料浆法制备稀土促渗多元复合抗氧化涂层

来源 :河南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:honest1988li
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钼是一种性能优异的战略性金属,具有较好的耐腐蚀性、优异的高温抗蠕变性能和较高的硬度,加工性能良好,广泛应用于基础工业中的高温结构材料、加热元件。作为玻璃电熔窑电极的重要组成材料,随着玻璃制造业的快速发展,钼制品在玻璃电熔业的需求量大增。钼电极在空窑升温的过程中,需要在高温下暴露在空气中长达一周,但钼在高温环境下抗氧化性能较差。解决钼电极的高温易氧化问题的方式就是在钼电极表面制备高温抗氧化涂层,其主要优点是涂层和基体可以分别加工,互不影响,还可以保持基体材料优异的性能,并且成本较低。采用高温抗氧化涂层是一种有效的解决方法。本文采用料浆法在钼基体表面分别制备Mo Si2涂层和Y2O3-玻璃基涂层,然后在此基础上制备复合高温抗氧化涂层,复合涂层内部为Mo Si2涂层,外部为Y2O3-玻璃基涂层。通过SEM观察涂层氧化前后显微组织形貌,运用XRD结合EDS分析涂层的氧化前后物相组成,并测试了Mo Si2涂层、Y2O3-玻璃基涂层和复合涂层在高温下的抗氧化性能。主要结论如下:涂层在制作过程中加入La2O3,可以提高Mo Si2涂层的制备效率,提高涂层的厚度。在Mo Si2涂层制备过程中,随着La2O3添加量的增加,涂层物相组成没有变化,主要由Mo Si2相组成,厚度先增大后减小,La2O3添加量为0.7 wt.%时,涂层总厚度最大,为149.6μm。在料浆成分固定的情况下,涂层总厚度(h)与加热处理温度(T)之间满足热力学公式:ln(1/2h)=-?+C0(其中Ea为涂层成长过程的活化能,R是气体常数,C0为常数);在1000℃时,涂层成长满足动力学曲线公式:h=a1?2+(7(其中h的单位是μm,t的单位是hour,a和b为常数)。涂层的抗氧化机理为消耗反应型保护机理和惰性熔膜屏蔽型保护机理。采用料浆包法制备的厚度为60μm左右的Mo Si2涂层在800-1200℃温度下对钼基体能提供良好的抗氧化保护,但随着氧化温度的进一步提高,在1300℃氧化温度下,由于涂层与基体的热膨胀不匹配性导致的边角效应和Mo Si2涂层的消耗缩短了涂层的抗氧化寿命。涂层中加入Y2O3,可以降低玻璃软化点温度,细化组织晶粒,增加玻璃涂层的高温稳定性,调节玻璃的热膨胀系数,并且对玻璃不着色。另外,氧化钇在高温下可以与氧化硅生成硅酸钇,这本身即是一种抗氧化涂层材料。在玻璃基涂层制备过程中,随着Y2O3成分含量的增加,硅酸盐玻璃的软化点的温度不断降低,晶化放热峰也越来越低。Y2O3含量为10%厚度为300μm左右的Y2O3-玻璃基涂层经过1200℃氧化实验后,涂层表面完整,试样增重较少,性能优良,可以满足烤窑温度下抗氧化要求。Y2O3-玻璃基涂层经过氧化后表面完整致密,截面分为过渡层、中间层和最外层。过渡层主要为Mo O2和Mo O3,中间层主要是Ba Mo O4,最外层主要是Si O2。Y2O3-玻璃基涂层抗氧化机理为互熔反应型保护机理和惰性熔膜屏蔽型保护机理。采用料浆包渗法预先在钼基体表面制备厚度为80μm左右的Mo Si2内涂层,再采用料浆涂覆法制备厚度为300μm左右Y2O3-玻璃基外涂层后形成复合高温抗氧化涂层。复合涂层在抗氧化过程中形成三层,最外层主要为Si O2,中间层主要为Mo Si2,最内层主要为Mo5Si3。复合涂层在1400℃以下可以对钼基体能提供良好的抗氧化保护,在1500℃的有氧环境中保护基体36 h不被氧化。
其他文献
我国自改革开放以来,城市化进程和经济得到的飞速发展,人民生活水平不断提高,对建筑的室内环境要求也越来越高,建筑业的能耗比例也随之增加。夏热冬冷区经济发达,人口密集,建筑资源消耗量大,尤其是新建和即有公共建筑,单位面积建筑耗电量是住宅建筑的10倍以上。因此降低夏热冬冷区公共建筑能耗,提升室内环境质量具有重要意义。而建筑的围护结构会直接影响建筑与周围环境的热量交换、自然通风、采光,进而影响建筑能耗。本
精准医学是医学领域中的全新模式,是融合了生物学、计算机科学、大数据等多项领域而形成的新兴领域,其将患者个体特症、生活环境等因素与各项生物技术相融合,利用基因检测等先进生物技术手段对个体实现精准诊断与治疗,并识别疾病遗传传播的风险,对未来疾病风险进行高效准确的评估,进而提升人类整体健康水平,节约社会医疗资源。本文在阐述了精准医学内涵、历史发展及其特征后,提出精准医学的主要应用领域为癌症诊断与治疗、临
CCD图像在采集、传送和转换的过程中,由于其设备的机械运动、系统内部电路以及器材材料等因素,会导致CCD图像染有噪声,从而会降低图像质量、增大实验误差,给实验后续深度处理造成影响。小波阈值去噪法是当前图像去噪的主要技术手段。但传统的软、硬阈值函数和传统的阈值估计规则都因为其自身所具有的一些局限性,已经不能够满足图像去噪领域的需求。例如:传统硬阈值函数在阈值处不连续而造成图像重构后出现Pseudo-
网络内容的增加造成了数据的过载,并创造了多样化的数据信息。大量的数据和各种各样的选择导致用户在决策方面的困惑。由于决策不善,某些信息可能会丢失和曲解。解决问题的办
随着互联网和移动智能设备的大量普及,在线视频业务流量也在逐年增长,成为互联网经济中重要的组成部分。其中,视频广告业务、视频推荐等应用大部分围绕用户兴趣展开。本研究
所谓“放管服”改革即“简政放权、放管结合、优化服务”,此项改革从中央一直推行到各级基层政府部门,覆盖我国全部政府机关,作为全面深化政府转变职能的突破口,是新时代下政府机关的一项重要政治任务。行政审批制度是我国计划经济时代的产物。在计划经济时代,我国将实施行政审批作为政府管理社会的一种主要治理方式。伴随着改革开放,经济快速的发展,我国行政审批制度经历了大范围的调整,一大批行政审批事项被取消,部分行政
星载微波辐射计能够在对地观测中获得多频段的波谱特征信息,对气象参数的反演具有重要作用,但是由于卫星载荷设计中对天线尺寸的限制、系统噪声和扫描过程中地球曲率等退化因
认知无线电Ad Hoc网络(CRAHN)有着广泛的应用需求,这驱使CRAHN网络向着宽带化、高容量方向发展。基于多信道的CRAHN能够允许更多的节点同时接入网络,能有效地提高系统容量。
在国家政策的引导下,研学活动成为中小学生素质教育过程的重要环节,是学校和社会关注的热点话题,也是促进旅游业发展的新途径。在研学旅行活动中,儿童可以通过游戏的方式得到身心的成长,在与自然的接触中得到丰富的感官刺激与多样的自然体验。基于研学活动的儿童游乐区是户外的学习课堂,可以为儿童提供活动场地并带给儿童丰富的文化体验,是知识在景观中的外延。研究从课题背景、研究现状、研究目的和意义、研究方法、技术路线
伴随着中国经济的发展、“一带一路”政策的推进、“脱贫攻坚”战略的大力实施,我国桥梁施工业迅猛发展。然而,随着同行数量增多,市场竞争愈发激烈,桥梁施工行业也面临着巨大的挑战:桥梁施工业的成本占比高,利润空间小。同时,现阶段我国大多数施工单位仍存在许多不足的地方,如采用较为粗放的成本控制体系,成本控制缺乏全面性,对于成本控制的意识不足,施工项目盈利状况不佳。面对这样的困境,为了获取更高的利润,提高核心