难熔高熵硅化物薄膜涂层在锆合金的防护基础探究
编号:293
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更新:2026-03-30 18:42:10 浏览:38次
口头报告
摘要
通过磁控溅射制备了(TiCrZrNb)(AlSi)涂层,研究在900-1200 ℃蒸气环境下的氧化行为。在涂层/基体界面,Al元素的引入促使形成非晶内氧化层,Si元素向基体扩散生成ZrSi扩散层,增强界面化学粘附力,有效缓解涂层开裂和起皮现象。然而,过量Al会加剧界面扩散,消耗涂层中的Si,导致结构不稳定,抗氧化性下降。表面氧化过程中,初期Al与Cr上坡扩散生成致密氧化层,Kirkendall效应引发涂层内部纳米空洞。进入稳定氧化阶段,氧向内扩散优先,促进Zr与Al的内氧化,空洞被氧化物填充,提升结构致密性。氧化铝首先在空洞周围析出形成偏析位点,诱导氧化锆沉积。随后,Cr在高氧分压区迁移并在氧化铝氧化锆周围形成一圈氧化铬,三种氧化物构建核壳结构,协同释放应力,提高韧性并阻止裂纹扩展。最终,多层结构——表面氧化层、残余涂层、非晶内氧化层与ZrSi扩散层协同作用,有效抑制氧向基体扩散,保护锆合金基材不被氧化。
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