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铂改性铝化物涂层的应用与发展
被引量:
5
1
作者
王世兴
李建超
+3 位作者
王秋童
由晓明
郭腾
何箐
《热喷涂技术》
2020年第3期18-29,共12页
作为重要的高温防护涂层或热障涂层的粘结层,扩散型铂改性铝化物涂层(PtAl涂层)在国外已获得批量化应用,自PtAl涂层商业化应用至今约50年时间内,PtAl涂层在制备工艺技术、微观结构和成分控制等方面得到了系统优化和发展,已形成了系列化...
作为重要的高温防护涂层或热障涂层的粘结层,扩散型铂改性铝化物涂层(PtAl涂层)在国外已获得批量化应用,自PtAl涂层商业化应用至今约50年时间内,PtAl涂层在制备工艺技术、微观结构和成分控制等方面得到了系统优化和发展,已形成了系列化涂层。在PtAl涂层技术方面,国内与国外尚存较大的差距,在单晶高温合金发展和燃气涡轮发动机对高性能高温防护涂层需求的驱动下,国内大力开展了PtAl及改性PtAl涂层的研制工作。在此背景下,本文对PtAl涂层的发展、应用、性能特征、Pt的作用机理和最新研究进展进行了综述,并系统介绍了PtAl涂层组织结构特征及其制备技术,最后展望了国内在PtAl涂层发展方向。
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关键词
铝化物扩散涂层
铂改性铝化物涂层(PtAl)
粘结层
热障涂层(TBCs)
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职称材料
Re扩散障厚度对铂改性铝化物涂层1200℃氧化行为影响
2
作者
梁晋铭
尹斌
+2 位作者
李伟洲
赵小莲
邓春明
《材料研究与应用》
CAS
2024年第4期633-642,共10页
铂改性铝化物(PtAl)涂层具有良好的抗高温氧化和抗热腐蚀综合性能,被广泛用于单晶航空发动机高温合金叶片的高温防护。添加扩散障可阻止高温合金中难熔元素(W,Mo)向外扩散,提高涂层/基体结构稳定性,以及PtAl涂层抗氧化和高温力学性能。...
铂改性铝化物(PtAl)涂层具有良好的抗高温氧化和抗热腐蚀综合性能,被广泛用于单晶航空发动机高温合金叶片的高温防护。添加扩散障可阻止高温合金中难熔元素(W,Mo)向外扩散,提高涂层/基体结构稳定性,以及PtAl涂层抗氧化和高温力学性能。为探究Re扩散障厚度对PtAl涂层性能的影响,采用电镀与高温低活性渗铝技术,在Ni3Al基单晶高温合金表面制备了无Re扩散障和3种不同厚度Re扩散障的PtAl涂层,开展了1200℃恒温氧化实验,对比分析了PtAl涂层的抗高温氧化性能。利用场发射-扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪,对涂层微观组织结构和成分进行了详细表征,对其氧化行为及失效机制进行了深入探讨。研究表明,未添加Re扩散障的制备态PtAl涂层呈现双层结构,包括外层和互扩散区。添加Re扩散障后,PtAl涂层转变为3层结构,包括外层、扩散障层和互扩散区。添加了Re扩散障的PtAl涂层,经1200℃氧化后涂层表面呈现出更少的剥落面积,氧化膜相对致密完整,表明Re扩散障的添加可以显著提升PtAl涂层的抗高温氧化性能。随着Re扩散障厚度的增加,涂层的氧化增重进一步降低;然而,当Re扩散障厚度超过一定程度后,涂层抗氧化性能的提升并不明显。其原因是过厚的电镀Ni-Re层在氧化过程中导致了Re扩散障致密度和连续性的下降,降低了扩散障对Al元素的阻扩散效果。本研究深入揭示了Re扩散障厚度对PtAl涂层抗氧化性能的影响机理,为含Re扩散障的PtAl涂层的设计提供了重要理论基础。
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关键词
PtAl
扩散障
厚度
抗高温氧化性能
单晶高温合金
元素互扩散
渗铝
航空发动机
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职称材料
题名
铂改性铝化物涂层的应用与发展
被引量:
5
1
作者
王世兴
李建超
王秋童
由晓明
郭腾
何箐
机构
中国农业机械化科学研究院表面工程技术研究所
出处
《热喷涂技术》
2020年第3期18-29,共12页
基金
国家科技重大专项(2017-VII-0007-0100)。
文摘
作为重要的高温防护涂层或热障涂层的粘结层,扩散型铂改性铝化物涂层(PtAl涂层)在国外已获得批量化应用,自PtAl涂层商业化应用至今约50年时间内,PtAl涂层在制备工艺技术、微观结构和成分控制等方面得到了系统优化和发展,已形成了系列化涂层。在PtAl涂层技术方面,国内与国外尚存较大的差距,在单晶高温合金发展和燃气涡轮发动机对高性能高温防护涂层需求的驱动下,国内大力开展了PtAl及改性PtAl涂层的研制工作。在此背景下,本文对PtAl涂层的发展、应用、性能特征、Pt的作用机理和最新研究进展进行了综述,并系统介绍了PtAl涂层组织结构特征及其制备技术,最后展望了国内在PtAl涂层发展方向。
关键词
铝化物扩散涂层
铂改性铝化物涂层(PtAl)
粘结层
热障涂层(TBCs)
Keywords
aluminide
diffusion
coatings
platinum
modified
aluminide
coatings
Bond
coatings
Thermal
barrier
coatings
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
Re扩散障厚度对铂改性铝化物涂层1200℃氧化行为影响
2
作者
梁晋铭
尹斌
李伟洲
赵小莲
邓春明
机构
广西大学资源环境与材料学院
广东省科学院新材料研究所/现代表面工程技术国家工程实验室/广东省现代表面工程技术重点实验室
厦门理工学院材料科学与工程学院
出处
《材料研究与应用》
CAS
2024年第4期633-642,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52201068)
广东特支计划本土创新创业团队项目(2019BT02C629)
+5 种基金
广东省自然科学基金项目(2022A1515012386)
福建省闽江学者项目
厦门理工学院高层次人才支持项目(YKJ22056R,YKJ22059R)
广州市科学会青年人才支持项目(QT-2023-039)
广东省科学院新材料研究所专项资金项目(2023GINMZX-202301020107)
广东省现代表面工程技术重点实验室项目(2023B1212060045)。
文摘
铂改性铝化物(PtAl)涂层具有良好的抗高温氧化和抗热腐蚀综合性能,被广泛用于单晶航空发动机高温合金叶片的高温防护。添加扩散障可阻止高温合金中难熔元素(W,Mo)向外扩散,提高涂层/基体结构稳定性,以及PtAl涂层抗氧化和高温力学性能。为探究Re扩散障厚度对PtAl涂层性能的影响,采用电镀与高温低活性渗铝技术,在Ni3Al基单晶高温合金表面制备了无Re扩散障和3种不同厚度Re扩散障的PtAl涂层,开展了1200℃恒温氧化实验,对比分析了PtAl涂层的抗高温氧化性能。利用场发射-扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪,对涂层微观组织结构和成分进行了详细表征,对其氧化行为及失效机制进行了深入探讨。研究表明,未添加Re扩散障的制备态PtAl涂层呈现双层结构,包括外层和互扩散区。添加Re扩散障后,PtAl涂层转变为3层结构,包括外层、扩散障层和互扩散区。添加了Re扩散障的PtAl涂层,经1200℃氧化后涂层表面呈现出更少的剥落面积,氧化膜相对致密完整,表明Re扩散障的添加可以显著提升PtAl涂层的抗高温氧化性能。随着Re扩散障厚度的增加,涂层的氧化增重进一步降低;然而,当Re扩散障厚度超过一定程度后,涂层抗氧化性能的提升并不明显。其原因是过厚的电镀Ni-Re层在氧化过程中导致了Re扩散障致密度和连续性的下降,降低了扩散障对Al元素的阻扩散效果。本研究深入揭示了Re扩散障厚度对PtAl涂层抗氧化性能的影响机理,为含Re扩散障的PtAl涂层的设计提供了重要理论基础。
关键词
PtAl
扩散障
厚度
抗高温氧化性能
单晶高温合金
元素互扩散
渗铝
航空发动机
Keywords
platinum
-
modified
aluminide
coatings
diffusion
barrier
thickness
oxidation
resistance
single
crystal
superalloy
interdiffusion
aluminizing
aeroengine
分类号
TG174.44 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
铂改性铝化物涂层的应用与发展
王世兴
李建超
王秋童
由晓明
郭腾
何箐
《热喷涂技术》
2020
5
下载PDF
职称材料
2
Re扩散障厚度对铂改性铝化物涂层1200℃氧化行为影响
梁晋铭
尹斌
李伟洲
赵小莲
邓春明
《材料研究与应用》
CAS
2024
0
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职称材料
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