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純鈦表面多步合成Ti-Al梯度抗氧化涂層
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基金項(xiàng)目:

國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(51501155); 陜西省創(chuàng)新人才計(jì)劃項(xiàng)目(2017KCT-06); 科技部國(guó)際合作項(xiàng)目(2014DFR50450)


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    摘要:

    以TA2工業(yè)純鈦為基體材料,通過(guò)微弧氧化技術(shù)及磁控濺射技術(shù)在TA2基體表面分別制備了氧化鈦薄膜和金屬鋁涂層,從而形成Ti/TiO2/Al結(jié)構(gòu)試樣,然后進(jìn)行500℃×4 h的真空擴(kuò)散熱處理,研究了TA2純鈦基體表面Ti、Al元素梯度過(guò)渡的復(fù)合抗氧化涂層的形成機(jī)制,以及涂層在700℃下的循環(huán)氧化性能。結(jié)果表明,Ti/TiO2/Al試樣中的金屬Al涂層在500℃的真空熱處理過(guò)程中,不僅能夠擴(kuò)散至Ti基體內(nèi)形成Ti-Al系列金屬間化合物,而且能與TiO2中間層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成TiAl3+Ti Al+Al2O3復(fù)合涂層。TA2純鈦基體表面形成Ti-Al梯度抗氧化涂層后,在700℃大氣環(huán)境中循環(huán)氧化50次后的氧化增重僅為無(wú)涂層試樣的1/10。

    Abstract:

    A composite coating including top-layer( Al) and interlayer( TiO2) was coated on TA2 through magnetron sputtering and micro-arc oxidation,respectively. The formation mechanism of the composite anti-oxidation coating with excessive gradient of Ti and Al on substrate was explored by vacuum-diffusional annealing at 500 ℃ for 4 h. In addition,the cyclic oxidation resistance of the coating was studied through cyclic oxidation heat treatment in atmospheric environment at 700 ℃. The results show that the Al element in the Ti/TiO2/Al sample can not only diffuse into the Ti substrate to form Ti-Al intermetallic compounds,but also react with the TiO_2 intermediate layer to form the( TiAl3+TiAl + Al2O3) composite coating during vacuum heat treatment at 500 ℃. Furthermore,the oxidation resistance of Ti samples with the coating is about 10 times higher than that of bare Ti in 50 cycle test at 700 ℃.

    參考文獻(xiàn)
    相似文獻(xiàn)
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引用本文

.純鈦表面多步合成Ti-Al梯度抗氧化涂層[J].鈦工業(yè)進(jìn)展,2018,35(6):26-30.

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  • 在線發(fā)布日期: 2019-03-01
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