【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(gè)階段。對(duì)初期氧化產(chǎn)物組成和微觀結(jié)構(gòu)的表征有助于詮釋穩(wěn)態(tài)氧化膜的形成過(guò)程。但是合金的初期氧化膜較薄,其化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)難以用掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)進(jìn)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(duì)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(chǎn)物進(jìn)行了研究,獲得了有重要學(xué)術(shù)價(jià)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(yīng)(REE)”的本質(zhì)揭示鋁化物涂層是廣泛應(yīng)用的一種Al203膜熱生長(zhǎng)型高溫防護(hù)涂層,其中加入稀土氧化物使A1203膜生長(zhǎng)速率進(jìn)一步降低,即產(chǎn)生了所謂的REE。此原因常用“動(dòng)態(tài)偏聚模型”來(lái)解釋,即在氧勢(shì)的作用下,稀土氧化物首先在金屬中部分分解而產(chǎn)生稀土原子,它先向氧化膜／金屬界面遷移而后進(jìn)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(kuò)散并在其過(guò)程中抑制供A1203膜生長(zhǎng)的A13+和O2-的擴(kuò)散。但這一模型不能解釋為什么既然稀土氧化物比常見(jiàn)的熱生長(zhǎng)氧化物(如NiO, Cr2O3和A1203)等都要穩(wěn)定,那么它們?nèi)绾卧诮饘倩w中產(chǎn)生單質(zhì)稀土而向氧化膜／金屬的界面遷移呢?針對(duì)這一問(wèn)題,通過(guò)對(duì)Ce02彌散的Ni2Al3涂層在11 00-C的初生氧化膜進(jìn)行微區(qū)成分分析和結(jié)構(gòu)表征,有以下發(fā)現(xiàn)：(1)A1203膜由向內(nèi)生長(zhǎng)的α-Al2O3膜和向外生長(zhǎng)的γ-Al2O3膜組成；(2)內(nèi)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(méi)有發(fā)現(xiàn)單質(zhì)Ce存在。據(jù)此,提出了Ce02產(chǎn)生REE的模型：在氧化過(guò)程中,首先生長(zhǎng)γ-Al2O3層,然后在其底下α-Al2O3形核并向內(nèi)生長(zhǎng),導(dǎo)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(shì)的作用下沿著晶界向外擴(kuò)散,最終在外側(cè)的氧化膜與氧結(jié)合形成Ce203重新析出。二2：17型SmCo合金的初期氧化行為-內(nèi)氧化與外氧化的機(jī)制的完整描述2：17型SmCo基磁體因居里溫度(-850-C)高而被認(rèn)為是最具應(yīng)用前景的高溫永磁體,但其在遠(yuǎn)低于居里溫度條件下會(huì)不可逆退磁。目前認(rèn)為氧化是造成退磁的主要因素,但對(duì)氧化的機(jī)制尚不清楚。本論文通過(guò)對(duì)Sm(CobaiFe0.22Cu0.08Zr0.02)75永磁體初期氧化所形成的氧化物層進(jìn)行了成分分析和結(jié)構(gòu)表征,獲得了以下結(jié)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(shí)間的演化過(guò)程；(2)內(nèi)氧化區(qū)中主要發(fā)生了Sm的內(nèi)氧化形成納米尺度的Sm2O3顆粒,隨著內(nèi)氧化深度增加,Sm203顆粒的形狀由球形轉(zhuǎn)化為棒狀。說(shuō)明其內(nèi)氧化過(guò)程由形核主導(dǎo)向生長(zhǎng)主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。1：5和2：17磁性相因氧化而分解,導(dǎo)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(hào)：2575293