钼表面包埋渗法制备(Ti,Mo)Si_(2)/MoSi_(2)涂层及其在1200℃周期性氧化环境下的氧化行为

作     者：何浩然 刘奇 薄新维 王小宇 王焱辉 姚志远 韩校宇 刘成超 He Haoran;Liu Qi;Bo Xinwei;Wang Xiaoyu;Wang Yanhui;Yao Zhiyuan;Han Xiaoyu;Liu Chengchao

作者机构：重庆材料研究院有限公司重庆400707 国家仪表功能材料工程技术研究中心重庆400707 重庆理工大学化学化工学院重庆400054 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第11期

页      面：3828-3836页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：Sponsored by Basic Research and Frontier Exploration of Chongqing(cstc2019jcyj-msxm X0795) Major Science and Technology Projects of Nuclear Power(2017ZX06004004) Technology Innovation and Application Demonstration Project of Beibei(2020-4) 

主　　题：包埋渗 钼硅化物 钛改性 抗氧化 

摘      要：利用连续沉积的包埋渗法,在钼表面制备了(Ti,Mo)Si_(2)/MoSi_(2)复合涂层。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪和热力学计算对涂层进行了表征与反应机理分析。结果表明,共沉积法无法实现Ti的有效沉积。先渗Ti、再渗Si的两步沉积工艺能有效制备Ti改性硅化物涂层。涂层分为3层,最外层为(Ti,Mo)Si_(2)三元化合物层,次外层为MoSi_(2)层,次外层与基体间为Mo;Si_(2)过渡层。渗硅温度对涂层结构无明显影响。Ti改性硅化物涂层的生长速率略低于单一渗硅涂层的生长速率。(Ti,Mo)Si_(2)/MoSi_(2)复合涂层的形成由Ti、Si内扩散控制。Ti元素集中在涂层表层,Si元素通过(Ti,Mo)Si_(2)化合物层与基体作用形成MoSi_(2)层和Mo;Si_(2)过渡层。渗Ti过程中,埋渗料间反应会引入游离态铝氟化物AlF;。在随后的渗硅过程中,游离态Al以Al;Mo的形式在(Ti,Mo)Si_(2)层中靠近MoSi_(2)层的上界面处析出。在1200℃周期性氧化过程中,(Ti,Mo)Si_(2)/MoSi_(2)复合涂层持续循环氧化180 h后未出现明显失重。(Ti,Mo)Si_(2)层氧化形成的SiO;与TiO;致密复合氧化层能填充涂层表面裂纹,持续阻碍氧扩散,因此其在周期性氧化环境下的抗氧化性能显著优于单一渗硅涂层。