金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積銥涂層高溫穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2018-03-23 12:22
本文選題:金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(MOCVD) 切入點:Ir涂層 出處:《昆明理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:銥(Ir)具有熔點高(2454℃)、氧滲透率低、高溫機(jī)械強(qiáng)度高等特點,可作為高溫抗氧化涂層,在其保護(hù)下的Re/Ir復(fù)合噴管最高工作溫度可達(dá)22000C,且不需要額外的燃料進(jìn)行冷卻。根據(jù)目前所掌握的文獻(xiàn)資料,采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)能夠制備出滿足使用要求的Ir涂層,但目前僅美國掌握了其制備工藝。本文采用MOCVD法,以乙酰丙酮銥為前驅(qū)體,采用氬氣(Ar)為載氣,氫氣(H2)或H2與水蒸氣混合氣氛為反應(yīng)氣氛,在鉬(Mo)基體上制備Ir涂層。通過對不同條件下制備的Ir涂層的原始特征和不同焙燒氣氛下高溫組織轉(zhuǎn)變的研究,分析了沉積溫度和水蒸氣分別對涂層高溫穩(wěn)定性的影響,探討了水在Ir涂層沉積過程中的作用機(jī)理。研究表明MOCVD Ir涂層內(nèi)部存在靠近基體的“細(xì)晶區(qū)”和遠(yuǎn)離基體的簇狀區(qū)兩種結(jié)構(gòu),涂層表面存在很多凸起,制備過程中加入水蒸氣使涂層表面更加平整,內(nèi)部的兩種結(jié)構(gòu)更加明顯。熱分析表明,涂層在空氣氣氛下隨著溫度的升高發(fā)生氧化生成二氧化銥(Ir02),出現(xiàn)增重現(xiàn)象;當(dāng)溫度高于987.5℃時由于Ir02進(jìn)一步氧化生成氣態(tài)三氧化銥(Ir03)以及Ir直接被氧化為Ir03出現(xiàn)失重現(xiàn)象,其中在1036.2℃時失重速度最快;當(dāng)溫度高于1 065.5℃時造成Ir涂層失重的原因是Ir直接被氧化為Ir03。高溫焙燒實驗表明,在制備涂層時提高溫度和加入水蒸氣作為共反應(yīng)氣氛能夠降低涂層在高溫再結(jié)晶后內(nèi)部孔洞所占的比例,水蒸氣的加入還起到了細(xì)化晶粒的作用。
[Abstract]:Iridium iridium) has the characteristics of high melting point (2454 鈩,
本文編號:1653435
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