超高温材料静态氧化测试系统研究开题报告 董雪亮.ppt

《超高温材料静态氧化测试系统研究开题报告 董雪亮.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、超高温材料静态氧化动力学规律研究学院：新材料技术研究院姓名：董雪亮学号：S20110477超高温材料静态氧化动力学规律研究立项依据研究内容及拟解决关键问题研究方案及可行性分析课题特色、创新之处进度安排国家重大工程科技项目需要涂层抗高温氧化测试热天平局限性光学浮区炉传统管式炉马弗炉、井式电阻炉、感应加热炉超高温材料新型热障涂层开发应用单一涂层体系热膨胀系数不匹配热惰性大温度较低炉衬材料数据采集吊丝氧化气路设计快速升降温热重分析迫切性高温氧化机理研究低温抗高温氧化测试设备不能满足要求红外聚焦航空航天材料安全服役条件评价高温立项依据（Projectba

2、sis）超高温氧化测试系统搭建NEC、CSC超高温的获得—红外聚焦法（ReflectingCover）反射罩是提高红外线加热管利用效率的关键部件选择合适镀层的反射罩可以长时间保持90.5%以上的高反射率。反射罩一般反射的红外光波长为0.8~50μm。资料表明抛物线型反射罩比平面反射板的辐射效率高30%光学浮区聚焦加热炉（OpticalFloatingZoneFurnace）优点：container-free、withoutcontamination、highgrowthspeed石英玻璃管内部可以根据实验所需要的实验气氛进行调节，如气相组分、气体

3、压力等每个氙灯或卤素灯位于椭圆反射镜的一个焦点炉膛中间是椭圆反射镜的另一个焦点原料棒通过这个高温区时会形成了溶化的区域，熔体形状靠表面张力维持特点：快速加热、热惰性小、所能达到的温度高中心炉膛俯视图光学浮区聚焦加热炉（OpticalFloatingZoneFurnace）LaserBeamA’ACrystalLensTopViewHalogenlampunite弹簧吊着差动变压器的铁芯及试样盘，试样重量变化时导致差动变压器产生与位移成比例的电信号，经变换、采集，在计算机上显示重量随时间变化关系。氮气保护铁芯外石英套管、位移传感器处风冷、石英吊篮抗

4、高温氧化性能测试设备（ThermalBalance）超高温材料静态氧化动力学规律研究立项依据研究内容及拟解决关键问题研究方案及可行性分析课题特色、创新之处进度安排高温氧化测试系统的搭建超高温材料静态氧化动力学规律研究立项依据研究内容及拟解决关键问题研究方案及可行性分析课题特色、创新之处进度安排Mo、Si原子半径、电负性接近，原子结合时具有金属间和共价键共存的特征，具有金属和陶瓷的双重特性。涂层热稳定性好，使用温度可达1600℃选择性氧化形成的SiO2能有效阻止氧向基体内部的扩散；SiO2在高温下的流动性使涂层具有良好的自愈合能力，并能承受一定的变

5、形。MoSi2与Mo存在热膨胀不匹配、低温（400～600℃）时MoSi2会存在“Pesting”现象。可通过B、Al等有益元素、制备复合涂层、以硅化物和其他化合物组成的复相成分制作复合化合物防护涂层、制备多层结构等途径来解决钼硅涂层存在的问题。钼基硅化物涂层涂层氧化会形成内部氧化层（孔隙少）和外部氧化层（孔隙多）低温下氧化速率由气体通过氧化层中的孔隙扩散控制高于1800℃时氧化速率由氧的体积扩散和离子在氧化层中的迁移速率控制钼基二氧化铪陶瓷涂层钼基涂层制备创新点焦绿石结构比萤石结构离子迁移率低，抗氧化性好PrC2高价阳离子能够降低氧点阵的空位浓

6、度Ta热膨胀系数不匹配、包埋、溶胶-凝胶优缺点多层体系溶胶－凝胶法高化学活性组分（异丁氧基铪为HfO2的前驱体）前驱体液相均匀混合、水解缩合稳定透明溶胶聚合三维空间网络凝胶干燥、烧结、固化制备HfO2涂层。钼基涂层制备方法料浆法渗源、活化剂、粘结剂和溶剂一定比例配液机械球磨悬浊液料浆喷涂或刷涂真空环境或保护性气氛高温扩散处理得到HfO2表面涂层。包埋法化学热处理技术渗剂粉末真空或保护性气氛密闭容器一定温度范围（800～1200℃）反应形成一定厚度的涂层冶金结合料浆法制备涂层技术路线探究多层涂层抗高温氧化性机理涂层成分分布机理基体与涂层结合性机理高

7、温氧化性XRDSEM划痕仪测结合力多层涂层体系粘接剂HfO2粉末活化剂钼基体前处理机械研磨制料浆惰性气氛下加热料浆法制二氧化铪涂层包埋法制硅化物涂层超高温材料静态氧化动力学规律研究立项依据研究内容及拟解决关键问题研究方案及可行性分析课题特色、创新之处进度安排涂层结构设计（1）TaSi2烧结助剂（2）HfO2粉末、Hfcl4（3）PrC2焦绿石结构（4）活化剂（5）粘结剂（6）无大体积相变、熔点2800℃（1）B粉Al粉70微米Si粉（2）1200℃（3）刚玉坩埚密封（4）氩气、氢气抗氧化层、中间扩散阻挡层、涂层基体过渡层（1）砂纸打磨（2）抛光（

8、3）酒精清洗烘干（4）称重超高温材料静态氧化动力学规律研究立项依据研究内容及拟解决关键问题研究方案及可行性分析课题特色、创新之处进度安排