钼合金表面涂层的制备及性能研究

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1、万方数据中图分类号TGl46．4UDC31硕士学位论文学校代码!Q至兰三密级公开钼合金表面涂层的制备及性能研究ResearchonthePreparationandPropertiesofCoatingonMolybdenum作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期丝墨壶汤德志材料科学与工程粉体材料科学与工程粉末冶金研究院阮建明教授答辩委员会主席j兰垫兰L中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明㈣掣本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中

2、特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：商氇舀日期：丝丝L年』月L日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

3、检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：丝丝舀导师签名万方数据钼合金表面涂层的制备及性能研究摘要：钼作为一种难熔金属，在点光源、电子、发热元件以及玻璃加工工业等领域得到了广泛的应用。但金属钼抗氧化性能差的缺点，严重影响了其使用性能，限制了钼合金的应用范围。为提高钼制品的高温抗氧化性能，本文采用了两种不同的制备方法制备钼基体表面涂层。首先，本文采用磁控溅射技术在钼合金基表面涂覆不锈钢涂层，研究了原始表面粗糙度、负偏压与涂层成分、结构、结合强度及抗氧化性能的关系。其次，利用包渗法在钼

4、基表面制各硅铝化物、硅化物与铝化物涂层。对涂层样品进行了750～1050。C静态氧化实验。探究包渗温度和包渗时间对涂层的厚度、横截面元素含量及其分布、显微形貌、物相及抗氧化性能的影响，着重研究硅铝化合物涂层高温氧化行为，初步建立了硅铝化物涂层在1000。C下静态氧化反应模型，得出以下结论：(1)采用磁控溅射技术在钼合金基体表面涂覆不锈钢涂层，研究发现在粗糙度为0．005／．tm的钼基体表面，基体负偏压．75V条件下，溅射半小时，可获得表面光滑、结合强度较高的不锈钢涂层。涂层在800℃下涂层样品单位氧化失重小于1．23mg／(cm2％

5、)，可有效防护玻璃窑炉钼电极的氧化。(2)选用包渗法在钼基体上涂覆硅铝系、硅系和铝系涂层。研究表明，包渗温度1000。C保温5小时的制备条件下，各系涂层厚度较大、组织致密、成分均匀、结合强度较好、抗氧化性能优良。在750-1050。C的静态氧化实验中，包渗温度1000。C保温5小时涂层具有相对较好的抗氧化性能。硅铝系涂层表面生成熔融态的Si02氧化膜和非熔融态的A1：O，氧化膜，具有较好的抗氧化性能：硅系涂层表面生成熔融态的SiO，氧化膜，但低温(750～850℃)下硅系涂层表面由于M003挥发严重，破坏了Si02膜的完整性，导致硅

6、系涂层低温(750-850。C)抗氧化性能差；铝系涂层在750～950。C的范围内具有较好的抗氧化性能，但在1050℃下涂层逐渐失效。(3)在1000℃、4h的静态抗氧化实验中，硅铝系涂层氧化增重曲线符合抛物线关系，4h后涂层增重0．524mg／(cm‰h)，涂层氧化性能良好。硅系涂层为氧化失重曲线，4h后涂层氧化失重值0．05lmg／(cm2术h1；硅系涂层在1000。C下拥有较好的高温防护功能；铝系涂层在氧化开始阶段不断增重，4h后涂层失重，逐渐失效。万方数据(4)硅铝系涂层克服了低温(750～850。C)氧化环境下硅系涂层易“

7、粉化”破坏的缺点，同时与铝系涂层相比，硅铝系涂层高温氧化寿命更长，抗氧化性能更好。图49幅，表10个，参考文献88篇。关键词：钼合金，磁控溅射法，包渗法，抗氧化涂层，低温氧化分类号：TGl46．4万方数据ResearchonthePreparationandPropertiesofCoatingOilMolybdenumAbstract：Molybdenum，arefractorymetals，thatischaracterizedbytheirextremelyhighmeltingpointsof2610。C，goodtherm

8、alconductivity，lowcoefficientofthermalexpansion，highstrength，andgooddeformationability，haswidelybeenappliedinpointlig