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科技前沿
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湖南科技大學(xué) 制備出新型一體化高溫防護(hù)復(fù)合涂層

來(lái)源： 中國(guó)科學(xué)報(bào)
作者：南皮縣產(chǎn)學(xué)研科技成果中服務(wù)中心
日期： 2022-04-03
【字號(hào) 大 中 小】

 

       近日，湖南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、高溫耐磨材料及制備技術(shù)湖南省國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授顏建輝課題組，在抗氧化和阻界面擴(kuò)散功能一體化高溫防護(hù)復(fù)合涂層方面取得最新進(jìn)展。相關(guān)成果在線發(fā)表于《國(guó)際陶瓷》。
　　憑借高熔點(diǎn)、優(yōu)異的高溫力學(xué)性能和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，鉬（Mo）及其合金常被作為火箭、飛船、高速飛行器等裝備關(guān)鍵部件的高溫結(jié)構(gòu)候選材料之一。然而，弱的抗氧化性能?chē)?yán)重制約其在高溫有氧環(huán)境中的應(yīng)用。目前，增強(qiáng)其高溫抗氧化性能最有效的策略是在鉬及其合金上涂覆MoSi2陶瓷層。
　　抑制MoSi2涂層/基體界面元素互擴(kuò)散，是鉬及其合金高溫長(zhǎng)時(shí)防護(hù)涂層亟待解決的重要科學(xué)問(wèn)題。而在防護(hù)涂層/基體界面引入阻擴(kuò)散層是一種有效的方法。
　　課題組以WMoNbVTa高熵合金層作為擴(kuò)散阻擋層，通過(guò)兩步放電等離子燒結(jié)方法，在鉬基體上制備了新型雙層涂層，比較研究了該體系在1200℃至1500℃高溫有氧環(huán)境中的界面擴(kuò)散行為。與單層MoSi2涂層相比，雙層涂層中MoSi2的結(jié)構(gòu)退化非常緩慢。難熔WMoNbVTa合金作為擴(kuò)散阻擋層，有效抑制了鉬基體與MoSi2涂層之間的界面元素?cái)U(kuò)散，延長(zhǎng)了MoSi2陶瓷涂層的使用壽命。
　　論文審稿人表示，這種集抗氧化和阻界面元素?cái)U(kuò)散于一體的涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有新穎性，對(duì)延長(zhǎng)基體材料的服役壽命具有很好的指導(dǎo)意義。

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