Al2O3/Ti2AlN复合材料的高温抗氧化行为
来源期刊：稀有金属材料与工程2018年第9期
论文作者：郑卓 孙维民 刘正
文章页码：2717 - 2722
关键词：复合材料;Al2O3;Ti2AlN;氧化行为;
摘 要：利用综合热分析仪、扫描电镜背散射电子（BSE）和能谱分析（EDS）对Al2O3/Ti2AlN复合材料在900、1000和1100℃空气中连续氧化20 h后的氧化增重及氧化层截面进行了研究。结果表明:Al2O3/Ti2AlN复合材料在空气中的氧化行为符合抛物线规律,在900、1000和1100℃,20 h氧化增重分别为2.78×10-2、10.4×10-2和21.9×10-2kg/m2,抛物线速率常数相应为1.08×10-8、1.44×10-7和6.56×10-7 kg2/m4·s,氧化激活能为274 kJ/mol。氧化层主要由TiO2和Al2O3组成的,连续的Al2O3次外层可以提高其抗氧化性能。氧化层结构的改变是由于氧化温度对Ti4+、Al3+由基体表面向外扩散和O2-向内扩散的影响,以及TiO2和Al2O3在不同温度下的形核生长速率导致的。对Al2O3/Ti2AlN而言,控制材料与氧化气氛的界面是提高该材料抗氧化性能的关键。
郑卓，孙维民，刘正
沈阳工业大学
摘 要：利用综合热分析仪、扫描电镜背散射电子（BSE）和能谱分析（EDS）对Al2O3/Ti2AlN复合材料在900、1000和1100℃空气中连续氧化20 h后的氧化增重及氧化层截面进行了研究。结果表明:Al2O3/Ti2AlN复合材料在空气中的氧化行为符合抛物线规律,在900、1000和1100℃,20 h氧化增重分别为2.78×10-2、10.4×10-2和21.9×10-2kg/m2,抛物线速率常数相应为1.08×10-8、1.44×10-7和6.56×10-7 kg2/m4·s,氧化激活能为274 kJ/mol。氧化层主要由TiO2和Al2O3组成的,连续的Al2O3次外层可以提高其抗氧化性能。氧化层结构的改变是由于氧化温度对Ti4+、Al3+由基体表面向外扩散和O2-向内扩散的影响,以及TiO2和Al2O3在不同温度下的形核生长速率导致的。对Al2O3/Ti2AlN而言,控制材料与氧化气氛的界面是提高该材料抗氧化性能的关键。
关键词：复合材料;Al2O3;Ti2AlN;氧化行为;
