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改善硅碳棒涂层抗氧化性能
    高温铂,铝合金和碳材料是常见的硅碳棒涂层基体,也有研究使用担合金作为基体制备硅碳棒涂层,在担合金上用浆料法先制备金属铂层,再通过包埋渗的方式进行渗硅,得到了MoSi2-TaSi:涂层,该涂层可在17000C使用12小时表现出良好的超高温抗氧化性能。但根据其氧化后的截面可知,在MoSi2未被完全氧化时,产生的氧化物己经生长至基体导致基体失效。这主要是因为涂层内部存在缺陷,这些缺陷导致氧气获得了便捷的传播通道。故通过浆料法制备的高温抗氧化涂层需要减少涂层内部的缺陷以提高涂层抗氧化性能。在改善硅碳棒涂层抗氧化性能方面也有大量研究。硼元素是改善硅碳棒涂层抗氧化性能时常添加的元素,这是由于硼的氧化产物B20:可以提高Si0:氧化膜的流动性,进而提高涂层的抗氧化性能。除了硼元素外,铝元素也可引入硅碳棒基涂层以提高其抗氧化性能。MoSi2/MoB涂层中引入了铝元素制备了Mo(Si,Al)2/MoB涂层,涂层具有良好的抗氧化性能。这是由于硼的加入抑制了硅,铝元素的扩散,且有效增加了表层SiOaAlaO:膜的流动性。Mo(Si,Al):是将硅碳棒中的部分硅元素替代为铝元素,也有对硅碳棒中铂元素进行替换的研究,通过浆料中单质硅,铂和钦粉末在基体表面原位生成了MoSi2/(Mo,Ti)Si:涂层,生成的(Mo,Ts)Si:为C40型的六方晶体结构,但钦元素的引入对其高温抗氧化性能的影响并不明确。一方面钦元素为氧化膜提供了Ti02形成的Ti-Si-O玻璃相将提高氧化膜的稳定性。但另一方面,生成的Ti0:会影响Si0:膜对表面的铺展与覆盖。此外,高配位氧化物在非晶Si0:中的溶解度并不高,未溶解的Ti0:将在玻璃中结晶导致周围出现大的应力致使氧化膜开裂。除了钦元素外,也有研究用铬元素替代硅碳棒中的铂元素,与钦元素类似其生成的(Mol_XCrX)Si:也呈C40型晶体结构,但仅探究了(Mo1-XCrX)Si:涂层的摩擦性能和低温抗氧化性能。由于铬氧化后将生成致密的Cr20:氧化膜,铬元素在低温氧化领域有良好的抗氧化性能,是不锈钢冶炼过程中的必要元素,但在高温氧化环境中,Cr20:容易与氧气反应生成易挥发的Cr03,其对高温抗氧化性能的影响尚未明确。www.beritawan.com
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