(1) Hochtemperatur-Oxidationsbeständigkeitsbeschichtung aus Metall
Viele Edelmetalle wie Ir, PL, Rh, HI usw. weisen hohe Schmelzpunkteigenschaften auf, wobei das Metall Ir aufgrund seines niedrigen Sauerstoffpermeabilitätskoeffizienten und Sauerstoffdiffusionskoeffizienten bei hohen Temperaturen einen Schmelzpunkt von bis zu 2410 Grad aufweist Es verfügt über eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Allerdings ist der Dampfdruck des Oxids hoch. Um zu vermeiden, dass das Metall Ir direkt der atmosphärischen Umgebung mit hohen Temperaturen ausgesetzt wird, ist es notwendig, der äußeren Schicht des Metalls Ir weitere Komponenten hinzuzufügen. Die vom ausländischen Wissenschaftler V.LTerentieva et al. hergestellte Ir-Si-Al-Antioxidationsbeschichtung. 2 auf dem Tantallegierungssubstrat wurde oxidiert, um 6,9 mg/cm² zuzunehmen, nachdem es 200 Stunden lang in einer Oxidationsatmosphäre von 1650 Grad gearbeitet wurde, während die Ir-Al-Beschichtung 120 Stunden lang in einer Oxidationsatmosphäre von 1700 Grad wirkte. Die Gewichtszunahme nach der Oxidation beträgt nur 4,26 mg/cm². Die Edelmetallbeschichtung verfügt über eine gute Korrosionsbeständigkeit und Duktilität, um die Spannungsverformung und die elastoplastische Verformung zu überwinden, die durch das Hochtemperaturkriechen der Matrix verursacht werden. Derzeit wird üblicherweise das CVD-Verfahren zur Herstellung einer Edelmetall-Antioxidationsbeschichtung auf feuerfesten Metalloberflächen verwendet, es gibt jedoch immer noch technische Engpässe bei dieser Technologie.
(2) Keramische Hochtemperatur-Oxidationsbeständigkeitsbeschichtung
Derzeit ist die Keramikbeschichtung der Forschungsschwerpunkt im Bereich antioxidativer Beschichtungssysteme. Die Silizidbeschichtung hat aufgrund ihrer guten thermischen Stabilität (Sauerstoffdiffusionskoeffizient von 10-"g/ (cm) bei 1200 Grad, Sauerstoffdiffusionskoeffizient von 10-1"g/ (cm) bei 2200 Grad) große Aufmerksamkeit erregt. Die Bildung von SiO auf der Substratoberfläche in einer Umgebung mit hohen Temperaturen kann wirksam verhindern, dass Sauerstoff in die Beschichtung und das Substrat diffundiert. Es verfügt über eine gute Fließfähigkeit, wodurch die durch die Beschichtung verursachten Defekte selbstheilend werden können, und kann auch bis zu einem gewissen Grad widerstehen der Verformung, so dass Tantal und Tantallegierungsmaterialien wirksam vor Oxidation geschützt werden können.
(3) Der Entwicklungstrend der antioxidativen Beschichtung von Tantal- und Tantallegierungsmaterialien
Tantal und Tantallegierungsmaterialien als Schlüsselkomponenten von Hochtemperatur-Strukturmaterialien haben immer klarere Anwendungsaussichten in der Luft- und Raumfahrt, der Nuklearindustrie und im Waffenbereich. Daher entwickelt sich auch die Antioxidationsbeschichtungstechnologie von Tantal und Tantallegierungen in Richtung hoher Temperaturbeständigkeit, langer Lebensdauer und Erosionsschutz.
① Zugabe von Legierungselementen zur Verbesserung der Eigenschaften von Tantal und Tantallegierungen. Die Oxidations- und mechanischen Eigenschaften können so abgestimmt werden, dass sie den Anforderungen der Materialeinsatzumgebung entsprechen.
② Entwickeln Sie die Technologie zur Vorbereitung von Verbundbeschichtungen energisch. Mithilfe einer Vielzahl von Oberflächenbeschichtungstechnologien wird die Verbundstruktur der Beschichtung aus dem Prozess heraus realisiert, um die Kontrollfähigkeit der Prozessparameter im Prozess der Beschichtungsvorbereitung zu verbessern.
Die physikalisch-chemische Verbindung zwischen der inneren und äußeren Schicht der Verbundbeschichtung und dem Substrat wird einer der Schwerpunkte künftiger Forschungsarbeiten sein.
Auch die Kostensenkung, die Vereinfachung des Produktionsprozesses und die Verkürzung des Synthesezyklus werden künftig eine der Entwicklungsrichtungen antioxidativer Beschichtungen sein.
