一、铝化物涂层中β-NiAl相Ni,Al互扩散系数计算（论文文献综述）
邓鹏[1]（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。
钱振[2]（2020）在《GH3039高温合金脉冲电子束表面铬合金化和渗铝涂层的制备及其耐高温氧化性能研究》文中认为GH3039镍基高温合金属于典型的单相奥氏体型合金,它能够在温度环境不超过1000℃时拥有较佳的抗氧化性,为此该材料可以用作飞机发动机中的燃烧室部件,其服役温度一般不超过850℃。本文借助“HOPE-Ⅰ”型强流脉冲电子束装置,对GH3039高温合金进行表面铬（Cr）合金化处理,辐照次数为10、20次和30次;利用粉末包埋渗铝工艺在GH3039高温合金表面上制备一层渗铝涂层。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）详细分析了辐照合金化处理后样品表面以及包埋渗铝后渗铝涂层的微观结构的变化。利用静态氧化不连续称重法测试表面改性处理后的抗高温氧化性能。扫描电子显微镜及能谱仪表征原始样品和处理样品氧化100 h后表面氧化产物的形貌与成分,并结合微观表征的结果对样品表面性能变化机理进行了相应的探讨。具体研究成果如下:（1）HCPEB辐照Cr合金化的XRD图谱,从中可以发现在辐照合金化前后,对应的衍射峰位置并没有显着改变,辐照处理的样品,XRD衍射峰并没有产生铬的衍射峰,也没有出现新的物相,应该是Cr在HCPEB辐照过程中溶进了基体所致。包埋渗铝前后的样品,表层除都含有基体γ/γ’相外,渗铝试样表面涂层主要由Ni2A13相组成,并含有少量的NiAl3相和Cr沉淀相Al86Cr14。（2）HCPEB辐照Cr合金化后表面产生滑移带及超细晶结构,可以为原子的扩散提供通道,同时表面的高能态也为原子扩散提供了重要驱动力。包埋渗铝样品在基体表面形成了一层连续的渗铝涂层,并且涂层厚度均匀,约为90μm。渗层的内部主要分为三层:最外层主要为富Al的Ni2Al3相和部分NiAl3相;中间层主要为Ni2Al3相;内层为富Ni的β-NiAl相。（3）高温氧化实验结果显示,HCPEB辐照Cr合金化前后样品的在850℃下氧化100 h的过程,主要分为三大阶段:混合氧化阶段、稳态氧化阶段、快速氧化阶段。辐照合金化样品增重要明显小于原始样品,而且随着辐照次数的增加,增重速率则呈现下降趋势。30次辐照处理后样品增重速率最低,对应的抗高温氧化性能也为最优。包埋渗铝前后样品具有相似的氧化动力学,但是渗铝处理的样品的氧化增重要明显低于原始试样,并且渗铝样品并未发现有增重减少的现象。（4）HCPEB辐照Cr合金化处理前后的样品在850℃氧化100 h之后,原始样品表面氧化物主要以混合氧化物构成,氧化膜不够致密,内部发生严重的TiO2内氧化现象;HCPEB辐照合金化样品表面由较为完整且致密的Cr2O3氧化物膜组成,内部掺杂少量的TiO2,同时还有销钉状Al2O3内氧化物形成,在它的钉扎作用下可以使得氧化膜与基体的结合力变得更大。渗铝后试样表面氧化膜在800℃下氧化膜主要是叶片状Al2O3;900℃下氧化膜中由块状和叶片状Al2O3组成,颗粒尺寸相对较大;1000℃下渗铝试样表面氧化膜中主要为块状的α-Al2O3,氧化膜更致密。
贾倩倩[3]（2020）在《热喷涂涂层反应改性机理及其组织、性能的研究》文中研究说明钛及钛合金具备密度低、比强度高、抗腐蚀性能好等优点,然而当温度超过600℃时,由于氧的渗入所造成的高温氧化会严重影响钛合金的强度,致使合金整体的力学性能下降,如果能在钛合金表面制备一层具有优异的抗高温氧化性能的防护涂层,则可以在显着提高合金抗高温氧化性能的同时,又不降低合金的韧性和塑性。首先,本文采用等离子喷涂结合电弧喷涂的工艺方法,在工业纯钛表面制备出单一纯Al涂层及含Al的双层涂层,并对喷涂态涂层进行炉中加热改性处理,使得纯Al涂层与钛基体之间、含Al的双层涂层之间发生改性反应并原位生成具有一定防护性能的金属间化合物涂层。结果显示,喷涂有纯Al涂层的钛块经炉中加热改性处理后,涂层中Al元素可以直接与基体中Ti元素反应并原位生成TiAl3、TiAl2、TiAl及Ti3Al等金属间化合物,形成保护涂层,当炉中加热处理条件为900℃/5h时,生成的Ti-Al金属间化合物层最厚;喷涂有Al/Ni涂层的钛块经炉中加热改性处理后,Al、Ni涂层间可原位生成NiAl3,Ni2Al3及NiAl金属间化合物,形成保护涂层,当炉中加热处理条件为800℃/15h时,生成的Ni-Al金属间化合物层最厚;除此之外,还在钛表面制备了Al/NiAl、Al/NiCr及Al/NiCu涂层,并通过炉中加热试验,对这些元素之间的相变规律进行了研究。为了对钛表面纯Al涂层及Al/Ni涂层的相变规律进行理论分析,本文还进行了第一性原理计算,得知Ti-Al金属间化合物的有效生成热（EFH）的排序为:TiAl3<TiAl2<TiAl<Ti3Al<0;而Ni-Al金属间化合物的有效生成热（EFH）的排序为:NiAl3<Ni2Al3<NiAl<0。从热力学的角度分析了在这两个体系中,各种化合物优先形成的顺序,这些计算结果与本文试验现象相符合。为了检测炉中加热试验中原位生成的各金属间化合物涂层的抗高温氧化性能,本文对这些改性反应后所得的金属间化合物涂层均进行了高温氧化试验。试验表明,Al/Ti、Al/Ni/Ti、Al/NiAl/Ti、Al/NiCr/Ti及Al/NiCu/Ti试件经炉中加热处理后所得到的金属间化合物涂层,对高温下氧的扩散渗入均有着一定的阻碍作用,但相比之下,NiAl金属间化合物涂层的抗氧化性能要优于TiAl3金属间化合物涂层。在各种改性涂层中,改性Al/NiCr涂层的抗高温氧化效果最佳。最后,本文还采用了激光重熔的方法对钛表面纯Al涂层及Al/Ni涂层进行了改性处理,研究了通过此种方法获得原位生成金属间化合物保护涂层的可能性。结果表明,钛表面纯Al涂层经激光重熔处理后,重熔反应区仅有少量TiAl3相金属间化合物生成,而钛表面Al/Ni涂层经激光重熔处理后,重熔反应区则有较多的呈等轴晶状的Ni2Al3相及少量的呈树枝晶状的NiAl相生成。另外,氧化试验结果显示,经激光重熔改性处理后所得改性Al涂层及改性Al/Ni涂层均具有一定的抗高温氧化能力,但其抗高温氧化效果不如炉中加热改性Al涂层及改性Al/Ni涂层。
张桐,赵勇桃,田志华,鲁海涛,任慧平[4]（2020）在《P92钢单渗铝涂层与Ni-Al复合涂层高温抗氧化性能的对比研究》文中研究指明为了提高P92钢的高温抗氧化性,在其表面分别制备了单渗铝涂层和Ni-Al复合涂层,并测试了2种涂层在使用温度（650℃）下的恒温抗氧化性能,总的氧化时间为120 h.采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析涂层氧化过程中的组织形貌变化,利用能谱仪对氧化试样进行截面元素线扫描,使用X射线衍射仪对涂层氧化产物进行物相分析.结果表明:Ni-Al复合涂层的氧化增重较低（1.853 g/m2）,且在氧化120 h时尚未形成完整氧化膜,而单渗铝涂层的氧化增重为2.225 g/m2;在氧化120 h后,单渗层的Al元素扩散至距表面24.53μm,得到的氧化产物主要为Fe2O3和Al2O3,复合涂层的Al元素扩散至距表面19.04μm,氧化产物主要为Al2O3.由于复合涂层中的纯Ni层能够有效减缓Al元素向基体扩散,从而比单渗铝涂层具有更好的高温抗氧化性.
李晨[5]（2019）在《脉冲电子束作用下电弧离子镀NiCoCrAlYSiHf涂层微观结构及高温氧化性能研究》文中研究说明热障涂层（TBCs）技术属于现代航空、航海、地面燃机等军民两用的高端技术,不断提高的航空发动机服役温度对高性能热障涂层的制备及性能要求日益增大。抗高温氧化性能是判断热障涂层服役寿命重要的依据之一,同时也是检验热障涂层基本性能的指标。MCrAlYX型涂层因具有良好的抗高温氧化和抗腐蚀性能而常被用作热障涂层的粘结层。在高温服役环境下,MCrAlYX粘结层表面会生成一层热生长氧化物（TGO）,TGO的非受控生长是整个涂层系统剥落失效的最关键因素。TGO的生长和演化行为与MCrAlYX涂层的微观形貌、相结构、晶粒大小等因素密切相关。本文通过强流脉冲电子束（HCPEB）表面改性技术对电弧离子镀（AIP）沉积的NiCoCrAlYSiHf涂层表面微观结构实施有效调控,实现对TGO生长和演化行为的干预和控制,进而改善涂层的抗高温氧化性能。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和三维激光扫描显微镜（3D-LSM）等表征手段对HCPEB改性前后以及高温氧化过程中的涂层微观组织和表面形貌的演变进行详细表征及分析。建立脉冲电子束辐照下表面微观结构-TGO受控生长-高温服役性能三者的关系,探索改性机理,进而提出一种提高NiCoCrAlYSiHf涂层高温服役寿命的改性方法,为提高MCrAlYX型涂层及热障涂层寿命稳定性和可预测性提供可靠的技术路线。微观组织分析表明,AIP沉积的NiCoCrAlYSiHf涂层由大量尺寸不等的颗粒堆积叠加而成,涂层表面粗糙不平,高低起伏程度较大,分布着大量的岛状团簇大颗粒,涂层内部由尺寸不等的等轴晶构成;该涂层相组成为γ/γ’、β-NiAl和NiCoCr相。AIP-NiCoCrAlYSiHf涂层在经过HCPEB辐照后,涂层表面发生重熔,变得十分平整、光滑且致密,涂层表面得到净化,成分均匀性得到改善;重熔层厚度随轰击次数的增加而逐渐增加,30次辐照处理后涂层内部由柱状晶组成,重熔层表层形成大量尺寸极其细小的Y2Al纳米颗粒及高密度位错缠结结构。1050℃高温氧化实验研究结果表明:原始AIP-NiCoCrAlYSiHf涂层进行2h高温氧化后,β-NiAl相减少,形成了主要由α-Al2O3和少量的混合氧化物组成的薄且厚度不均匀的TGO层,大颗粒区域出现内氧化现象;高温氧化20h后,β-NiAl相消失,TGO厚度增加,TGO表面稳态α-Al2O3及亚稳态θ-Al2O3并存;高温氧化50h后,TGO疏松多孔且成分复杂,突起区域开始出现贯穿式裂纹甚至剥落;氧化100h后,TGO部分突起处出现剥落,内氧化加剧并扩展至涂层内部;高温氧化200h后,TGO表面出现大面积剥落并留下凹坑,TGO由混合氧化物构成,内部十分疏松而且出现严重内氧化的现象,涂层完全失效。涂层的高温氧化过程大致可以分为三个阶段:第一阶段:快速氧化阶段,该阶段氧化膜增厚明显,涂层的氧化增重速率较大。第二阶段:氧化减缓阶段,涂层的氧化增重速率减缓。第三阶段:复杂氧化阶段,涂层的氧化增重速率增加较快,氧化动力学曲线呈现加速上升趋势。相比之下,30次HCPEB轰击处理后,NiCoCrAlYSiHf涂层在高温氧化2h后,重熔层表面生成一层薄且主要由Al2O3组成的氧化膜;随着氧化时间的延长,Al2O3逐渐变得更加连续、致密,其厚度逐渐增加,但生长速率极其缓慢;直至高温氧化200h后,涂层表面依旧由单一的Al2O3所构成,此时TGO的厚度仅有3μm,且涂层内部无任何内氧化的痕迹。HCPEB处理后AIP-NiCoCrAlYSiHf涂层氧化的动力学曲线近似抛物线,HCPEB诱发产生的辐照效应有利于氧化膜快速形成,并使TGO缓慢增长,氧化增重速率减缓。处理后涂层的氧化增重和氧化膜增量远远小于原始涂层。MCrAlY涂层的抗高温氧化性能得到显着改善。
史文新[6]（2019）在《Ni-Al-Pt涂层的制备及其抗高温行为的研究》文中进行了进一步梳理针对先进航空发动机热端部件工作温度不断提高的趋势,在基体合金表面涂覆热障涂层已成为必然。目前,应用最为广泛的是NiAl涂层体系,但是该涂层存在易脆等缺陷,使涂层过早剥落失效。本文在原有NiAl涂层的基础上,利用电镀和真空扩散的方法制备了Pt改性的Ni-Al-Pt涂层,以期进一步提高涂层的高温服役性能,延长发动机关键热端部件的使用寿命。首先,利用电镀工艺在NiAl粘结层表面制备了厚度可控的铂（Pt）镀层,通过调整工艺参数,制备出均镀性较好,颗粒平均尺寸为0.22μm,厚度约为5μm的铂镀层。其次,利用真空热扩散的方法对涂层进行元素扩散处理,制备出成分均匀且致密的单层（Ni,Pt）Al扩散层。讨论了喷丸强化、热扩散时间和温度等工艺对扩散层形貌和厚度的影响,利用最小二乘法拟合浓度分布曲线并计算Ni-Al-Pt粘结层内各元素的扩散系数,进而对涂层内各元素的扩散行为进行分析。结果表明,Ni-Al-Pt粘结层内主要发生Pt原子与Ni、Al原子的互扩散。Pt原子的固溶在抑制Ni向外扩散的同时促进了Al的扩散,对粘结层的抗氧化起到积极的作用。最后,结合等离子喷涂技术制备出Ni-Al-Pt涂层,并与该方法制备得到的NiAl涂层进行比较,从断裂韧性、相成分、微观形貌、氧化动力学和抗高温氧化性能等方面进行了对比测试分析。结果表明,Ni-Al-Pt热障涂层具有较高的断裂韧性,涂层的抗脆断能力较强。并且在氧化初期,Ni-Al-Pt热障涂层快速形成致密Al2O3膜,并在后续氧化阶段始终保持着较低的氧化速率,即抗高温氧化性能更好。
袁揭[7]（2019）在《Al/Ni/Cu复层材料界面行为研究》文中研究表明铝铜复层材料不仅具有良好的导电性、导热性、接触电阻低等优点,还兼具质轻、散热性能优良、经济等特点,广泛用于电子电力、通讯等领域。然而,Al/Cu复层材料在制备和使用过程中会生成大量的Al2Cu、AlCu以及Al4Cu9等金属间化合物,致使材料的综合性能下降。因此在铝、铜之间加入一层性能稳定的中间层来抑制或减少其金属间化合物的形成,对于Al/Cu复合材料具有重要的研究意义。本文采用化学镀+电镀的方法,即在预处理后的Al材表面化学镀Ni,然后将镀Ni后的材料进行电镀Cu,从而制备Al/Ni/Cu复层材料。通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计、电导率测量仪等检测设备和分析方法,研究不同成分的化学镀Ni中间层的特性和不同热处理温度及时间对复层材料的显微组织、界面扩散、力学和电学等性能的影响。在220g/L的CuSO4·5H2O,60g/L的H2SO4,0.2mL/L的HCl溶液中进行电镀铜,阴极电流密度为6A/dm2,阳极电流密度为2A/dm2,温度1835℃,制备未添加中间层的Al/Cu复层材料,制得的材料镀层结合牢固。将其在300550℃保温30180min,发现在保温时间相同条件下,随着温度升高,Al/Cu复层材料界面扩散层厚度逐渐增大,表面电阻率也不断增加;随加热时间的延长,电阻率不断增加且趋势逐渐变缓。实验用一定量的NiSO4?6H2O,NaH2PO2?H2O,CH3COONa配制的浸镀溶液Al基体上进行化学镀Ni-P,然后在其表面电镀Cu,制备Al/Ni-P/Cu复层材料。研究发现,镀层中P含量随浸镀溶液中还原剂NaH2PO2?H2O的浓度增加而增加,镀层由晶态向非晶态转变,其硬度先增大后减小。在450℃以下,无界面扩散发生,450℃后依次生成Al3Ni、Al3Ni2和Cu-Ni的固溶体,且电阻率相对未添加中间层的Al/Cu复层材料变化不大。说明Ni-P中间层在一定程度上抑制了铝铜金属间化合物的形成,且低P含量的Ni-P中间镀层相对中高P的Ni-P中间镀层抑制能力更强。实验用一定量的NiSO4?6H2O,KBH4,CH3COONa配制的浸镀溶液在Al基体上进行化学镀Ni-B,然后在其表面电镀Cu,制备Al/Ni-B/Cu复层材料。研究发现,镀层中B含量随浸镀溶液中还原剂KBH4的浓度增加而增加,镀层由晶态向非晶态转变,其硬度先增大后减小,其抑制Al/Cu界面扩散情况与Ni-P中间镀层相同。电阻率相对未添加中间层的Al/Cu复层材料变化不大,且比添加Ni-P镀层的低。说明Ni-B中间层在一定程度上抑制了铝铜金属间化合物的形成,且中低B含量的Ni-B中间镀层相对高B的Ni-B中间镀层抑制能力更强。
张广伟[8]（2018）在《热喷涂复合材料及复合结构涂层对Zn液和Zn-Al液防护机制的研究》文中进行了进一步梳理熔融金属腐蚀是最常见的材料失效形式之一,尤其是熔融锌及铝具有强烈的腐蚀性,与绝大多数金属或合金发生反应,形成铁锌合金和铁铝合金化合物,不断消耗金属中的铁,导致金属材料失效。热浸镀是预防金属腐蚀的有效方法之一。在热镀锌和热镀锌铝工艺条件下,锌锅中的沉没辊和稳定辊受到熔融金属的腐蚀和磨损,使用寿命很短,直接影响着产品质量和工作效率。采用热喷涂方法制备金属、陶瓷或复合材料涂层是一种可以提高这些构件寿命的途径,国内外也有一些应用的报道,但大多是涉及应用效果和工艺方法,而关于失效机理研究则较少。本文研究了碳化物陶瓷涂层和氧化物陶瓷涂层在锌液和锌铝液中的腐蚀过程,并根据实验结果改进了涂层材料的结构体系和成分变化,提高涂层的耐腐蚀性能。研究结果表明,WC-Co陶瓷材料在460℃的锌液中主要失效形式是扩散腐蚀,锌与粘结相钴化合形成CoZn13（γ2）硬脆相。该相与涂层中各组分的弹性模量相差很大,在热应力作用下,涂层中产生较大的内应力,导致涂层开裂并失效;Cr3C2-NiCr陶瓷材料失效形式是涂层表面微小的孔洞存在,生成多孔疏松的Ni Zn8（δ）相,将陶瓷相从涂层表层中剥离。优化后的WC陶瓷材料耐腐蚀性能有所提高,主要是加入了Cr、Mo、W等高熔点金属,使得锌和铝腐蚀扩散变得缓慢。研究结果表明,Cr、Mo、W平铺于粘结相表面,与陶瓷相连接在一起形成了“屏蔽效应”,有效的阻止了锌液和铝液的渗入,降低了与粘结相发生反应生成脆性化合物的速率。等离子喷涂Al2O3和Zr O2陶瓷涂层在锌液和锌铝液中的失效机理是因为陶瓷涂层存在一定数量的孔隙,脆性较大,与基体的热膨胀系数差异性大。随着腐蚀时间的增加,在涂层表面首先形成细微裂纹,并逐渐向涂层内部开始扩展,但由于不是垂直于涂层的贯穿性裂纹,因此这些裂纹不会形成腐蚀通道。随着裂纹的继续扩展,涂层出现层状剥离的现象,尤其是与粘结层的剥离,是导致涂层失效的主要原因。由此可见,单一的Al2O3和ZrO2陶瓷涂层难以具有良好的使用寿命,必须提高陶瓷涂层与粘结层的结合强度及陶瓷相的韧性。改进后的NiCoCr AlY/Al2O3和Mo/A12O3梯度涂层由于减缓了界面处热膨胀系数的突变,使得界面处的应力集中减少,对裂纹的扩展起到延缓和抑制的作用,涂层抗裂性能增强。金属粘结层韧性好,微裂纹形核、扩展阻力大。在热震过程中,梯度涂层的热稳定性明显高于单一的Al2O3涂层,说明采用梯度涂层能减少涂层与基体热膨胀系数的差异,提高了涂层的疲劳寿命。在锌和锌铝液腐蚀过程中,NiCoCrAlY/Al2O3梯度涂层的失效形式仍为剥离失效。陶瓷涂层内的孔隙产生应力集中,形成裂纹源并迅速扩展。锌液沿着孔隙和裂纹进入到涂层内部,削弱涂层间的结合力,导致涂层失效。Mo/A12O3梯度涂层主要失效原因是涂层中的孔隙和裂纹扩展,在其界面处结合薄弱部位Mo发生氧化,生成的氧化物削弱了涂层的结合力,导致涂层裂纹开始扩展并最终失效。
郭娟[9]（2016）在《310S不锈钢表面渗铝方法及铝扩散机制的研究》文中指出310S不锈钢作为环形退火炉设备的内罩材料,由于长期使用在高温环境下,易发生高温氧化失效,因此本文研究了提高310S不锈钢材料抗高温氧化性能的方法,以及高温条件下的铝涂层与310S不锈钢基体间的互扩散机制。在金属氧化的过程中,若金属表面生成稳定、致密的氧化膜,即可以起到隔离氧气进入基体避免金属进一步氧化的作用,使得金属具有一定的抗氧化性能。铝元素是生成优良保护性氧化膜的首选元素,本文采用了电弧喷涂工艺和固体粉末渗铝工艺分别在310S不锈钢表面制备铝涂层,在不同温度下对铝涂层进行扩散处理,制备得到了各种不同形态的扩散铝涂层,以提高基体材料的抗高温氧化能力。借助于金相显微镜（OM）和电子显微镜（SEM）观察、能谱分析仪（EDS）以及X射线衍射仪（XRD）分析等方法,分析了铝化物涂层的组织结构变化,基体表面扩散层的形成以及它们对铝元素扩散规律的影响,并运用俣野法（Boltzmann-Matano法）计算铝原子在310S不锈钢基体中的扩散系数。将实验得到的扩散系数带入有限元模型进行数值仿真,并与实验获得的铝元素在基体中的分布结果进行对比,验证了扩散模型及扩散系数的准确性。最后,对扩散试样和未扩散试样分别进行高温氧实验及氧化动力学分析,获得最佳的表面处理工艺来提高310S不锈钢材料的抗高温氧化性能。
曹正[10]（2015）在《Nb-Ti-Si合金表面Mo-Si-B涂层的制备及其氧化行为研究》文中研究表明Nb-Ti-Si合金具有熔点高、高温力学性能优异等特点,是重要的高温结构材料。虽然通过合金化使得其抗氧化性得到一定程度提高,但仍需通过在其表面制备涂层以达到高温有氧环境下的使用要求。本文通过在Nb-Ti-Si合金表面制备Mo-Si-B涂层来改善其高温抗氧化性。首先采用辉光离子渗技术在Nb-Ti-Si合金表面制备Mo涂层,研究分析了温度与时间对Mo涂层厚度,表面与截面形貌的影响;合金元素对界面结合的影响。在基体表面制备Mo涂层后,通过包埋Si-B共渗在基体表面制备出Mo-Si-B涂层,分析了涂层的表面及截面形貌,并确定了涂层的结构。对所制备的Mo-Si-B涂层进行600℃与1250℃条件下不同时间的氧化实验,分析涂层氧化后表面与截面的形貌及物相组成。实验中采用XRD进行物相分析,SEM、BSE进行形貌分析以及EDS、WDS进行成分分析,得出以下几点:（1）通过辉光离子渗技术制备Mo涂层,随着温度升高Mo涂层厚度增加,且更为致密,涂层与基体界面处结合也越好;随着保温时间延长Mo涂层厚度增大;基体中其它合金元素的存在使得基体与涂层界面处互扩散更好。（2）Mo涂层包埋Si-B共渗制备所得的Mo-Si-B涂层具有多层结构。（3）Mo-Si-B涂层在600℃氧化后表面生成氧化物SiO2和B2O3,此外还残留有包埋渗渗剂中的Al2O3;氧化后涂层结构与未氧化前结构基本一致。（4）Mo-Si-B涂层在1250℃氧化5h和20h后,形成致密连续的氧化膜,氧化产物主要为SiO2及少量Nb2O5和TiO2,此外还残留有包埋渗渗剂中的Al2O3;氧化后MoSi2/NbSi2层界面处出现较多裂纹;氧化过程中NbSi2转化为Nb5Si3。
二、铝化物涂层中β-NiAl相Ni,Al互扩散系数计算（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、铝化物涂层中β-NiAl相Ni,Al互扩散系数计算（论文提纲范文）
（1）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 |
（2）GH3039高温合金脉冲电子束表面铬合金化和渗铝涂层的制备及其耐高温氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题目的及意义 |
| 1.2 镍基高温合金概述 |
| 1.2.1 镍基高温合金 |
| 1.2.2 镍基高温合金中主要元素的作用 |
| 1.2.3 镍基高温合金GH3039 简介 |
| 1.2.4 高温合金的表面工程与涂层技术 |
| 1.3 强流脉冲电子束(HCPEB)技术 |
| 1.3.1 HCPEB技术简介 |
| 1.3.2 HCPEB表面改性对材料性能的改善 |
| 1.4 高温合金铝化物涂层概述 |
| 1.4.1 高温涂层类型 |
| 1.4.2 铝化物涂层的制备方法 |
| 1.5 高温合金高温氧化行为的研究 |
| 1.5.1 高温氧化的基本概念 |
| 1.5.2 高温合金氧化的热力学和动力学 |
| 1.6 选题依据及主要研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验材料、设备及检测方法 |
| 2.1 实验材料、设备 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 强流脉冲电子束合金化材料与设备 |
| 2.1.3 渗剂材料与包埋渗铝设备 |
| 2.2 性能测试与微观分析 |
| 2.2.1 强流脉冲电子束表面Cr合金化微观分析及性能测试 |
| 2.2.2 包埋渗铝涂层微观分析与抗高温氧化性能测试 |
| 第三章 HCPEB作用下GH3039 的表面Cr合金化实验及性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 强流脉冲电子束表面Cr合金化实验方案 |
| 3.3 强流脉冲电子束表面Cr合金化相结构与形貌分析 |
| 3.3.1 XRD分析 |
| 3.3.2 微观形貌分析 |
| 3.4 抗高温氧化性能分析 |
| 3.4.1 合金化前后样品氧化50 h实验结果分析 |
| 3.4.2 合金化前后样品氧化100 h实验结果分析 |
| 3.4.3 抗高温氧化机理讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 粉末包埋法渗铝涂层实验及其抗高温氧化性能分析 |
| 4.0 引言 |
| 4.1 包埋法制备铝化物涂层 |
| 4.2 GH3039 渗铝相结构与形貌分析 |
| 4.2.1 GH3039 表面渗铝涂层XRD分析 |
| 4.2.2 GH3039 表面渗铝涂层形貌分析 |
| 4.3 GH3039 包埋渗铝涂层抗高温氧化性能分析 |
| 4.4 GH3039 包埋渗铝涂层的高温氧化机制 |
| 4.4.1 GH3039 高温合金高温氧化机制 |
| 4.4.2 GH3039 包埋渗铝涂层高温氧化机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文及其他科研成果 |
（3）热喷涂涂层反应改性机理及其组织、性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 钛及钛合金的应用及特点 |
| 1.2 钛及钛合金表面改性方法研究现状 |
| 1.2.1 气相沉积与离子注入 |
| 1.2.2 热喷涂 |
| 1.2.3 热扩散 |
| 1.2.4 高能束表面改性处理 |
| 1.3 钛及钛合金表面抗氧化涂层 |
| 1.3.1 金属间化合物涂层 |
| 1.3.2 陶瓷涂层 |
| 1.3.3 复合涂层 |
| 1.4 涂层抗氧化实验研究现状 |
| 1.5 原位生成金属间化合物第一性原理计算 |
| 1.6 本课题研究目的、意义与主要内容 |
| 第2章 实验材料、设备与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 试件的制备 |
| 2.4 涂层反应改性方法 |
| 2.4.1 炉中加热改性处理 |
| 2.4.2 激光加热改性处理 |
| 2.5 涂层组织观察与结构分析 |
| 2.6 高温氧化试验 |
| 第3章 钛表面炉中加热改性Al涂层组织变化及反应机理的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试件的制备 |
| 3.3 炉中加热改性处理规范 |
| 3.4 改性Al涂层组织形貌及反应机理分析 |
| 3.4.1 加热温度的影响 |
| 3.4.2 加热时间的影响 |
| 3.5 原位生成Ti-Al金属间化合物第一性原理计算 |
| 3.5.1 计算模型 |
| 3.5.2 计算方法 |
| 3.5.3 计算结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 钛表面炉中加热改性Al/Ni涂层组织变化及反应机理的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al/Ni对比试样相变规律分析 |
| 4.2.1 试件的制备 |
| 4.2.2 炉中加热改性处理规范 |
| 4.2.3 相变规律分析 |
| 4.3 改性Al/Ni涂层组织形貌及反应机理分析 |
| 4.3.1 试件的制备及炉中加热改性处理规范 |
| 4.3.2 相变规律分析 |
| 4.3.3 加热温度的影响 |
| 4.3.4 加热时间的影响 |
| 4.3.5 扩散反应动力学分析 |
| 4.3.6 Ni涂层与Ni块相变规律的分析 |
| 4.3.7 关于Al层耗尽的分析 |
| 4.4 原位生成Ni-Al金属间化合物第一性原理计算 |
| 4.4.1 计算模型 |
| 4.4.2 计算方法 |
| 4.4.3 计算结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 钛表面炉中加热改性Al/NiAl、Al/NiCr及 Al/NiCu涂层组织变化及反应机理的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 改性Al/NiAl涂层组织形貌及反应机理分析 |
| 5.2.1 试件的制备 |
| 5.2.2 炉中加热改性处理规范 |
| 5.2.3 涂层组织形貌及改性机理分析 |
| 5.3 改性Al/NiCr涂层组织形貌及反应机理分析 |
| 5.3.1 试件的制备 |
| 5.3.2 炉中加热改性处理规范 |
| 5.3.3 涂层组织形貌及改性机理分析 |
| 5.4 改性Al/NiCu涂层组织形貌及反应机理分析 |
| 5.4.1 试件的制备 |
| 5.4.2 炉中加热改性处理规范 |
| 5.4.3 涂层组织形貌及改性机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 钛表面炉中加热改性Al、Al/Ni、Al/NiAl、Al/NiCr及Al/NiCu涂层抗氧化性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 比较试件抗高温氧化性能 |
| 6.2.1 试件的制备及高温氧化试验规范 |
| 6.2.2 抗高温氧化性能 |
| 6.3 改性Al涂层抗高温氧化性能 |
| 6.3.1 试件的制备 |
| 6.3.2 抗高温氧化性能 |
| 6.4 改性Al/Ni涂层抗高温氧化性能 |
| 6.4.1 试件的制备 |
| 6.4.2 抗高温氧化性能 |
| 6.5 改性Al/NiAl涂层抗高温氧化性能 |
| 6.5.1 试件的制备 |
| 6.5.2 抗高温氧化性能 |
| 6.6 改性Al/NiCr涂层抗高温氧化性能 |
| 6.6.1 试件的制备 |
| 6.6.2 抗高温氧化性能 |
| 6.7 改性Al/NiCu涂层抗高温氧化性能 |
| 6.7.1 试件的制备 |
| 6.7.2 抗高温氧化性能 |
| 6.8 抗高温氧化性能比较 |
| 6.9 本章小结 |
| 第7章 钛表面激光重熔处理改性Al涂层、Al/Ni涂层组织变化、反应机理及抗高温氧化性能 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 改性Al涂层组织形貌、反应机理及抗高温氧化性能 |
| 7.2.1 试件的制备及激光重熔处理规范 |
| 7.2.2 涂层组织形貌及改性机理分析 |
| 7.2.3 抗高温氧化性能 |
| 7.3 改性Al/Ni涂层组织形貌、改性机理及抗高温氧化性能 |
| 7.3.1 试件的制备及激光重熔处理规范 |
| 7.3.2 涂层组织形貌及改性机理分析 |
| 7.3.3 抗高温氧化性能 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（4）P92钢单渗铝涂层与Ni-Al复合涂层高温抗氧化性能的对比研究（论文提纲范文）
| 1 实验材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.2 涂层制备工艺 |
| 1.3 高温抗氧化实验 |
| 2 实验结果分析 |
| 2.1 制备涂层的截面形貌及物相分析 |
| 2.2 涂层氧化动力学曲线 |
| 2.3 涂层氧化截面形貌及物相分析 |
| 3 结论 |
（5）脉冲电子束作用下电弧离子镀NiCoCrAlYSiHf涂层微观结构及高温氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高温防护涂层技术 |
| 1.2.1 热障涂层材料体系 |
| 1.2.2 MCrAlYX涂层中元素作用 |
| 1.2.3 MCrAlYX涂层制备方法 |
| 1.3 高温防护涂层失效机理 |
| 1.3.1 高温氧化引起的涂层失效 |
| 1.3.2 热腐蚀引起的涂层退化 |
| 1.4 强流脉冲电子束(HCPEB)技术 |
| 1.4.1 HCPEB表面改性技术介绍 |
| 1.4.2 HCPEB表面改性技术发展 |
| 1.4.3 HCPEB表面改性在涂层中的应用 |
| 1.5 研究目的及内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 沉积材料 |
| 2.1.3 涂层制备方法 |
| 2.2 HCPEB实验装置与辐照样品制备 |
| 2.2.1 HCPEB实验设备 |
| 2.2.2 HCPEB辐照样品制备 |
| 2.3 抗高温氧化性能测试 |
| 2.4 微观结构及性能表征方法 |
| 第三章 HCPEB处理前后AIP-NiCoCrAlYSiHf涂层微观结构分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 HCPEB处理前后AIP-NiCoCrAlYSiHf相结构分析 |
| 3.3 AIP原始涂层微观形貌及成分分析 |
| 3.3.1 AIP原始涂层表面形貌 |
| 3.3.2 AIP原始涂层截面形貌 |
| 3.3.3 AIP原始涂层TEM分析 |
| 3.4 HCPEB处理涂层微观形貌及成分分析 |
| 3.4.1 HCPEB处理涂层表面微观形貌 |
| 3.4.2 HCPEB处理涂层截面微观形貌 |
| 3.4.3 HCPEB处理涂层TEM分析 |
| 3.5 微结构形成与演变机理讨论 |
| 3.5.1 原始AIP涂层微结构形成机制 |
| 3.5.2 HCPEB处理涂层微结构形成机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 AIP-NiCoCrAlYSiHf涂层抗高温氧化性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 AIP-NiCoCrAlYSiHf涂层抗高温氧化性能分析 |
| 4.2.1 TGO相结构分析 |
| 4.2.2 TGO表面形貌分析 |
| 4.2.3 TGO截面形貌分析 |
| 4.3 AIP-NiCoCrAlYSiHf涂层高温氧化动力学分析 |
| 4.4 TGO生长行为与演化机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 HCPEB作用下NiCoCrAlYSiHf涂层抗高温氧化性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 HCPEB处理涂层抗高温氧化性能分析 |
| 5.2.1 TGO相结构分析 |
| 5.2.2 TGO表面形貌分析 |
| 5.2.3 TGO截面形貌分析 |
| 5.3 HCPEB处理NiCoCrAlYSiHf涂层高温氧化动力学 |
| 5.4 TGO生长行为与演化机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文及其他科研成果 |
（6）Ni-Al-Pt涂层的制备及其抗高温行为的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高温防护涂层 |
| 1.1.1 铝化物涂层 |
| 1.1.2 改性铝化物涂层 |
| 1.2 金属的高温氧化 |
| 1.2.1 Wanger高温氧化理论 |
| 1.2.2 Wagner内氧化动力学模型 |
| 1.3 本论文研究目的及内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 试验及表征方法 |
| 2.1 材料的选择 |
| 2.2 粘结层的制备 |
| 2.2.1 NiAl粘结层的制备 |
| 2.2.2 Pt层的制备 |
| 2.2.3 粘结层真空扩散处理 |
| 2.3 涂层性能的表征 |
| 2.3.1 金相试样制备 |
| 2.3.2 涂层显微硬度表征 |
| 2.3.3 涂层抗高温氧化性能的评定试验 |
| 2.3.4 涂层使用寿命的表征 |
| 第三章 Ni-Al-Pt粘结层的制备 |
| 3.1 电镀Pt配方优化 |
| 3.1.1 镀层厚度影响因素 |
| 3.1.2 正交试验设计 |
| 3.1.3 正交试验结果及分析 |
| 3.1.4 最优电镀参数的确定 |
| 3.2 扩散层形成的影响因素 |
| 3.2.1 喷丸处理对界面结合的影响 |
| 3.2.2 温度对扩散层厚度的影响 |
| 3.2.3 时间对扩散层厚度的影响 |
| 3.3 Ni-Al-Pt粘结层元素扩散组织演变分析 |
| 3.3.1 扩散后粘结层的相结构 |
| 3.3.2 扩散后粘结层的化学成分 |
| 3.3.3 Ni-Al-Pt粘结层的扩散行为 |
| 3.4 Ni-Al-Pt粘结层内各元素扩散系数求解 |
| 3.4.1 扩散系数的计算方法 |
| 3.4.2 计算结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Ni-Al-Pt涂层微观结构及抗高温氧化性能 |
| 4.1 TGO生长动力学与热力学分析 |
| 4.1.1 TGO生长的热力学 |
| 4.1.2 TGO生长的动力学 |
| 4.2 NiAl热障涂层相结构及抗高温氧化性能 |
| 4.2.1 NiAl粘结层表面TGO的相结构 |
| 4.2.2 TGO表面微观形貌 |
| 4.2.3 NiAl涂层截面形貌 |
| 4.3 Ni-Al-Pt热障涂层相结构及抗高温氧化性能 |
| 4.3.1 氧化动力学分析 |
| 4.3.2 Ni-Al-Pt粘结层表面TGO的相结构 |
| 4.3.3 TGO表面微观形貌 |
| 4.3.4 Ni-Al-Pt涂层截面形貌 |
| 4.3.5 Ni-Al-Pt涂层氧化机制 |
| 4.4 涂层断裂韧性表征 |
| 4.4.1 氧化后涂层的断裂韧性检测方法 |
| 4.4.2 氧化后涂层的断裂韧性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（7）Al/Ni/Cu复层材料界面行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铜铝复合材料的制备工艺概况 |
| 1.2.1 包覆焊接 |
| 1.2.2 轧制复合 |
| 1.2.3 焊接复合 |
| 1.2.4 静液挤压 |
| 1.2.5 充芯连铸 |
| 1.2.6 电镀 |
| 1.3 当前国内外研究概况 |
| 1.4 界面反应的基本理论 |
| 1.4.1 扩散与反应扩散 |
| 1.4.2 扩散溶解层的相 |
| 1.4.3 扩散影响因素 |
| 1.4.4 柯肯达尔效应 |
| 1.5 研究意义与主要内容 |
| 1.5.1 本课题研究意义 |
| 1.5.2 本课题研究内容 |
| 第二章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验材料和设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 工艺流程与技术路线 |
| 2.3 测试分析方法 |
| 2.3.1 金相分析 |
| 2.3.2 物相分析 |
| 2.3.3 扫描电子显微分析 |
| 2.3.4 合金成分分析 |
| 2.3.5 显微硬度测试 |
| 2.3.6 电阻率测定 |
| 2.3.7 结合力测试 |
| 第三章 Al/Cu复合材料界面及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al/Cu复合材料的制备 |
| 3.2.1 基体材料表面处理 |
| 3.2.2 电镀铜层 |
| 3.2.3 热处理 |
| 3.3 界面显微组织与成分分析 |
| 3.4 金属间化合物形成机理 |
| 3.4.1 形成次序 |
| 3.4.2 相变热力学分析 |
| 3.4.3 扩散动力学分析 |
| 3.5 扩散层厚度变化 |
| 3.6 力学性能与电学性能 |
| 3.6.1 界面结合强度 |
| 3.6.2 电学性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 Al/Ni-P/Cu复合材料界面及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al/Ni-P/Cu复合材料的制备 |
| 4.2.1 基体材料表面处理 |
| 4.2.2 化学镀Ni-P中间层 |
| 4.2.3 电镀铜层 |
| 4.3 Ni-P中间层的表面形貌与成分分析 |
| 4.3.1 Ni-P中间层的表面形貌 |
| 4.3.2 元素分布 |
| 4.3.3 界面结合强度 |
| 4.3.4 镀液还原剂浓度与镀层P含量关系 |
| 4.3.5 化学镀Ni-P反应机理 |
| 4.4 镀态镀层P含量对Al/Ni-P/Cu复合材料的影响 |
| 4.4.1 镀层P含量对其结构的影响 |
| 4.4.2 镀层P含量与硬度的关系 |
| 4.5 热处理对Al/Ni-P/Cu复合材料的影响 |
| 4.5.1 组织与成分 |
| 4.5.2 结合性能 |
| 4.5.3 扩散层厚度 |
| 4.5.4 显微硬度 |
| 4.5.5 导电性 |
| 4.5.6 Al/Ni/Cu界面化合物热力学与动力学 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Al/Ni-B/Cu复合材料界面及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Al/Ni-B/Cu复合材料的制备 |
| 5.2.1 基体材料表面处理 |
| 5.2.2 化学镀Ni-B中间镀层 |
| 5.2.3 电镀铜层 |
| 5.3 Ni-B中间层的表面形貌与化学成分分析 |
| 5.3.1 Ni-B中间层的表面形貌 |
| 5.3.2 元素分布 |
| 5.3.3 镀液还原剂浓度与镀层B含量关系 |
| 5.3.4 以硼氢化钠为还原剂的Ni-B沉积原理 |
| 5.4 镀态镀层B含量对Al/Ni-B/Cu复合材料的影响 |
| 5.4.1 镀层B含量对硬度的影响 |
| 5.4.2 镀层B含量对界面结合强度的影响 |
| 5.5 热处理对Al/Ni-B/Cu复合材料的影响 |
| 5.5.1 组织与成分 |
| 5.5.2 结合性能 |
| 5.5.3 显微硬度 |
| 5.5.4 导电性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）热喷涂复合材料及复合结构涂层对Zn液和Zn-Al液防护机制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 熔融金属腐蚀的问题及现状 |
| 1.1.1 熔融Zn液对金属材料的腐蚀 |
| 1.1.2 熔融Al液对金属材料的腐蚀 |
| 1.1.3 熔融Zn-Al液对金属材料的腐蚀 |
| 1.2 对熔融Zn、Al液腐蚀的防护技术 |
| 1.2.1 专用耐腐蚀材料 |
| 1.2.2 扩渗技术 |
| 1.2.3 涂覆烧结技术 |
| 1.2.4 热喷涂技术 |
| 1.3 耐蚀热喷涂涂层的制备 |
| 1.3.1 金属涂层 |
| 1.3.2 陶瓷涂层 |
| 1.3.3 金属-陶瓷复合涂层 |
| 1.4 沉没辊表面防腐研究及发展趋势 |
| 1.4.1 沉没辊表面防腐性能研究进展 |
| 1.4.2 沉没辊表面防腐发展趋势 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第2章 实验材料、设备与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 第3章 耐Zn及Zn-Al液腐蚀碳化物涂层制备及失效机理研究 |
| 3.1 碳化物陶瓷涂层的制备 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 涂层制备工艺 |
| 3.1.3 涂层组织形貌 |
| 3.1.4 涂层性能分析 |
| 3.2 碳化物陶瓷涂层耐Zn腐蚀研究 |
| 3.2.1 腐蚀过程分析 |
| 3.2.2 涂层失效机理分析 |
| 3.3 碳化物陶瓷涂层耐Zn-Al腐蚀研究 |
| 3.3.1 腐蚀过程分析 |
| 3.3.2 涂层失效机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 增强基体碳化物陶瓷涂层及耐蚀性研究 |
| 4.1 喷涂粉末材料成分优化设计 |
| 4.2 喷涂粉末的制备 |
| 4.3 涂层制备及性能分析 |
| 4.3.1 涂层制备工艺 |
| 4.3.2 涂层组织形貌 |
| 4.3.3 涂层性能分析 |
| 4.4 增强基体碳化物陶瓷涂层耐Zn腐蚀研究 |
| 4.4.1 腐蚀过程分析 |
| 4.4.2 涂层失效机理分析 |
| 4.5 增强基体碳化物陶瓷涂层耐Zn-Al腐蚀研究 |
| 4.5.1 腐蚀过程分析 |
| 4.5.2 涂层失效机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 耐Zn及Zn-Al液腐蚀氧化物涂层制备及失效机理研究 |
| 5.1 氧化物陶瓷涂层的制备 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 涂层制备工艺 |
| 5.1.3 涂层组织形貌 |
| 5.1.4 涂层性能分析 |
| 5.2 氧化物陶瓷涂层耐Zn液腐蚀性能分析 |
| 5.2.1 腐蚀过程分析 |
| 5.2.2 涂层失效机理分析 |
| 5.3 氧化物陶瓷涂层耐Zn-Al液腐蚀性能分析 |
| 5.3.1 腐蚀过程分析 |
| 5.3.2 涂层失效机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 陶瓷-金属梯度涂层制备及耐蚀性研究 |
| 6.1 陶瓷-金属梯度涂层的设计 |
| 6.2 陶瓷-金属梯度涂层的制备 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 涂层制备工艺 |
| 6.2.3 涂层组织形貌 |
| 6.2.4 涂层硬度分析 |
| 6.2.5 涂层抗热震性能分析 |
| 6.3 陶瓷-金属梯度涂层耐Zn液腐蚀性能研究 |
| 6.3.1 腐蚀过程分析 |
| 6.3.2 涂层失效机理分析 |
| 6.4 陶瓷-金属梯度涂层耐Zn-Al液腐蚀性能研究 |
| 6.4.1 腐蚀过程分析 |
| 6.4.2 涂层失效机理分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（9）310S不锈钢表面渗铝方法及铝扩散机制的研究（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 |
| 1.2.1 高温铝涂层技术的发展现状 |
| 1.2.2 高温防护涂层技术的展望 |
| 1.3 铝化物涂层 |
| 1.3.1 铝在合金中的抗氧化作用 |
| 1.3.2 扩散型铝化物涂层的制备工艺 |
| 1.3.3 扩散铝化物涂层的退化 |
| 1.4 金属的高温氧化 |
| 1.4.1 高温氧化概述 |
| 1.4.2 高温氧化热力学 |
| 1.4.3 高温氧化动力学 |
| 1.5 扩散理论 |
| 1.5.1 扩散方程 |
| 1.5.2 扩散微观机制 |
| 1.5.3 影响扩散系数的因素 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 310S不锈钢表面热喷涂扩散渗铝的实验研究 |
| 2.1 热喷涂扩散渗铝实验 |
| 2.1.1 实验材料及表面预处理 |
| 2.1.2 电弧喷涂 |
| 2.1.3 高温扩散处理 |
| 2.2 涂层组织观察与形貌分析 |
| 2.2.1 金相显微镜与SEM观察结果 |
| 2.2.2 能谱EDS与XRD分析结果 |
| 2.2.3 渗层中空洞的形成机制 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 310S不锈钢表面固体粉末渗铝的实验研究 |
| 3.1 固体渗铝原理 |
| 3.2 固体粉末渗铝制备工艺 |
| 3.2.1 渗铝剂的成分及配比 |
| 3.2.2 固体粉末渗铝工艺 |
| 3.3 固体渗铝涂层组织观察与形貌分析 |
| 3.3.1 金相显微镜与SEM观察结果 |
| 3.3.2 EDS线扫描结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 310S不锈钢表面渗铝后的抗高温氧化性能 |
| 4.1 高温氧化实验 |
| 4.1.1 氧化动力学实验 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 高温氧化动力学分析 |
| 4.2.1 氧化动力学曲线 |
| 4.2.2 结果分析 |
| 4.3 氧化膜的组织与形貌分析 |
| 4.3.1 1000℃高温氧化实验 |
| 4.3.2 1200℃高温氧化实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 310S不锈钢铝涂层Al/Fe互扩散规律的研究 |
| 5.1 Al/Fe互扩散系数的计算 |
| 5.1.1 扩散模型的建立 |
| 5.1.2 数学处理 |
| 5.1.3 结果与修正 |
| 5.2 Al/Fe互扩散模型的数值模拟 |
| 5.2.1 控制模型与几何建模 |
| 5.2.2 网格划分与边界条件 |
| 5.2.3 模拟结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）Nb-Ti-Si合金表面Mo-Si-B涂层的制备及其氧化行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铌及铌合金基本性能和应用 |
| 1.3 铌及铌合金的氧化 |
| 1.4 合金化保护 |
| 1.5 细化晶粒法 |
| 1.6 表面涂层技术的研究进展 |
| 1.6.1 涂层分类 |
| 1.6.2 涂层常用制备方法 |
| 1.7 本文采用的涂层体系 |
| 1.8 课题研究意义及主要内容 |
| 第二章 实验内容和方法 |
| 2.1 基体材料 |
| 2.2 实验工艺流程 |
| 2.3 辉光离子渗Mo |
| 2.3.1 辉光离子渗Mo设备及原理 |
| 2.3.2 辉光离子渗Mo实验材料 |
| 2.3.3 辉光离子渗Mo实验方案 |
| 2.3.4 辉光离子渗Mo实验操作过程 |
| 2.4 包埋Si-B共渗 |
| 2.4.1 包埋渗设备及原理 |
| 2.4.2 包埋渗渗剂及工艺 |
| 2.4.3 包埋渗操作过程 |
| 2.5 氧化实验 |
| 2.6 实验结果分析 |
| 2.6.1 X射线衍射分析（XRD） |
| 2.6.2 扫描电子显微镜分析（SEM） |
| 2.6.3 成分分析（EDS，WDS） |
| 第三章 铌合金表面辉光离子渗钼研究 |
| 3.1 渗Mo涂层宏观形貌及表面XRD |
| 3.2 温度对渗Mo涂层影响 |
| 3.2.1 温度对渗Mo涂层表面形貌影响 |
| 3.2.2 温度对渗Mo涂层截面形貌影响 |
| 3.2.3 温度对渗Mo涂层厚度影响 |
| 3.2.4 温度对互扩散层影响 |
| 3.3 时间对渗Mo涂层厚度影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铌合金表面Mo-Si-B涂层的制备 |
| 4.1 涂层表面分析 |
| 4.1.1 涂层表面形貌分析 |
| 4.1.2 涂层表面XRD分析 |
| 4.2 涂层截面及相分析 |
| 4.2.1 涂层截面分析 |
| 4.2.2 涂层物相分析 |
| 4.3 Si-B共渗反应热力学分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Mo-Si-B涂层氧化行为研究 |
| 5.1 600℃下的氧化 |
| 5.2 1250℃下的氧化 |
| 5.3 涂层抗氧化机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、铝化物涂层中β-NiAl相Ni,Al互扩散系数计算（论文参考文献）
- [1]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
- [2]GH3039高温合金脉冲电子束表面铬合金化和渗铝涂层的制备及其耐高温氧化性能研究[D]. 钱振. 江苏大学, 2020(02)
- [3]热喷涂涂层反应改性机理及其组织、性能的研究[D]. 贾倩倩. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [4]P92钢单渗铝涂层与Ni-Al复合涂层高温抗氧化性能的对比研究[J]. 张桐,赵勇桃,田志华,鲁海涛,任慧平. 内蒙古科技大学学报, 2020(01)
- [5]脉冲电子束作用下电弧离子镀NiCoCrAlYSiHf涂层微观结构及高温氧化性能研究[D]. 李晨. 江苏大学, 2019(02)
- [6]Ni-Al-Pt涂层的制备及其抗高温行为的研究[D]. 史文新. 中国民航大学, 2019(02)
- [7]Al/Ni/Cu复层材料界面行为研究[D]. 袁揭. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [8]热喷涂复合材料及复合结构涂层对Zn液和Zn-Al液防护机制的研究[D]. 张广伟. 沈阳工业大学, 2018(11)
- [9]310S不锈钢表面渗铝方法及铝扩散机制的研究[D]. 郭娟. 华东理工大学, 2016(05)
- [10]Nb-Ti-Si合金表面Mo-Si-B涂层的制备及其氧化行为研究[D]. 曹正. 长安大学, 2015(02)