MoAlB是一种MAB相的材料,属于金属陶瓷类型,具有良好的力学性能以及高温抗氧化能力,因此有望被应用于高温结构材料领域。制备纯度高、性能优良的高致密MoAlB材料是目前国内外研究热点方向之一。本文采用热压烧结工艺制备三元层状化合物MoAlB,通过研究原料配比与工艺参数对相组成的影响,确定了最佳的原料配比和制备工艺参数。研究了不同氧化镧掺杂量的MoAlB合金物相组成、微观组织、力学及高温抗氧化性能,揭示了氧化镧含量对MoAlB合金组织和性能的影响规律,并讨论了 MoAlB和MoAlB-La2O3合金的高温抗氧化机制。研究表明,采用三种单质粉末热压制备MoAlB合金,可以得到性能良好的MoAlB合金,当成分配比为Mo:Al:B=1:1.1:1时,制备的合金主相为MoAlB相,纯度高。随着氧化镧含量的增加,MoAlB合金晶粒尺寸逐渐细化。室温力学性能测试结果表明,随着氧化镧含量的增加,合金的密度、显微硬度、室温抗压强度及抗弯强度得到提升,断裂韧性提高幅度较小。当氧化镧掺杂量为0.9wt.%时力学性能(抗压强度和抗弯强度分别为2008MPa、396MPa)整体优于其余掺杂量的合金。观察断口形貌发现,MoAlB合金为典型的脆性断裂,呈现沿晶与穿晶的混合断口形貌。其中掺杂氧化镧的合金以穿晶断裂为主,沿晶断裂为辅,断面存在氧化镧脱落或拔出的痕迹。MoAlB合金在1200℃空气中氧化后,氧化增重为0.74mg/cm2,氧化膜平均厚度约4μm。添加氧化镧后,合金氧化增重及氧化膜厚度明显增加,表明氧化镧的添加对MoAlB合金的高温抗氧化行为产生了显著的影响。研究表明高温氧化过程中,氧化镧掺杂加速了Al向合金表面扩散,使得合金表层快速形成氧化铝保护膜,有利于减缓合金基体的进一步氧化。此外,XRD测试结果表明高温氧化过程中挥发性的氧化钼与氧化镧发生了反应,形成液相的钼酸镧,氧原子在钼酸镧中具有一定的扩散系数,可以与Al元素反应,持续生成氧化铝保护膜。