【水（shuǐ）氧腐蝕】探究（jiū）水蒸氣（qì）對 NiAl 合金在 950°C 下（xià）生長的氧化鋁（lǚ）相變的影響

發布時間：

2025-03-18

北京航空航天大學材料科（kē）學（xué）重點實驗室郭（guō）洪（hóng）波（bō）教授團（tuán）隊在期刊《Corrosion Science》上發表了題為“Effect of water vapor on the phase transformation of alumina grown on NiAl at 950℃”的論（lùn）文。研究分析了NiAl合金在950℃溫度下，幹燥氧氣和（hé）含有15%水蒸氣的氧氣環境下的相變。

北京航空航天大學材（cái）料科學重點實驗室郭洪波教授團隊在期（qī）刊《Corrosion Science》上（shàng）發表了題為“Effect of water vapor on the phase transformation of alumina grown on NiAl at 950℃”的（de）論文。研（yán）究分析了NiAl合金（jīn）在950℃溫度下，幹燥氧氣和含（hán）有（yǒu）15%水蒸氣的氧氣環境下的相變。

研究背景

 
NiAl合金因其高熔點(1640℃)和優異的高溫抗氧化性（xìng）能，廣泛應用於高溫領域。其中抗氧化主要來（lái）源於（yú）表麵（miàn）形成（chéng）的致密α-Al2O3氧化層，但在低溫段或氧化初期表麵會形成亞穩態的（de）氧化鋁(如γ-Al₂O₃)。因此快速將亞穩態氧化鋁轉變為α-Al₂O₃對提高抗氧（yǎng）化性至關重要。目前一些研究（jiū）表明水蒸氣會抑（yì）製相變，而另一些研究則表明水蒸氣會加速相變。本文旨在探討水蒸氣對NiAl合金上（shàng）θ-Al₂O₃向α-Al₂O₃相變（biàn）的影響（xiǎng）。

研究方法

1.實驗方法：

1)NiAl合（hé）金通過電弧熔煉製備，並在1050°C真空退火2小時。樣品切（qiē）割成圓盤狀（直徑10 mm，厚度3 mm），表麵研（yán）磨至2000目並用（yòng）丙酮（tóng）清（qīng）洗。

2)水氧實驗：950°C下（xià）進行等溫氧化實驗，一組為純氧氣，另一組是含有15%水（shuǐ）蒸氣的氧氣。水蒸氣通過（guò）兩個蒸餾水飽和器生成（chéng），流量（liàng）約為100 ml/min。

 

 

2.實驗表征

1)氧化動力學：通過電子天平測量樣品（pǐn）重量（liàng）變化

2)表麵形貌：使用場發射（shè）掃描電子顯微鏡（FE-SEM）觀察氧化層表麵形貌。

3)相分（fèn）析：使用光致發光光（guāng）譜（PSL）分析氧（yǎng）化鋁的相組成。

 

 

Fig.3 (b) 16 h in dry O2; (e)16 h in O2 + H2O;

研究結（jié）果

1.水蒸氣（qì）顯著（zhe）促進了NiAl合金在950°C下氧化（huà）生成的θ-Al₂O₃向α-Al₂O₃的轉變。

2.在（zài）含（hán）15%水蒸氣的氧氣中（zhōng），氧化層更致密且均勻，抗氧（yǎng）化性能優於純氧（yǎng）氣環境。

中環相關產品

 

天津中環推出新款高溫靜態水氧腐蝕設備，集成度高，工作溫（wēn）度最高可達1600℃。對於氣體及水蒸氣流量穩定可控，目前有30-300ml/min、100-1000ml/min等多種選擇。利（lì）用實驗測試（shì）方法，準確模擬渦輪發動機、燃氣汽（qì）輪機合金及塗層的極（jí）端服役（yì）環境（jìng），針對材料的熱腐蝕、水蒸氣氧化腐蝕進行循環測試（shì），以正確評價材料的熱化學穩定性。

 

DOI：10.1016/j.corsci.2011.05.029

 

相關新聞

网站地图 香蕉污视频_91香蕉视频污_香蕉视频污下载_黄色香蕉视频