性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 镍基单晶高温合金的发展 |
| 1.2 高温防护涂层的发展 |
| 1.2.1 高温防护涂层概况 |
| 1.2.2 Pt改性铝化物涂层 |
| 1.2.3 MCrAlY包覆涂层 |
| 1.3 高温合金的力学性能 |
| 1.3.1 高周疲劳性能 |
| 1.3.2 高温蠕变性能 |
| 1.3.3 涂层对合金力学性能的影响 |
| 1.4 修复处理对高温合金的影响 |
| 1.5 本文研究目的和内容 |
| 第2章 实验材料及分析方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 合金制备及热处理 |
| 2.1.3 MCrAlY涂层制备工艺 |
| 2.1.4 PtAl涂层制备工艺 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 恒温氧化实验 |
| 2.2.2 高周疲劳实验 |
| 2.2.3 高温蠕变实验 |
| 2.3 组织结构表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 电子探针 |
| 2.3.4 Image Pro Plus软件 |
| 第3章 单晶及涂层/单晶的高温氧化及互扩散行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 单晶合金的铸态和热处理态组织 |
| 3.3.2 MCrAlY涂层/单晶合金的沉积态组织 |
| 3.3.3 PtAl涂层/单晶合金的沉积态组织 |
| 3.3.4 恒温氧化行为 |
| 3.3.5 氧化过程中的表面组织演变 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 涂层/合金样品的恒温氧化行为 |
| 3.4.2 MCrAlY涂层对组织的影响 |
| 3.4.3 PtAl涂层对组织的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 第四代单晶高温合金的高周疲劳行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 不同温度和不同厚度试样的S-N曲线 |
| 4.3.2 薄板样品的高周疲劳行为 |
| 4.3.3 薄板厚度对合金疲劳行为的影响 |
| 4.3.4 实验温度对合金疲劳性能的影响 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 应力幅对单晶合金高周疲劳行为的影响 |
| 4.4.2 厚度对单晶合金高周疲劳行为的影响 |
| 4.4.3 温度对单晶合金高周疲劳行为的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 MCrAlY涂层/第四代单晶高温合金高周疲劳行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 MCrAlY-A涂层样品高周疲劳行为 |
| 5.3.2 MCrAlY-C涂层样品的高周疲劳行为 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 两种MC rAlY涂层对合金高周疲劳行为的影响 |
| 5.4.2 厚度对MCrAlY-A涂层样品高周疲劳行为的影响 |
| 5.4.3 实验温度对MCrAlY-C涂层样品高周疲劳行为的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 PtAl涂层/第四代单晶高温合金高周疲劳行为 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 实验结果与分析 |
| 6.3.1 不同温度下薄板试样S-N曲线 |
| 6.3.2 900℃下PtAl涂层样品的高周疲劳行为 |
| 6.3.3 760℃下PtAl涂层样品的高周疲劳行为 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 PtAl涂层对单晶合金疲劳行为的影响 |
| 6.4.2 实验温度对PtAl涂层样品高周疲劳行为的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 恢复热处理对高温合金组织演变和性能的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.3 实验结果与分析 |
| 7.3.1 铸态和标准热处理态组织形貌 |
| 7.3.2 蠕变中断实验曲线 |
| 7.3.3 恢复热处理前后内部组织形貌 |
| 7.3.4 恢复热处理前后表面组织形貌 |
| 7.3.5 恢复热处理对蠕变寿命的影响 |
| 7.4 讨论 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 主要结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 作者简介 |
（6）几何约束下PtAl涂层与第四代镍基单晶高温合金界面组织演化及互扩散行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 镍基单晶高温合金研究进展 |
| 1.3 高温防护涂层研究进展 |
| 1.3.1 简单铝化物涂层 |
| 1.3.2 改性铝化物涂层 |
| 1.3.3 MCrAlY包覆涂层 |
| 1.3.4 热障涂层 |
| 1.4 高温防护涂层与高温合金的互扩散研究进展 |
| 1.5 几何约束对高温合金性能的影响 |
| 1.6 研究目的 |
| 1.7 研究内容 |
| 第二章 实验材料及分析方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 涂层制备 |
| 2.2 热暴露实验 |
| 2.3 测试、表征和扩散计算方法 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS) |
| 2.3.3 电子探针(EPMA) |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM)和聚焦离子束(FIB) |
| 2.3.5 互扩散系数的高通量计算 |
| 第三章 基体厚度对Pt Al涂层与镍基单晶高温合金互扩散行为的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.2.1 制备态试样分析 |
| 3.2.2 热暴露后试样截面微观结构演变 |
| 3.2.3 热暴露后界面元素分布 |
| 3.3 互扩散行为分析 |
| 3.4 元素互扩散和计算模拟 |
| 3.5 互扩散析出相鉴定 |
| 3.6 结构演变机理分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 涂层厚度对Pt Al涂层与镍基单晶高温合金的互扩散行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.2.1 制备态试样分析 |
| 4.2.2 热暴露后截面形貌对比 |
| 4.2.3 热暴露后界面元素互扩散行为 |
| 4.3 分析讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基体表面曲率对PtAl涂层与镍基单晶高温合金的互扩散行为的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 制备态试样分析 |
| 5.2.2 热暴露后截面形貌对比 |
| 5.2.3 热暴露后元素互扩散行为 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（7）低膨胀纳米晶金属陶瓷涂层的制备、结构和高温氧化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属高温氧化 |
| 1.3 高温防护涂层的研究进展 |
| 1.3.1 高温防护涂层的分类 |
| 1.3.2 高温防护涂层存在的问题 |
| 1.4 金属陶瓷涂层 |
| 1.5 本论文研究的目的与内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料及分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基体材料 |
| 2.3 涂层制备 |
| 2.4 真空退火实验 |
| 2.5 高温测试表征 |
| 2.5.1 间断氧化实验 |
| 2.5.2 循环氧化实验 |
| 2.6 硬度及摩擦磨损测试表征 |
| 2.7 实验分析方法 |
| 2.7.1 扫描电子显微镜(SEM)与能谱仪(EDS) |
| 2.7.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.7.3 X射线衍射分析仪(XRD) |
| 2.7.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.7.5 电子探针分析仪(EPMA) |
| 2.7.6 光激发荧光光谱(PLPS) |
| 2.7.7 三维表面轮廓仪 |
| 第3章 掺杂氧对低膨胀Ni+CrAlYN金属陶瓷涂层的结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 涂层的原始组织及结构 |
| 3.4 高温氧化实验 |
| 3.4.1 氧化动力学 |
| 3.4.2 氧化产物和微观形貌 |
| 3.5 摩擦磨损性能测试 |
| 3.6 分析与讨论 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层的设计、制备及高温氧化机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 涂层的制备态、退火态的组织结构 |
| 4.4 高温氧化实验 |
| 4.4.1 氧化动力学 |
| 4.4.2 氧化产物和微观形貌 |
| 4.5 分析与讨论 |
| 4.5.1 NiCrAlY涂层的氧化机制 |
| 4.5.2 Ni+CrAlYNO金属陶瓷涂层的氧化机制 |
| 4.5.3 Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层的氧化机制 |
| 4.5.4 NiCrAlY涂层、Ni+CrAlYNO涂层以及Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层的比较 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 氧含量对Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层高温氧化行为的探究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 涂层的原始、退火组织成分 |
| 5.4 间断氧化实验 |
| 5.4.1 氧化动力学 |
| 5.4.2 氧化产物和微观形貌 |
| 5.5 循环氧化实验 |
| 5.5.1 氧化动力学 |
| 5.5.2 氧化产物和微观形貌 |
| 5.6 分析与讨论 |
| 5.6.1 氧含量对钇的作用 |
| 5.6.2 氧含量对Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层退化的作用 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 阻扩散Ni+CrAlYNO/NiCrAlY双层涂层的高温氧化行为的探究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 涂层的原始、退火组织成分 |
| 6.4 高温氧化实验 |
| 6.4.1 氧化动力学 |
| 6.4.2 氧化产物和微观形貌 |
| 6.5 分析与讨论 |
| 6.5.1 涂层与基体之间的元素互扩散 |
| 6.5.2 NiCrAlYO扩散障的组织演变 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 总结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）钼金属表面抗烧蚀和抗熔蚀涂层的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 航空发动机铸造涡轮叶片发展 |
| 1.1.1 涡轮叶片材料的发展 |
| 1.1.2 涡轮叶片的冷却结构进展 |
| 1.1.3 叶片表面热障涂层进展 |
| 1.2 熔模精密铸造技术 |
| 1.3 陶瓷型芯的研究现状 |
| 1.4 难熔金属型芯的研究进展 |
| 1.4.1 难熔金属型芯的研究现状 |
| 1.4.2 难熔金属Mo涂层 |
| 1.4.3 难熔金属Mo涂层制备方法 |
| 1.5 本文研究目的和内容 |
| 第2章 MoSi_2/SiO_2涂层的制备及抗烧蚀性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 基材准备 |
| 2.2.2 MoSi_2涂层制备 |
| 2.2.3 氧化硅涂层制备 |
| 2.2.4 实验分析设备 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 MoSi_2涂层 |
| 2.3.2 涂层寿命与失效分析 |
| 2.3.3 MoSi_2涂层截面组织 |
| 2.3.4 氧化硅涂层微观组织演化规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 MoSi_2/SiO_2涂层抗熔蚀性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 GTD-111合金 |
| 3.2.2 设计熔蚀实验 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 熔蚀实验结果 |
| 3.3.2 合金与型芯界面的微观组织 |
| 3.3.3 方石英层破坏机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Al改MoSi_2/Al_2O_3涂层的制备及抗烧蚀性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料设备与方法 |
| 4.2.1 基体材料准备 |
| 4.2.2 Al改MoSi_2涂层制备 |
| 4.2.3 Al改MoSi_2/Al_2O_3涂层制备 |
| 4.3 实验结果分析与讨论 |
| 4.3.1 A1改MoSi_2涂层结构 |
| 4.3.2 氧化铝的形成影响因素 |
| 4.3.3 44 um Al改MoSi_2涂层在1300℃时涂层微观组织演化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Al改MoSi_2/Al_2O_3涂层抗熔蚀性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果分析与讨论 |
| 5.3.1 熔蚀实验结果 |
| 5.3.2 GTD111熔体熔蚀过程 |
| 5.3.3 涂层失效分析 |
| 5.3.4 涂层的失效过程 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 主要结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）Re改性铝化物涂层的制备和氧化行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高温防护涂层的发展 |
| 1.2.1 简单铝化物涂层 |
| 1.2.2 改性铝化物涂层 |
| 1.2.3 MCrAlY涂层 |
| 1.2.4 热障涂层 |
| 1.3 梯度MCrAlY涂层 |
| 1.4 铝化物涂层及其梯度MCrAlY涂层的制备方法 |
| 1.4.1 铝化物涂层的传统制备方法 |
| 1.4.2 铝化物涂层的先进制备方法 |
| 1.4.3 梯度MCrAlY涂层制备方法 |
| 1.5 Re在高温合金及其防护涂层中的应用 |
| 1.5.1 Re在高温合金中的应用 |
| 1.5.2 Re改性β-NiAl涂层及其合金 |
| 1.5.3 Re改性MCrAlY涂层 |
| 1.5.4 Re基扩散障 |
| 1.6 本文研究目的和研究内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 涂层制备 |
| 2.2.1 电镀Pt工艺 |
| 2.2.2 Ni-Re复合电镀 |
| 2.2.3 电弧离子镀工艺 |
| 2.2.4 Re改性β-NiAl涂层的制备 |
| 2.2.5 RePt共改性β-NiAl涂层的制备 |
| 2.2.6 RePtY共改性β-NiAl涂层的制备 |
| 2.3 涂层高温防护性能实验 |
| 2.3.1 恒温氧化实验 |
| 2.3.2 循环氧化实验 |
| 2.4 涂层的组织结构分析 |
| 2.4.1 物相分析 |
| 2.4.2 形貌及元素分析 |
| 2.4.3 氧化后涂层表面三维形貌及粗糙度分析 |
| 2.5. 显微硬度和弹性模量分析 |
| 第3章 Re改性β-NiAl涂层的组织结构和氧化行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂层组织和相结构 |
| 3.3 1100℃循环氧化行为 |
| 3.3.1 涂层的循环氧化动力学曲线 |
| 3.3.2 涂层循环氧化50次后的形貌和氧化产物 |
| 3.3.3 涂层循环氧化200次后的形貌和氧化产物 |
| 3.4 1100℃恒温氧化行为 |
| 3.4.1 涂层的恒温氧化动力学曲线 |
| 3.4.2 涂层的恒温氧化产物及形貌 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.5.1 涂层形成机制 |
| 3.5.2 涂层的初期氧化 |
| 3.5.3 涂层和基体间的互扩散行为 |
| 3.5.4 涂层的氧化机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 RePt共改性β-NiAl涂层的组织结构和氧化行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涂层组织和相结构 |
| 4.3 1150℃循环氧化行为 |
| 4.3.1 涂层的循环氧化动力学曲线 |
| 4.3.2 涂层循环氧化5次后的形貌和氧化产物 |
| 4.3.3 涂层循环氧化100次后的形貌和氧化产物 |
| 4.4 1150℃循环氧化行为分析与讨论 |
| 4.4.1 三种涂层的氧化过程 |
| 4.4.2 Ni/Re对氧化膜的剥落作用 |
| 4.4.3 三种涂层中大空洞形成机制 |
| 4.5 1100℃恒温氧化行为 |
| 4.5.1 涂层的恒温氧化动力学曲线 |
| 4.5.2 涂层恒温氧化10h后的形貌和氧化产物 |
| 4.5.3 涂层恒温氧化300h后的形貌和氧化产物 |
| 4.6 1100℃恒温氧化行为分析与讨论 |
| 4.6.1 Re对氧化速率的作用机制 |
| 4.6.2 Re对TGO形貌的作用 |
| 4.6.3 Re对TGO抗剥落和褶皱行为的作用 |
| 4.6.4 PtAl扩散涂层的氧化机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 RePtY共改性β-NiAl涂层的组织结构和氧化行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 涂层组织和相结构 |
| 5.3 1150℃循环氧化行为 |
| 5.3.1 涂层的循环氧化动力学曲线 |
| 5.3.2 涂层循环氧化5次后的形貌和氧化产物 |
| 5.3.3 涂层循环氧化90次后的形貌和氧化产物 |
| 5.4 1100℃恒温氧化行为 |
| 5.4.1 涂层的恒温氧化动力学曲线 |
| 5.4.2 涂层恒温氧化30h后的形貌和氧化产物 |
| 5.4.3 涂层恒温氧化200h后的形貌和氧化产物 |
| 5.5 分析与讨论 |
| 5.5.1 Pt对氧化速率和涂层退化的作用 |
| 5.5.2 Pt对涂层表面氧化膜的形貌和剥落影响 |
| 5.5.3 Pt、Re和Y的协同作用机制 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）DD6合金表面电火花沉积涂层抗氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外高温合金发展概况 |
| 1.2.1 国外镍基单晶高温合金发展概况 |
| 1.2.2 国内镍基单晶高温合金发展概况 |
| 1.3 合金的的氧化机理 |
| 1.4 高温防护涂层 |
| 1.4.1 铝化物涂层 |
| 1.4.2 改性铝化物涂层 |
| 1.4.3 MCrAlY包覆涂层 |
| 1.4.4 热障涂层 |
| 1.4.5 新型高温防护涂层 |
| 1.5 涂层的退化 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第2章 电火花沉积技术概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电火花沉积原理及特点 |
| 2.3 电火花沉积设备 |
| 2.3.1 振动电极式强化设备 |
| 2.3.2 旋转电极式强化设备 |
| 2.3.3 数控式电火花强化设备 |
| 2.4 电火花工艺研究进展 |
| 2.4.1 工艺参数优化 |
| 2.4.2 加工介质 |
| 2.4.3 电极材料选择 |
| 2.4.4 复合沉积 |
| 2.5 电火花沉积耐高温涂层研究进展 |
| 2.6 电火花沉积技术的应用 |
| 第3章 实验材料和方法 |
| 3.1 基体和涂层材料 |
| 3.2 涂层制备 |
| 3.3 高温氧化实验 |
| 3.4 样品检测方法简介 |
| 3.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 3.4.2 X射线能谱仪(EDS) |
| 3.4.3 X射线衍射分析(XRD) |
| 第4章 DD6 合金表面电火花沉积AlCoCrFeNi高熵合金涂层的抗氧化性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 AlCoCrFeNi涂层的组织结构 |
| 4.3 恒温氧化行为 |
| 4.3.1 氧化动力学曲线 |
| 4.3.2 氧化分析 |
| 4.4 氧化后涂层体系的互扩散行为 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 DD6 合金表面电火花沉积DD6 微晶涂层的抗氧化性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DD6 微晶涂层的组织结构 |
| 5.3 恒温氧化行为 |
| 5.3.1 氧化动力学曲线 |
| 5.3.2 氧化分析 |
| 5.4 氧化后涂层体系的互扩散行为 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
四、含铼单晶高温合金铝化物涂层的高温氧化行为（论文参考文献）
- [1]Pt改性镍基高温合金铝化物涂层研究进展[J]. 邱盼盼,舒小勇,胡林丽,杨韬,房雨晴. 中国腐蚀与防护学报, 2022(02)
- [2]简单/改性铝化物涂层的研究现状[J]. 蒋成洋,丰敏,陈明辉,耿树江,王福会. 表面技术, 2021(09)
- [3]铂铝涂层的退除及再涂覆涂层的高温氧化性能研究[D]. 张彩云. 辽宁工程技术大学, 2021
- [4]改性MCrAlY（M=Ni,NiCo）涂层的制备及性能研究[D]. 刘书彬. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]涂层及恢复热处理对单晶高温合金组织及性能的影响[D]. 谭科杰. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [6]几何约束下PtAl涂层与第四代镍基单晶高温合金界面组织演化及互扩散行为研究[D]. 邓鹏. 广东工业大学, 2021
- [7]低膨胀纳米晶金属陶瓷涂层的制备、结构和高温氧化机理研究[D]. 贾逸轩. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [8]钼金属表面抗烧蚀和抗熔蚀涂层的制备及性能研究[D]. 张冲. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [9]Re改性铝化物涂层的制备和氧化行为研究[D]. 李伟. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [10]DD6合金表面电火花沉积涂层抗氧化性能研究[D]. 梁婷. 沈阳理工大学, 2021(01)