發(fā)布時間：2020-02-01 05:15

【摘要】：合金的高溫氧化一般分為初期氧化(即暫態(tài)氧化)和穩(wěn)態(tài)氧化兩個階段。對初期氧化產物組成和微觀結構的表征有助于詮釋穩(wěn)態(tài)氧化膜的形成過程。但是合金的初期氧化膜較薄,其化學組成和微觀結構難以用掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)進行分析表征。本論文中主要采用分析型高分辨透射電鏡(TEM)對Ce02彌散改性Ni2Al3高溫涂層以及2：17型SmCo基高溫磁體的初期氧化產物進行了研究,獲得了有重要學術價值的成果。一CeO2彌散的Ni2Al3的初期氧化行為-稀土氧化物‘活性元素效應(REE)”的本質揭示鋁化物涂層是廣泛應用的一種Al203膜熱生長型高溫防護涂層,其中加入稀土氧化物使A1203膜生長速率進一步降低,即產生了所謂的REE。此原因常用“動態(tài)偏聚模型”來解釋,即在氧勢的作用下,稀土氧化物首先在金屬中部分分解而產生稀土原子,它先向氧化膜／金屬界面遷移而后進入氧化膜并在其晶界偏聚,偏聚的金屬原子由界面向表面擴散并在其過程中抑制供A1203膜生長的A13+和O2-的擴散。但這一模型不能解釋為什么既然稀土氧化物比常見的熱生長氧化物(如NiO, Cr2O3和A1203)等都要穩(wěn)定,那么它們如何在金屬基體中產生單質稀土而向氧化膜／金屬的界面遷移呢?針對這一問題,通過對Ce02彌散的Ni2Al3涂層在11 00-C的初生氧化膜進行微區(qū)成分分析和結構表征,有以下發(fā)現(xiàn)：(1)A1203膜由向內生長的α-Al2O3膜和向外生長的γ-Al2O3膜組成；(2)內層α-Al2O3膜晶界上有Ce離子明顯偏聚；(3)外層的γ-A12O3膜有沿著孿晶界析出的新的Ce203顆粒；以及(4)基體金屬中沒有發(fā)現(xiàn)單質Ce存在。據(jù)此,提出了Ce02產生REE的模型：在氧化過程中,首先生長γ-Al2O3層,然后在其底下α-Al2O3形核并向內生長,導致Ni2Al3中彌散的Ce02顆粒嵌入其中,然后Ce02部分溶解釋放出Ce離子并在α-Al2O3的晶界上偏聚,Ce離子在氧勢的作用下沿著晶界向外擴散,最終在外側的氧化膜與氧結合形成Ce203重新析出。二2：17型SmCo合金的初期氧化行為-內氧化與外氧化的機制的完整描述2：17型SmCo基磁體因居里溫度(-850-C)高而被認為是最具應用前景的高溫永磁體,但其在遠低于居里溫度條件下會不可逆退磁。目前認為氧化是造成退磁的主要因素,但對氧化的機制尚不清楚。本論文通過對Sm(CobaiFe0.22Cu0.08Zr0.02)75永磁體初期氧化所形成的氧化物層進行了成分分析和結構表征,獲得了以下結果：(1)發(fā)現(xiàn)了該磁體氧化后形成的外氧化皮由薄的Cu20和CuO的混合層以及較厚的尖晶石(CoxFe1-x)3O4層組成,由此揭示了外氧化隨時間的演化過程；(2)內氧化區(qū)中主要發(fā)生了Sm的內氧化形成納米尺度的Sm2O3顆粒,隨著內氧化深度增加,Sm203顆粒的形狀由球形轉化為棒狀。說明其內氧化過程由形核主導向生長主導轉變。1：5和2：17磁性相因氧化而分解,導致磁體矯頑力降低。
【圖文】：

圖１．４未診雜活性元素及不同改性的各種ｐ－ＮｉＡｌ從室溫到１２００°Ｃ循環(huán)增重曲線逡逑Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｗｅｉｇｈｔ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｏｆ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ｄｏｐｅ?

圖２．１白制n蜆義希疲椋紓澹玻卞澹櫻悖瑁澹恚幔簦椋沐澹洌椋幔緇礤澹錚駑寤邋澹瑁錚恚澹恚幔洌邋澹幔歟恚椋睿椋椋睿玨澹媯酰潁睿幔悖邋義，

本文編號：2575293