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采用真空阴极电弧沉积工艺在铌钨合金喷管内、外表面和铌钨合金试样表面沉积了Mo层,采用真空包渗工艺使Mo层硅化生成MoSi2涂层.利用扫描电子显微镜、能谱、XRD、金相显微镜对Mo层和MoSi2涂层表面和断面微观形貌、结构进行了分析.分析表明:MoSi2涂层的相结构由外向内大致可分为外层(MoSi2)、中间层( NbSi2)和过渡层(Nb5 Si3).高温抗氧化试验结果表明:MoSi2涂层在大气环境下1 800℃的静态抗氧化性能达到了30 h,室温至1 700℃循环热震1 376次.考核热试车情况:发动机在温度1 450℃累计工作了415s,在1 610℃工作了100 s,涂层状况完好.

关键词: 铌钨合金 , 喷管 , Mo层 , 包渗 , MoSi2涂层 , 高温抗氧化 , 发动机

钛合金高温抗氧化涂层的研究进展

李威 , 肖来荣 , 温燕宁 , 胡加瑞 , 蔡圳阳 , 殷傲宇

材料导报

高温杭氧化性差是限制钛合金作为高温结构材料在航空航天领域广泛应用的关健问题.从涂层体系出发,综述了国内外钛合金高温抗氧化涂层的研究进展.根据涂层的制备方法和性能,对比了各涂层的优缺点,分析了涂层研究中面临的问题,并提出了解决方法,展望了钛合金高温抗氧化涂层的发展方向.

关键词: 钛合金 , 高温抗氧化 , 涂层 , 性能

姿/轨控液体火箭发动机推力室高温抗氧化涂层

徐方涛 , 张绪虎 , 贾中华

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.01.005

概述了国内外姿/轨控液体火箭发动机高温抗氧化涂层的研究和应用进展,研制过程涉及多种材料体系,但仅有几类广泛应用于型号,包括Nb基材表面硅化物材料体系、Pt-Rh合金、Re基材表面Ir涂层.随着对发动机性能要求的提高,Re/Ir材料体系成为目前主要的研究方向.

关键词: 姿/轨控发动机 , 推力室 , 高温抗氧化 , 涂层

铌及铌合金高温抗氧化防护涂层研究

唐勇 , 杜继红 , 李争显 , 黄春良 , 胡湘银

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.05.016

针对铌及铌合金高温下抗氧化性能差的现象,进行了高温抗氧化防护涂层的设计.采用料浆熔烧法在C-103铌合金表面制备改性的Si-Mo涂层,并对改性的Si-Mo涂层的形貌、结构、成分及1 700℃的抗氧化性能进行了分析.结果表明,涂层与基体之间通过扩散形成过渡层,达到了冶金结合,涂层的复合结构有利于提高抗氧化性能.在氧化环境下,涂层表面生成一层玻璃层,阻止氧的进一步扩散.试样在1 700℃下氧化3～4h后,涂层元素与基体发生互扩散,在界面处形成大量集中孔洞,使涂层从其主体与过渡层接触的界面处发生断裂,导致涂层失效.

关键词: 铌 , 铌合金 , 高温抗氧化 , 涂层

铌表面MoSi2高温涂层的形貌和结构研究

殷磊 , 易丹青 , 肖来荣 , 杨莉

稀有金属材料与工程

用料浆熔烧法在铌基体表面制备了MoSi2高温抗氧化涂层.利用SEM,EDS,XRD等仪器分析研究了涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系.结果表明:涂层与基体之间达到了冶金结合,通过扩散形成了过渡层,涂层的复合结构有利于提高抗氧化性能,用料浆熔烧法在铌基体表面制备MoSi2涂层是可行的.在氧化环境下,MoSi2涂层能在表面自生成一层SiO2玻璃层,阻止氧的进一步扩散.经2 h以上高温氧化后,Si的扩散使涂层主体中形成多孔疏松组织.涂层元素与基体发生互扩散,在界面处形成大量集中孔洞并横向贯穿,使涂层从其主体与过渡层接触的界面处发生横向内部断裂,导致涂层失效.

关键词: Nb , 高温抗氧化 , MoSi2 , 涂层

钼合金表面MoSi2-ZrB2涂层的抗氧化性能

肖来荣 , 饶博 , 蔡圳阳 , 唐新阳 , 赵小军 , 胡炜

兵器材料科学与工程

采用料浆烧结法在钼合金表面制备MoSi2-ZrB2高温抗氧化涂层,并进行1 670 ℃静态氧化试验,利用电子探针显微分析仪(EPMA)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X线衍射仪(XRD)等对涂层氧化前后的形貌与组织结构进行观察和研究,同时分析了涂层高温防护机制及失效机制.结果表明:涂层为复合多相结构,在高温氧化环境下,涂层表面会形成熔融态的非晶玻璃膜,可有效阻碍氧气向试样内部的进一步扩散,从而提高材料的抗氧化性能;通过静态抗氧化实验证实涂层具有良好的抗氧化性能,在1 670℃下静态抗氧化寿命可达12 h;涂层失效主要包括纵向裂纹萌生贯通至基体和横向裂纹扩展与基体剥离两种失效方式.

关键词: 钼合金 , 高温抗氧化 , MoSi2-ZrB2 , 涂层

复合包渗法制备铌合金表面硅化物涂层

肖来荣 , 许谅亮 , 易丹青 , 蔡志刚 , 王小宁

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.04.008

采用复合包渗法在C103铌合金基体上制备硅化物涂层,进行1500℃静态氧化实验,室温～1500℃热震实验,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等检测手段对涂层氧化前后的组织结构进行观察,分析涂层形成机理、硅化时间对涂层组织结构的影响以及涂层氧化前后组织形貌的变化.研究表明,复合包渗法制备硅化物涂层主要是通过扩散反应形成的;涂层是以MoSi2相为主体层的多相复合结构;在高温氧化环境下,涂层表面生成熔融态非晶玻璃膜,有效阻止了氧向内进一步扩散,涂层抗静态氧化及抗热震性能良好.

关键词: 铌合金 , 包渗 , 硅化物涂层 , 扩散 , 高温抗氧化