在航空航天科技和工業(yè)水平飛速發(fā)展的今天,對(duì)航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)性能的要求日益增高,而廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱障涂層的安全性是一個(gè)急需解決的關(guān)鍵性問題。研究表明,引起熱障涂層失效的關(guān)鍵在于陶瓷層與粘結(jié)層間的界面氧化,而控制粘結(jié)層表面的氧化物生長,使其表面形成具有保護(hù)性的氧化物薄膜是一種十分可取的避免界面氧化失效的方法。Ni-Al系合金作為廣泛應(yīng)用的粘結(jié)層材料受到廣泛地關(guān)注,其中Ni₃Al由于較高的熔點(diǎn)以及較好的抗氧化性得到普遍應(yīng)用。然而,Ni₃Al表面氧化物生長受晶體取向、氧氣分壓、氧化溫度等條件的影響極大,輕微改變生長條件將會(huì)導(dǎo)致不同的氧化行為產(chǎn)生,所以如何控制其表面氧化物生長使其表面形成穩(wěn)定且具有保護(hù)性的氧化物成為焦點(diǎn)問題。研究發(fā)現(xiàn),Ni₃Al的早期氧化行為會(huì)對(duì)其表面氧化物膜的生長產(chǎn)生影響。為了揭示Ni₃Al合金早期氧化物在合金表面生長以及結(jié)構(gòu)演變的規(guī)律,本論文通過原位透射電鏡在800℃和P_O2=8.5×10^-5 Torr的條件下直接對(duì)電子束蒸發(fā)制備的Ni

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Ni-Al系合金二元平衡相圖

大量的研究表明，Ni-Al 系合金中只有 NiAl 和 Ni3Al 具有作為發(fā)潛力，因此有較高的應(yīng)用價(jià)值和較好的發(fā)展前景，是目前 N關(guān)鍵物質(zhì)。3Al 簡介Al 是進(jìn)行開發(fā)研究和被投入工業(yè)生產(chǎn)使用最早的一種金屬間化基高溫合金的強(qiáng)化相而受到廣泛的研究。Ni3Al 的結(jié)構(gòu)為 Cu3有序結(jié)構(gòu)，空間群為 Pm3_m(221)，各軸之間的夾角 α = β = γ = b = c = 0.357 nm[11, 12]。Ni3Al 的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1-2 所示，由色原子）占據(jù)頂角位置組成簡單立方結(jié)構(gòu)，Ni 原子（圖中白心的位置。Ni3Al 的每個(gè)晶胞內(nèi)的原子數(shù)為 4，由 3 個(gè)占據(jù)立 Ni 原子和 1 個(gè)占據(jù)立方體各個(gè)頂角的 Al 原子組成。每個(gè) Ni 原子和 4 個(gè) Al 原子，每個(gè) Al 原子鄰近 12 個(gè) Ni 原子。Ni3Al密度為 7.5 g/cm3。

圖 1-3 合金氧化過程示意圖[30].2 Ni-Al 合金氧化機(jī)制Ni-Al 合金由于 Al 含量較高，在氧化過程中能夠在合金表面形成一層連致密的 Al2O3氧化膜，可以防止氧氣穿過從而接觸內(nèi)部合金發(fā)生較為嚴(yán)，對(duì)合金起到一定的保護(hù)作用。在 1967 年 Pettit 等人[31]的研究中發(fā)現(xiàn)，金氧化反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)果與合金中的 Al 元素所占的比重以及氧化環(huán)境溫具有非常明顯的關(guān)系，Ni-Al 系合金在 900 ℃ ~1300℃溫度范圍內(nèi)合金

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)之透射電子顯微鏡[J]. 谷林.  科技導(dǎo)報(bào). 2017(13)
[2]熱障涂層的沖蝕破壞機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 楊麗,周益春,齊莎莎.  力學(xué)進(jìn)展. 2012(06)
[3]先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 郭洪波,宮聲凱,徐惠彬.  中國材料進(jìn)展. 2009(Z2)
[4]Ni3Al基金屬間合金的研究進(jìn)展[J]. 林萬明,段劍鋒,劉鴻澤,王春龍,張玉濤,姚君豪.  鑄造設(shè)備與工藝. 2009(01)
[5]未來航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨向[J]. 傅恒志.  航空材料學(xué)報(bào). 1998(04)
[6]XD 法原位合成 NiAl 基復(fù)合材料反應(yīng)機(jī)制的研究[J]. 魯玉祥,楊德莊,陶春虎,陳琳,謝明立.  航空學(xué)報(bào). 1997(06)
[7]NiAl基金屬間化合物多晶和單晶合金的力學(xué)性能研究[J]. 陳健,鄭啟,唐亞俊,胡壯麒.  航空材料學(xué)報(bào). 1996(03)

博士論文
[1]低維體系d0鐵磁性的第一性原理計(jì)算研究[D]. 王敏.南開大學(xué) 2014

碩士論文
[1]Mo、Y2O3及預(yù)氧化處理對(duì)Ni基合金高溫抗氧化性能的影響研究[D]. 劉質(zhì)彬.廣西大學(xué) 2018
[2]粉末冶金Ni基合金高溫氧化性能及室溫力學(xué)性能研究[D]. 賴燦偉.廣西大學(xué) 2016
[3]鎳基高溫合金的制備及性能研究[D]. 劉芳.江西理工大學(xué) 2016
[4]GaAs材料光電性質(zhì)第一性原理研究[D]. 陳啟燊.西安電子科技大學(xué) 2010
[5]TiC/Ni3Al復(fù)合材料的制備及組織和性能研究[D]. 邊濤.浙江大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3432694