Hf对一种高温合金与陶瓷材料润湿性及界面反应的影响

金属学报, 2014, 50(8): 1019-1024. doi: 10.11900/0412.1961.2014.00033

Hf对一种高温合金与陶瓷材料润湿性及界面反应的影响

陈晓燕 ^1, , 周亦胄 ^2, , 张朝威 ^3, , 金涛 ^4, , 孙晓峰 ^5,

1.中国科学院金属研究所,沈阳110016

2.中国科学院金属研究所,沈阳110016

3.中国科学院金属研究所,沈阳110016

4.中国科学院金属研究所,沈阳110016

5.中国科学院金属研究所,沈阳110016

基金项目: 国家自然科学基金项目U1037601,51271186,51331005,11332010和51001103,国家重点基础研究发展计划项目2010CB631206,云南省院省校合作项目2012IB002,稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室开放课题SKL-SPM-201213资助 Supported by National Natural Science Foundation of China (Nos.U1037601,51271186,51331005,11332010 and 51001103),National Basic Research Program of China (No.2010CB631206),Fund of the State Key Labortary of Advanced Technologies for Comprehensive Utilization of Platinum Metals (No.SKL-SPM-201213)

关键词：高温合金 , 陶瓷材料 , 润湿性 , 界面反应 , Hf

EFFECT OF Hf ON THE INTERFACIAL REACTION BETWEEN A NICKEL BASE SUPERALLOY AND A CERAMIC MATERIAL

Keywords： superalloy , ceramic material , wettability , interfacial reaction , Hf

研究了Hf对一种高温合金与陶瓷材料润湿性及界面反应的影响.测量了合金熔体与陶瓷材料的平衡润湿角,通过SEM,EPMA和XPS研究了合金与陶瓷材料的界面组织形貌、反应区元素分布及界面反应产物,分析了Hf对合金熔体与陶瓷材料润湿性及界面反应的影响,阐述了润湿性与界面反应的关系.结果表明,高温合金中Hf元素的含量会影响合金熔体与陶瓷材料的润湿性.对于本工作的合金,当Hf含量从0.1％逐渐增大至2.0％时,润湿角由132°逐渐减小至112°,润湿性显著增强;当Hf含量达到1.5％时,合金熔体与陶瓷材料发生界面反应,界面反应使润湿角明显减小,反应产物为HfO2.界面反应热力学分析结果表明,Hf和SiO2满足发生置换反应所需的热力学条件.

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