本文關(guān)鍵詞：Nb基合金表面Mo-Si-B涂層的制備及其氧化行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈮及鈮合金熔點高、密度低、良好的耐蝕性和突出的高溫強度，是主要的高溫結(jié)構(gòu)材料之一。但其抗氧化性差，使其高溫領域的應用受到限制。針對這一問題，本文選用Mo-Si-B涂層作為鈮及鈮合金的抗氧化防護層。 本文以Mo絲、Si粉和B粉為原材料，利用輝光離子滲法和包埋滲法在鈮合金基體表面制備Mo-Si-B抗氧化涂層。首先用輝光離子滲Mo在鈮合金表面制備了Mo涂層，借助SEM、XRD、EDS等手段分析了溫度、時間對涂層的組織形貌、相結(jié)構(gòu)，以及合金元素對涂層擴散層厚度的影響。隨后在Mo涂層的基礎上進行Si-B包埋共滲，選取不同Si、B比例的滲劑和不同包滲溫度進行實驗，通過XRD、SEM、EDS等手段對結(jié)果進行分析，研究了溫度及滲劑對共滲層的影響，以及Mo-Si-B涂層的生長機制。最后研究了Mo-Si-B涂層在高低溫下的氧化行為。結(jié)果表明： （1）通過輝光離子滲Mo可以在鈮基材料上制備Mo涂層。溫度對滲Mo層的影響很大，溫度越高涂層結(jié)合力越好。時間越長，Mo涂層厚度越厚。 （2）Si-B包埋共滲可以在Mo層上沉積制備Mo-Si-B涂層，一定范圍內(nèi)不同B含量對涂層結(jié)構(gòu)沒有很大影響，溫度對涂層結(jié)構(gòu)影響較大。在1200℃下保溫5h制備的涂層結(jié)構(gòu)由外向里依次為MoSi2、MoB、基體；1300℃保溫5h制備的涂層結(jié)構(gòu)由外向里依次為MoSi2、少量彌散分布的MoB、NbSi2、NbB2、Nb5Si3、基體。 （3）Mo-Si-B涂層在低溫600℃氧化5h所形成的氧化膜不連續(xù)致密，氧化產(chǎn)物為SiO2和MoO3；涂層在高溫1250℃氧化5h所形成的氧化膜連續(xù)致密，，氧化產(chǎn)物主要為SiO2。 （4）MoB對涂層抗高溫氧化有利，主體涂層中含有MoB層的涂層其高溫抗氧化性能良好；主體涂層中沒有MoB層的涂層高溫抗氧化性能差。
【關(guān)鍵詞】：鈮 輝光離子滲Mo Si-B包埋共滲 Mo-Si-B涂層 氧化
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-27
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 鈮及鈮合金氧化行為10-12
• 1.2.1 鈮的氧化10-11
• 1.2.2 鈮合金氧化11-12
• 1.3 提高鈮及鈮合金抗氧化的方法12-22
• 1.3.1 合金化法12-14
• 1.3.2 細化晶粒法14
• 1.3.3 涂層保護法14-19
• 1.3.4 鈮及鈮合金抗氧化涂層國內(nèi)研究進展19
• 1.3.5 鈮及鈮合金抗氧化涂層的制備方法19-22
• 1.4 輝光等離子滲和包埋滲制備抗氧化涂層22-24
• 1.4.1 輝光等離子滲22-23
• 1.4.2 包埋滲法23-24
• 1.5 本論文采用的涂層體系24-25
• 1.6 課題研究意義及主要內(nèi)容25-27
• 1.6.1 選題意義25-26
• 1.6.2 研究內(nèi)容26-27
• 第二章 實驗內(nèi)容和方法27-36
• 2.1 基體材料的選擇27
• 2.2 實驗工藝流程27-28
• 2.3 輝光離子滲 Mo28-31
• 2.3.1 輝光離子滲 Mo 設備及原理28-29
• 2.3.2 輝光離子滲 Mo 實驗材料29-30
• 2.3.3 滲 Mo 實驗方案30-31
• 2.3.4 輝光離子滲 Mo 操作過程31
• 2.4 包埋滲 Si-B31-34
• 2.4.1 包埋滲設備及原理31-33
• 2.4.2 滲劑的準備33
• 2.4.3 包埋滲操作過程33-34
• 2.4.4 包埋滲工藝參數(shù)34
• 2.5 氧化實驗34-35
• 2.5.1 低溫氧化34
• 2.5.2 高溫氧化34-35
• 2.6 實驗結(jié)果分析35-36
• 2.6.1 X 射線衍射分析（XRD）35
• 2.6.2 掃描電子顯微鏡分析（SEM 分析）35
• 2.6.3 能譜分析（EDS）35-36
• 第三章 鈮及鈮合金表面輝光離子滲鉬研究36-42
• 3.1 工藝參數(shù)對滲 Mo 層的影響36-41
• 3.1.1 溫度對表面形貌影響36-37
• 3.1.2 溫度對涂層厚度的影響37-38
• 3.1.3 溫度對涂層截面形貌的影響38-40
• 3.1.4 時間對涂層厚度的影響40-41
• 3.1.5 基體合金元素對滲 Mo 的影響41
• 3.2 本章小結(jié)41-42
• 第四章 鈮合金表面 Mo-Si-B 涂層的制備42-58
• 4.1 涂層表面分析42-44
• 4.1.1 涂層表面相分析42-43
• 4.1.2 涂層表面形貌分析43-44
• 4.2 包埋滲中氣體平衡分壓計算44-45
• 4.3 涂層截面形貌及相結(jié)構(gòu)分析45-52
• 4.3.1 B 含量對涂層組織形貌與相結(jié)構(gòu)的影響45-50
• 4.3.2 溫度對涂層組織形貌與相的影響50-52
• 4.4 Mo-Si-B 涂層生長機制52-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 Mo-Si-B 涂層氧化行為研究58-70
• 5.1 氧化簡介58-60
• 5.1.1 影響氧化膜抗氧化性能的因素58-59
• 5.1.2 氧化膜形成條件59-60
• 5.2 Mo-Si-B 合金的氧化行為60-62
• 5.2.1 Mo-Si-B 合金的低溫氧化行為60-61
• 5.2.2 Mo-Si-B 合金的高溫氧化行為61-62
• 5.3 Mo-Si-B 涂層氧化后涂層形貌及相分析62-69
• 5.3.1 Mo-Si-B 涂層氧化后表面形貌與相分析62-64
• 5.3.2 Mo-Si-B 涂層氧化后截面形貌與相分析64-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻71-78
• 攻讀學位期間取得的研究成果78-79
• 致謝79

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：Nb基合金表面Mo-Si-B涂層的制備及其氧化行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：331041