Hiệu ứng kích thước của hạt Al lên quá trình oxi hóa của các lớp phủ hợp kim Ni–Al điện phân

Springer Science and Business Media LLC - Tập 64 - Trang 169-183 - 2005
Y. Zhou1, X. Peng1, F. Wang1
1State Key Laboratory for Corrosion and Protection, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, China

Tóm tắt

Các lớp phủ hợp kim điện phân có phân tán hạt vi (EMCC) và phân tán hạt nano (ENCC) của Ni–Al đã được phát triển thông qua quá trình điện phân đồng thời Ni với các hàm lượng hạt Al khác nhau. Các hạt vi nhôm có kích thước trong khoảng 1 ~ 5μm, trong khi đó các hạt nano nhôm có kích thước trung bình là 75 nm. Đặc trưng TEM cho thấy rằng so với EMCC, ENCC thể hiện sự phân bố hạt đồng nhất hơn, khoảng cách giữa các hạt được thu hẹp rất nhiều, và các hạt Ni tinh hơn. Hiệu suất oxi hóa của các lớp phủ hợp kim được lắng đọng ở 950°C phụ thuộc không chỉ vào hàm lượng nhôm mà còn vào kích thước của các hạt, điều này được kết luận từ hai quan sát: (1) với một hàm lượng Al nhất định, khả năng chống oxi hóa của ENCC tốt hơn so với EMCC; (2) hàm lượng để hình thành một lớp alumina liên tục trên ENCC giảm đáng kể so với EMCC. Việc đồng lắng đọng các hạt Al ở quy mô nano thay vì các hạt kích thước micromet đã dẫn đến sự gia tăng lớn số lượng hạt Al có sẵn cho sự hình thành alumina trên mỗi đơn vị thể tích, điều này đã tạo điều kiện cho Ni–Al ở ENCC phát triển các lớp alumina trong một giai đoạn oxi hóa ngắn. Một cơ chế được đưa ra để diễn giải hiệu ứng kích thước hạt lên quá trình oxi hóa tạm thời.

Từ khóa

#hợp kim Ni–Al #lớp phủ điện phân #oxi hóa #hạt nhôm #kích thước hạt #TEM

Tài liệu tham khảo

G.W. Goward D.H. Boone C.S. Ginnins (1967) Transactions of the American Society for Metals 60 228 G.W. Goward D.H. Boone (1971) Oxidation of Metals 3 475 Occurrence Handle10.1007/BF00604047 B.K. Gupta L.L. Seigle (1980) Thin Solid Films 73 365 Occurrence Handle10.1016/0040-6090(80)90501-5 J.R. Nicholls P. Hancock L. H. Al-Yasiri (1989) Materials Science Technology 5 799 Rataer-Scheibe H. J., Fritscher K., and Wirth G., in High temperature alloys for gas turbines and other applications 1986 (Conf. Proc.), W. Betz et al. ed), (D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1986) p.1205. F. Wang H. Lou (1990) Materials Science Engineering A 129 279 Occurrence Handle10.1016/0921-5093(90)90275-8 X. Peng F. Wang (1990) Corrosion Science 45 2293 Occurrence Handle10.1016/S0010-938X(02)00250-0 J. Foster B.P. Cameron J.A. Carew (1985) Transactions of the Institution Metal Finishing 63 115 Gan X., MS thesis, Institute of Corrosion and Protection of Metals, Chinese Academy of Sciences. 1992. D.F. Susan A.R. Marder K. Barmak (1997) Thin Solid Films 307 133 Occurrence Handle10.1016/S0040-6090(98)80004-7 D.F. Susan A.R. Marder (2002) Oxidation of Metals 57 159 Occurrence Handle10.1023/A:1013350914363 Y. Zhang X. Peng F. Wang (2004) Materials Letters 58 1134 Occurrence Handle10.1016/j.matlet.2003.09.006 Y. Zhou X. Peng F. Wang (2004) Scripta. Materialia 50 1429 Occurrence Handle10.1016/j.scriptamat.2004.03.014 X. Peng D. Ping T. Li W. Wu (1998) Journal of Electrochemical Society 145 389 X. Peng T. Li W. Wu (1999) Oxidation of Metals 51 291 Occurrence Handle10.1023/A:1018874707526 Scherrer P., Nachr. Ges. Wiss. Goettingen, Math -Phys K1. 2 98 (1918). Cullity B.D., in Elements of X-ray Diffraction, 2nd edn (Addison-Wesley, Reading, 1978) p.102. F. Morin L.C. Dufour G. Trudel (1992) Oxidation of Metals 37 39 Occurrence Handle10.1007/BF00665630