高速电弧喷涂FeCrAl涂层组织结构及抗高温氧化性能研究 被引量：13

1

作者 王学 张晋丽 +1 位作者 周汉湘 苗卡沙 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第3期75-78,共4页

用高速电弧喷涂技术(HVAS)制备FeCrA l涂层,测试涂层在800℃的氧化性能,研究涂层在喷涂态和氧化后的组织结构。结果表明,由于冷却速率极快,FeCrA l涂层中形成比较多的Fe-Cr非晶态相,还有少量的Cr1.3Fe0.7O3和体心立方晶格的Fe-Cr固溶体... 用高速电弧喷涂技术(HVAS)制备FeCrA l涂层,测试涂层在800℃的氧化性能,研究涂层在喷涂态和氧化后的组织结构。结果表明,由于冷却速率极快,FeCrA l涂层中形成比较多的Fe-Cr非晶态相,还有少量的Cr1.3Fe0.7O3和体心立方晶格的Fe-Cr固溶体,喷涂过程中A l的氧化比较严重。FeCrA l涂层的抗高温氧化性明显高于12Cr1MoV钢,接近于T91钢,涂层具有优异的抗氧化性一方面是由于层片间形成保护性的Cr氧化膜,阻止进一步氧化,也与含有较多抗氧化性好的非晶态相有关。高温氧化后,涂层中部分非晶态相晶化,转变为Fe-Cr晶体相。 展开更多

关键词 高速电弧喷涂 fecral涂层 高温氧化 组织结构

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FeCrAl合金涂层抗高温氧化及热腐蚀性能研究 被引量：9

2

作者 丁彰雄 陈江涛 王群 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 北大核心 2003年第4期513-516,共4页

采用线材火焰喷涂工艺制备了锅炉管道FeCrAl涂层;评价了它的抗高温氧化和热腐蚀特征,并与钢研102G钢进行了对比.研究结果表明:与102G钢相比,FeCrAl涂层具有优良的抗高温氧化及抗硫酸盐热腐蚀性能.采用扫描电镜以及X-衍射分析,探讨了FeC... 采用线材火焰喷涂工艺制备了锅炉管道FeCrAl涂层;评价了它的抗高温氧化和热腐蚀特征,并与钢研102G钢进行了对比.研究结果表明:与102G钢相比,FeCrAl涂层具有优良的抗高温氧化及抗硫酸盐热腐蚀性能.采用扫描电镜以及X-衍射分析,探讨了FeCrAl涂层的抗高温氧化和热腐蚀机理. 展开更多

关键词 fecral涂层 高温氧化 热腐蚀

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强流脉冲电子束表面改性FeCrAl涂层的显微组织及耐高温腐蚀性能研究 被引量：10

3

作者 陈军 李伟 +1 位作者 贺冬云 郝胜智 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期200-206,共7页

目的改善FeCrAl涂层表面组织,提高其耐高温盐溶液腐蚀性能。方法用电弧喷涂方法在45碳钢表面制备FeCrAl(Cr 25.5%,Al 5.5%,Fe余量)涂层。用强流脉冲电子束(HCPEB)对FeCrAl涂层进行表面改性处理,工作参数为:脉冲宽度200μs,能量密度分别... 目的改善FeCrAl涂层表面组织,提高其耐高温盐溶液腐蚀性能。方法用电弧喷涂方法在45碳钢表面制备FeCrAl(Cr 25.5%,Al 5.5%,Fe余量)涂层。用强流脉冲电子束(HCPEB)对FeCrAl涂层进行表面改性处理,工作参数为:脉冲宽度200μs,能量密度分别为20、25、30、40 J/cm^2。处理脉冲次数均为1次。通过金相显微镜和扫描电子显微镜对改性层形貌进行分析,通过电子探针方法测量改性前后涂层中Fe、Cr、Al和O元素的分布变化,利用X射线衍射分析对比改性层的相成分组成。在温度650℃下,以Na2SO4+K2SO4饱和盐溶液为腐蚀介质,测试FeCrAl涂层的高温腐蚀性能,并对腐蚀表面形貌进行分析。结果HCPEB处理FeCrAl涂层发生表层重熔,原始粗糙疏松的涂层组织变得光滑致密,表面出现分离的球冠状凸起,凸起内部由排列紧密的Fe-Cr柱状晶组成,Al元素向凸起结构的表面和周围凹陷处聚集。随HCPEB处理能量密度增大,凸起结构尺寸增加,涂层表面的Fe2O3相消失,α-Al2O3相含量增多。经120h高温腐蚀后,原始涂层腐蚀增重63.8 mg/cm^2,HCPEB能量密度20 J/cm^2处理的样品腐蚀增重51 mg/cm^2。结论使用HCPEB在脉冲宽度200μs和能量密度20 J/cm^2下处理FeCrAl涂层后,其高温腐蚀增重较原始涂层减少20%,而使用过高的HCPEB能量密度处理会导致FeCrAl涂层表面结构和耐高温腐蚀性能变差。 展开更多

关键词 强流脉冲电子束 fecral涂层 表面改性 显微组织 高温腐蚀

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电弧及高速电弧喷涂FeCrAl涂层的微观性能研究 被引量：6

4

作者 刘贵民 徐滨士 +1 位作者 库日多夫斯基 柔日良托夫斯基 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 1999年第3期11-14,共4页

用相同的喷砂和喷涂工艺参数，分别在４５＾＃钢基体上制备了电弧喷涂与高速电弧喷涂ＦｅＣｒＡｌ涂层，用扫描电镜分析了它们的表面形貌，测试分析了两种涂层及各种基体在距涂层－基体界面不同距离上的显微硬度值，得到了电弧喷涂及高... 用相同的喷砂和喷涂工艺参数，分别在４５＾＃钢基体上制备了电弧喷涂与高速电弧喷涂ＦｅＣｒＡｌ涂层，用扫描电镜分析了它们的表面形貌，测试分析了两种涂层及各种基体在距涂层－基体界面不同距离上的显微硬度值，得到了电弧喷涂及高速电弧喷涂基体上的热影响区宽度，讨论了涂层的显微组织对其硬度的影响，并测试分析了涂层和基体的截面线波动系数。试验结果表明。 展开更多

关键词 电弧喷涂 高速电弧喷涂 fecral涂层 微观性能

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事故容错锆包壳表面FeCrAl合金涂层的研究进展

5

作者 王亚恒 左家栋 +4 位作者 王亚强 张金钰 吴凯 刘刚 孙军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期200-210,共11页

日本福岛核事故暴露出了核燃料包壳锆合金在失水事故工况下的致命缺陷,即锆水反应,同时也引发了高安全事故容错燃料(ATF)包壳材料的研究热点。表面涂层技术是一种有效提升现役锆合金包壳事故容错能力的重要途径,其中FeCrAl合金涂层由于... 日本福岛核事故暴露出了核燃料包壳锆合金在失水事故工况下的致命缺陷,即锆水反应,同时也引发了高安全事故容错燃料(ATF)包壳材料的研究热点。表面涂层技术是一种有效提升现役锆合金包壳事故容错能力的重要途径,其中FeCrAl合金涂层由于具有优异的抗高温氧化性能和高温力学性能,是极具发展潜力的ATF包壳涂层候选材料之一。本文主要综述了FeCrAl合金涂层的制备工艺、成分组织、服役性能(力学、氧化、腐蚀、辐照)及失效机制,并对锆合金包壳/FeCrAl涂层体系在工程应用中存在的问题和未来的发展方向进行了分析与展望。 展开更多

关键词 锆合金包壳 表面技术 fecral涂层 微观组织 服役性能 失效机制

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高速电弧喷涂FeCrAl涂层和3Cr13涂层的冲刷腐蚀性能 被引量：4

6

作者 刘慧芳 高瑾 +1 位作者 李晓刚 吴俊升 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期225-230,共6页

采用液/固两相流冲刷腐蚀磨损实验机,研究了高速电弧喷涂FeCrAl涂层和3Cr13涂层在酸性浆料中不同试验条件下的冲蚀行为,并用扫描电镜分析了涂层冲蚀磨损后的表面形貌。结果表明:同一冲刷角度下,冲刷速度的提高加剧了涂层的损伤,FeCrAl... 采用液/固两相流冲刷腐蚀磨损实验机,研究了高速电弧喷涂FeCrAl涂层和3Cr13涂层在酸性浆料中不同试验条件下的冲蚀行为,并用扫描电镜分析了涂层冲蚀磨损后的表面形貌。结果表明:同一冲刷角度下,冲刷速度的提高加剧了涂层的损伤,FeCrAl涂层的冲蚀失重率远小于3Cr13涂层,耐蚀性好的FeCrAl涂层以磨损为主,而耐蚀性差的3Cr13涂层以腐蚀为主;同一冲刷速度下,两涂层均在冲蚀角为30°时失重率最高。低冲刷角度时,冲刷磨损机理以切削为主;高冲刷角度时,既有切削作用也有冲击作用。 展开更多

关键词 高速电弧喷涂 fecral涂层 3CR13涂层 冲刷腐蚀

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钼镧合金表面FeCrAl涂层耐腐蚀性能 被引量：1

7

作者 席莎 安耿 +3 位作者 张晓 周莎 刘仁智 吴吉娜 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期90-96,共7页

采用非平衡磁控溅射工艺在Mo–La合金表面沉积FeCrAl涂层,研究所制备涂层的耐腐蚀性及涂层的腐蚀机理。结果表明:FeCrAl涂层样品在360℃、18.6 MPa、纯水的高压釜中腐蚀72 h,平均腐蚀速率为3.8 mg·dm^(-2),低于同条件下锆合金以及... 采用非平衡磁控溅射工艺在Mo–La合金表面沉积FeCrAl涂层,研究所制备涂层的耐腐蚀性及涂层的腐蚀机理。结果表明:FeCrAl涂层样品在360℃、18.6 MPa、纯水的高压釜中腐蚀72 h,平均腐蚀速率为3.8 mg·dm^(-2),低于同条件下锆合金以及未沉积涂层的钼镧合金的腐蚀速率,且涂层中的Al与外界环境介质中的氧发生反应,在涂层表面形成致密的Al2O3薄膜,在一定程度上减缓了涂层的腐蚀速度,有效保护了基体材料。FeCrAl涂层样品在1200℃、0.1 MPa的高温水蒸气环境下腐蚀8 h,Al_(2)O_(3)氧化膜厚度在4.0μm左右,涂层维持保护效果,钼镧合金基体未暴露在腐蚀环境中;经淬火后,Al2O3氧化膜厚度减小至2.5μm左右,涂层依旧维持结构完整性,没有出现贯穿性脱落,满足Mo–La合金表面耐腐蚀性的使用要求。 展开更多

关键词 fecral涂层 钼镧合金 核反应堆 磁控溅射 耐蚀性

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高温空气氧化作用下低铝含量FeCrAl涂层的组织演变

8

作者 赖茂林 郭兰芳 +2 位作者 葛良全 曾国强 刘春海 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3691-3696,共6页

通过磁控溅射技术在Zr-4合金基体上沉积了厚度约为18μm的FeCrAl涂层,以提高Zr合金的高温抗氧化性能。通过空气氧化实验研究了低Al含量的FeCrAl涂层抗氧化性能。为了评估涂层界面演变和元素迁移之间的关系,采用了场发射扫描电子显微镜... 通过磁控溅射技术在Zr-4合金基体上沉积了厚度约为18μm的FeCrAl涂层,以提高Zr合金的高温抗氧化性能。通过空气氧化实验研究了低Al含量的FeCrAl涂层抗氧化性能。为了评估涂层界面演变和元素迁移之间的关系,采用了场发射扫描电子显微镜、能谱仪和掠入射X射线衍射仪进行了深入分析。结果表明,尽管FeCrAl涂层在1000℃空气氧化后会出现分层剥落,但该涂层仍然有效地保护了Zr-4合金基体不被氧化。FeCrAl涂层性能下降的主要原因是高温下Al元素严重向外扩散以及Fe、Cr元素向内扩散,最终导致涂层内部分层和剥落。此外,还讨论了FeCrAl涂层在800、900和1000℃时的空气氧化行为。 展开更多

关键词 耐事故容错燃料涂层 磁控溅射 fecral涂层 低Al含量 高温空气氧化

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等离子喷涂制备FeCrAl涂层的ATF锆包壳性能研究 被引量：4

9

作者 李锐 刘彤 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期65-69,共5页

介绍了中广核研究院在事故容错燃料(ATF)包壳领域的最新成果,通过等离子喷涂技术制备出锆合金表面的FeCrAl保护层;通过扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)分析了涂层的显微结构与物相,筛选出最优工艺样品;通过高温蒸气氧化增重数据检测了FeC... 介绍了中广核研究院在事故容错燃料(ATF)包壳领域的最新成果,通过等离子喷涂技术制备出锆合金表面的FeCrAl保护层;通过扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)分析了涂层的显微结构与物相,筛选出最优工艺样品;通过高温蒸气氧化增重数据检测了FeCrAl涂层耐蚀性能,使用SEM与X射线能谱(EDS)分析了氧化后样品中的主要元素分布,并以此研究FeCrAl涂层无耐腐蚀性能的机理,提出工艺改进方案。 展开更多

关键词 事故容错燃料(ATF) 等离子喷涂 fecral涂层 显微结构 高温蒸气氧化性能

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沉积温度对磁控溅射制备FeCrAl涂层微观结构及性能的影响 被引量：3

10

作者 杨红艳 陈青松 +5 位作者 张瑞谦 刘春海 韦天国 何林芯 赵莎 李卓 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期200-204,共5页

采用磁控溅射法制备了不同沉积温度下的FeCrAl涂层,研究了沉积温度对FeCrAl涂层微观结构、力学性能、亲水性和抗氧化性能的影响,并对涂层的氧化行为进行了探讨。结果表明,FeCrAl涂层是以体心立方Fe-Cr相结构存在,均表现为亲水性表面;沉... 采用磁控溅射法制备了不同沉积温度下的FeCrAl涂层,研究了沉积温度对FeCrAl涂层微观结构、力学性能、亲水性和抗氧化性能的影响,并对涂层的氧化行为进行了探讨。结果表明,FeCrAl涂层是以体心立方Fe-Cr相结构存在,均表现为亲水性表面;沉积温度对FeCrAl涂层结合力有显著影响,沉积温度为400℃时具有良好的力学性能;高温空气800℃氧化实验表明,沉积温度为400℃时,FeCrAl涂层具有优异的抗空气氧化性能,能有效保护Zr-4基体不受氧化。 展开更多

关键词 磁控溅射 沉积温度 fecral涂层 高温氧化

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基于ARMACOR M^TM喷涂丝材制备非晶涂层的磨损性能研究 被引量：1

11

作者 常纪鹏 杨超 +3 位作者 吝亚军 石惠君 陈丹 陶延宏 《信息记录材料》 2020年第10期10-12,共3页

本文采用超音速电弧喷涂技术,以市售ARMACOR M^TM粉芯丝材为研究对象,对在不同喷涂工艺参数下制备的非晶态涂层的磨损形貌及性能进行实验表征分析,并根据同一工艺条件下制备的FeCrAl涂层的磨损性能进行对比研究。整体上ARMACOR M^TM非... 本文采用超音速电弧喷涂技术,以市售ARMACOR M^TM粉芯丝材为研究对象,对在不同喷涂工艺参数下制备的非晶态涂层的磨损形貌及性能进行实验表征分析,并根据同一工艺条件下制备的FeCrAl涂层的磨损性能进行对比研究。整体上ARMACOR M^TM非晶涂层比同条件制备的FeCrAl涂层更具耐磨性,在D=150mm、I=150A条件下ARMACOR M^TM非晶涂层耐磨性能最好;通过磨损性能检测,证实ARMACOR M^TM非晶涂层的磨损是由犁沟擦伤和微观断裂两种机制的磨料磨损形式交替作用的结果,其磨损率约为FeCrAl涂层的1/2。 展开更多

关键词 超音速电弧喷涂技术 非晶涂层 ARMACOR MTM喷涂丝材 fecral涂层 磨损率

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燃料包壳激光熔覆FeCrAl涂层微观结构与性能研究 被引量：1

12

作者 尚灿 《冶金管理》 2021年第5期35-36,共2页

采用预置粉方式在锆管表面激光熔覆FeCrAl涂层,对涂层管界面组织和高温蒸汽氧化行为进行了研究。结果发现,涂层管抗高温蒸汽氧化性能受涂层结构影响。无过渡层涂层中大量Zr元素进入改变了FeCrAl合金化学成分和相组成,破坏了FeCrAl合金... 采用预置粉方式在锆管表面激光熔覆FeCrAl涂层,对涂层管界面组织和高温蒸汽氧化行为进行了研究。结果发现,涂层管抗高温蒸汽氧化性能受涂层结构影响。无过渡层涂层中大量Zr元素进入改变了FeCrAl合金化学成分和相组成,破坏了FeCrAl合金抗氧化机制,降低了包壳管抗高温蒸汽氧化性能;有Cr过渡层结构的FeCrAl涂层由于过渡层的存在,稳定了外层FeCrAl合金的化学成分和相组成,保留了FeCrAl合金良好的抗氧化性能,在高温蒸汽环境下对基体起到了有效的保护作用。 展开更多

关键词 燃料包壳管 激光熔覆 fecral涂层 过渡层 高温蒸汽氧化

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多弧离子镀Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/FeCrAl涂层的热冲击性能及在静态铅铋中的耐腐蚀行为研究 被引量：1

13

作者 张顺蔺 潘东 +4 位作者 尹星 陈勇 赵海波 孙兰 王均 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期90-97,共8页

为探索一种核电用包壳材料FeCrAl合金表面涂层的制备方法,本文利用多弧离子镀技术在FeCrAl合金表面制备了以FeCrAl作为过渡层的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)涂层,对试样进行热冲击实验以探究涂层的抗热冲击性能,对试样进行600℃、1000 h静态铅... 为探索一种核电用包壳材料FeCrAl合金表面涂层的制备方法,本文利用多弧离子镀技术在FeCrAl合金表面制备了以FeCrAl作为过渡层的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)涂层,对试样进行热冲击实验以探究涂层的抗热冲击性能,对试样进行600℃、1000 h静态铅铋合金(LBE)腐蚀实验,研究涂层的耐腐蚀性能,表征和分析了试样经LBE腐蚀前后的相组成和显微形貌。结果表明,通过多弧离子镀制备的Al_(2)O_(3)-TiO_(2)为非晶态,30次热冲击试验后涂层未出现开裂、脱落等现象。腐蚀后,FeCrAl基体试样表面发生明显溶解腐蚀。而X射线衍射分析显示涂层试样在腐蚀后Al_(2)O_(3)发生结晶,表层Al_(2)O_(3)结构收缩出现孔隙,而涂层内部仍保持致密,且截面分析显示LBE未渗入涂层内部。因此,Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/FeCrAl涂层能有效地阻止LBE对基体材料的腐蚀。 展开更多

关键词 fecral合金 多弧离子镀 Al_(2)O_(3)-TiO_(2)/fecral涂层 抗热冲击性能 铅铋合金(LBE)腐蚀

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热喷涂FeCrAl/WC涂层的组织和高温冲蚀行为 被引量：8

14

作者 田保红 徐滨士 +3 位作者 马世宁 胡军志 张伟 李诗卓 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期75-78,共4页

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术制备高温氧化环境下抗冲蚀磨损FeCrAl/WC涂层。用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对FeCrAl/WC涂层的组织、成分和涂层表面冲蚀磨损形貌进行了分析。用自制的高温冲蚀磨损试验机对FeCrAl/WC涂层在不... 采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术制备高温氧化环境下抗冲蚀磨损FeCrAl/WC涂层。用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对FeCrAl/WC涂层的组织、成分和涂层表面冲蚀磨损形貌进行了分析。用自制的高温冲蚀磨损试验机对FeCrAl/WC涂层在不同温度、攻角下的冲蚀磨损性能进行了测试。结果表明 ,高速电弧喷涂FeCrAl/WC涂层具有颗粒增强复合材料的层状组织特征。 4 5 0℃以下 ,FeCrAl/WC涂层均呈现韧性冲蚀行为 ;90°攻角时不同温度以及 6 5 0℃时不同攻角对FeCrAl/WC涂层的冲蚀行为影响不大。温度高于 35 0℃ ,FeCrAl/WC涂层具有良好的全攻角冲蚀磨损抗力 ,6 5 0℃棱角状石英磨粒冲蚀条件下 ,FeCrAl/WC涂层的冲蚀磨损抗力为 2 0g钢的 1 .94～ 2 .0 3倍。 展开更多

关键词 热喷涂 fecral/WC涂层 高温冲蚀 攻角

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高速电弧喷涂FeCrAl/WC复合涂层研究 被引量：5

15

作者 胡军志 马世宁 +1 位作者 陈学荣 徐滨士 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1447-1450,共4页

将自行研制的FeCrAl/WC粉芯丝材利用高速电弧喷涂技术成功地制备出FeCrAl/WC复合涂层 .用EDS ,XRD和成分分析系统得到FeCrAl/WC涂层的组成为FeCr的质量分数约为 84% ;WC ,W2 C及少量的 (FeCr) 2 O3的Al2 O3 的质量分数约为 16 % .涂层... 将自行研制的FeCrAl/WC粉芯丝材利用高速电弧喷涂技术成功地制备出FeCrAl/WC复合涂层 .用EDS ,XRD和成分分析系统得到FeCrAl/WC涂层的组成为FeCr的质量分数约为 84% ;WC ,W2 C及少量的 (FeCr) 2 O3的Al2 O3 的质量分数约为 16 % .涂层的工艺性能和力学性能表明FeCrAl/WC复合涂层具有高结合强度、高致密度和较多氧化物的特点 .涂层的高温冲蚀性能结果表明 ,在 6 5 0℃高温环境下 ,FeCrAl/WC复合涂层的抗冲蚀磨损性能高于 2 0号钢 ,并表现出良好的全攻角冲蚀磨损抗力 ,能够解决燃煤锅炉管道的高温燃气 -飞灰高温冲蚀磨损问题 . 展开更多

关键词 高速电弧喷涂 fecral基复合涂层 冲蚀磨损 粉芯丝材 Al基复合涂层

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X射线光电子能谱和聚焦离子束法研究FeCrAl合金元素含量对涂层抗氧化行为的影响 被引量：1

16

作者 苗利静 江柯敏 +2 位作者 段北晨 孟凡平 卢焕明 《分析测试技术与仪器》 CAS 2021年第3期174-181,共8页

利用X射线光电子能谱(XPS)和聚焦离子束(FIB)技术,实现对FeCrAl合金涂层在1200℃水蒸气环境下氧化行为的研究.XPS和FIB法可以检测和观测到材料随深度变化的界面层、化学态和真实结构等信息,具有直观、且信息丰富(含量、化学态及形貌)等... 利用X射线光电子能谱(XPS)和聚焦离子束(FIB)技术,实现对FeCrAl合金涂层在1200℃水蒸气环境下氧化行为的研究.XPS和FIB法可以检测和观测到材料随深度变化的界面层、化学态和真实结构等信息,具有直观、且信息丰富(含量、化学态及形貌)等优点.为方法在更广泛的材料体系内的应用提供理论和实践基础. 展开更多

关键词 X射线光电子能谱 聚焦离子束 fecral合金涂层 界面

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