本文采用X射線衍射分析儀（XRD）以及配備有能譜（EDS）的掃描電子顯微鏡（SEM）等手段系統(tǒng)研究了合金主元素（Re、Cr、Al、Ti）及其交互作用以及第二晶體取向?qū)︽嚮鶈尉Ш辖鸬母邷責(zé)岣g性能（腐蝕介質(zhì):Na2SO4鹽;熱腐蝕溫度:900℃）的影響;此外,還在750℃大氣環(huán)境下（無SOx氣氛）,對比分析了表面分別涂覆90 wt.%Na2SO4+10 wt.%NaCl混合鹽（在750℃為熔融態(tài)）和純Na2SO4鹽（在750℃為固態(tài)）的第二代鎳基單晶合金的熱腐蝕行為。本文結(jié)合第一性原理模擬計算揭示了 Re元素對改善鎳基單晶合金抗熱腐蝕性能的影響機(jī)制,并針對第二晶體取向?qū)︽嚮鶈尉Ш辖鹂篃岣g性能的影響,以及無SOx氣氛下的低溫?zé)岣g固相硫化反應(yīng)進(jìn)行了初步探索。對于不含Re元素的單晶合金,提高Al/Ti比雖然在熱腐蝕初期能夠促進(jìn)更連續(xù)的內(nèi)AlO2O3層的形成,導(dǎo)致合金熱腐蝕增重顯著降低;但隨著熱腐蝕的進(jìn)行,在熱腐蝕試驗(yàn)后期由于Ti含量不足,導(dǎo)致合金無法形成足夠含量的TiO2以消耗后續(xù)生成的NiO,最終致使合金表面被一層無保護(hù)性的多孔NiO層所覆蓋,同時大量的NiO還可能引發(fā)酸堿氧化物間的協(xié)同... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２髙溫合金的分類方法⑴??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ⑴．??

?緒論???〇２?（ｇ）?〇２（ｇ）??大氣?Ｉ?大氣?Ｉ??，、?０２?（ａｄ．）?＝?２０２－?＋?４ｈ???ｉ?０２?（ａｄ．）?＋?４ｅ，＝?２０２．???（ａ）?Ｉ?（ｂ?個丨??氧化膜?陰離子過剩型ｉ?陽離子不足型氧化膜陽離子過剩型小明離子不足型??Ｖ?個?ｉｖｇｉＷ?體?個???Ｍ?＋?２ｈ＇?＝?Ｍ２＋——??Ｍ?＝?Ｍ２－?＋?２ｅ＇???金屬?ｈ－電子＾穴?金屬?ｅ１?－準(zhǔn)自由電子??圖１．５金屬氧化過程示意圖：（ａ）?ＭＯ為Ｐ型半導(dǎo)體；（ｂ）?ＭＯ為Ｎ型半導(dǎo)體??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ：?（ａ）?ＭＯ?ｉｓ?ａ?Ｐ－ｔｙｐｅ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；??（ｂ）?ＭＯ?ｉｓ?ａｎ?Ｎ－ｔｙｐｅ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ．??從圖中可以看出大氣中的氧分子（０２）首先物理吸附在Ｏ２／ＭＯ界面，隨后??在０２／Ｍ０界面處電離成氧陰離子（０２＿），同時由金屬內(nèi)部外擴(kuò)散至Ｍ／ＭＯ界面??的金屬元素Ｍ在界面處也會發(fā)生電離形成金屬陽離子（Ｍ２＋）?［３８］。在０２／Ｍ０及??Ｍ／ＭＯ兩界面處氧或金屬元素發(fā)生電離的方式則隨著ＭＯ的半導(dǎo)體類型的不同??存在著明顯差異：當(dāng)ＭＯ為Ｐ型半導(dǎo)體時，由氧提供電子空穴（ｈ?）而金屬Ｍ??捕獲電子空穴來實(shí)現(xiàn)兩界面的電離；當(dāng)ＭＯ為Ｎ型半導(dǎo)體時，則由Ｍ釋放電子??（ｅ＇）而氧捕獲電子進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兩界面的電離＠，３９１。而使兩界面處的電離反應(yīng)不斷??進(jìn)行即氧化持續(xù)進(jìn)行的前提是必須保證有一定量的Ｍ２＋能穿過氧化膜向氣體界??面遷移同〇２？形成新的ＭＯ

或酸性特性（Ｓ０３過剩），進(jìn)而使得氧化膜溶解破壞，由此發(fā)展??出熱腐蝕的酸堿熔融模型［３９，６３］？該模型最早由Ｂ〇ｍＳｔｅｉｎｔ８（），８１］提出，隨后得到??Ｇｏｅｂｅｌ?ｔ８２，８３］以及Ｒａｐｐ?［８４，８５］的進(jìn)一步完善補(bǔ)充并獲得了廣泛的認(rèn)可。??Ｂ〇ｍＳｔｅｉｎｔ８Ｑ，８１Ｈ人為在熱腐蝕時，由于合金或金屬表面上保護(hù)性的氧化膜被沉??積的液態(tài)熔鹽溶解而失去保護(hù)性，引發(fā)腐蝕加速ｍ。而該模型可根據(jù)保護(hù)性氧化??膜的溶解方式分為堿性和酸性兩種熔融模型［１，３８，３９］，具體的機(jī)制見圖１．８。??ｉ?當(dāng)離溫臺金中含有一Ｓ置的Ｍｏ、Ｗ、Ｖ等??離泊么企由的古老ｔ；豐ｓ油木?難培金厲時．熱腐蝕初期形成ＮｉＯ＇?Ａ〗２０３??口簽干表ＩＳ收態(tài)?同時，也形ｊｓ￡ｍ〇０３、ｗｏ３＇砂５等氧化物．??Ｘ?４Ｍ＋Ｓ〇ｒ＝ＨＳ＋３ＭＯ＋〇－?「Ｍｏ〇３＋〇２－＝Ｍｏ〇｜－??ｉ?Ｗ０３＋０２－＝Ｗ〇｜－??Ｖ２Ｏｓ＋Ｏｚ－＝２Ｖ〇３??Ｚ?＼??局獅渡（〇２ｊ＂活度）升高：＂Ｉ?Ｚ〇２＂■樹肖耗，界面融Ｎａ２ＳＯ在Ｍ酸１４??，＋，?、、?／?ＮｉＯ＝ＮＰ＋＋０２－＊??＿２?對?；?／?［?ａＳＪＶＶ??ｌ?氣體?＼?氣｜?氣體?????＼＿、???｜??／?—：，?■?■??ｒｒ．Ｌ．?＾?Ｘ?＋?ｙ??／??１??＼?ａｉ３＋?ｗ〇ｒ￣??Ｉ?合金?／?＼?｜?餘??〇２－活度低，ＮｊｌＯ卜ＭＯ＋０２－?／?＼?「?麟錄的氧細(xì)蒸離高??Ｉ?？／?＼?Ｍｏ〇｜－＝Ｍｏ０３（揮發(fā)汁０２－??析出疏松的?ＭＯ?＼?Ｗ〇Ｊ－＝Ｗ〇３（＾）＋〇２－??」?＼?


本文編號：2978151