使用热浸镀硅法制备Si-WSi2涂层

纯W和W基合金在1000温度下氧化15小时后的mS值与曝光时间的关系图片

研究人员通过热浸镀硅法(HDS)在钨基材上制备Si-WSi2涂层。HDS是在高温下,将固体渗源放入坩埚中,加热至完全熔化,并保持一定时间的温度。然后将加工好的样品慢慢放入坩埚中,通过基材和熔体之间的相互渗透在基材表面形成涂层。这种方法被认为是一种经济有效的涂层制备方法,它具有制备时间短、沉积温度高、涂层成分均匀、表面光滑、结构紧凑等特点。

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通过CVD制备的WSi2/β-SiC纳米复合涂层

不同条件下的氧化Si2涂层的横截面形态图片

WSi2/β-SiC纳米复合涂层可通过两步化学气相沉积(CVD)工艺获得的。EPMA结果显示,碳化物涂层由WC层和W2C层组成,相应的厚度分别为2和17µm。随后在1200℃下硅化30分钟,得到了厚度约为50µm的WSi2层。

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W基合金的氧化机制

不同合金在HIP后的表面形态和合金在1000摄氏度氧化后的SEM图片

W基合金的氧化机制和失效机制表明氧化过程可以分为两个不同的阶段。氧化膜的形成速度和结构的稳定性是影响W-Cr合金的抗氧化性的关键因素。Si和Cr元素很容易被氧化,形成稳定的保护膜。因此,W-Si基合金和W-Cr基合金的氧化特性已经得到了广泛的研究。

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W基合金的抗氧化涂层

合金在1000摄氏度下60小时的氧化试验曲线图片

W基合金表面的抗氧化涂层涂层技术是材料表面氧化保护的重要措施,已被广泛应用于难熔金属的氧化保护。其中,卤化物活化包固法(HAPC)、化学气相沉积(CVD)技术、热浸硅化(HDS)技术因其优良的工艺条件,在W基材料的氧化保护方面赢得了更多研究者的青睐。

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W-Cr-Y-Zr合金的氧化行为

1000温度下W-Cr-Zr氧化试验的mS值与时间的关系图片

研究人员制备了W-Cr-Y-Zr合金并对其氧化行为进行了研究。Elisa等通过HIP和热处理(HT)技术制备了W-10Cr-0.5Y和W-10Cr-0.5Y-0.5Zr(wt%)合金,其表面图像结果显示了热处理的W-10Cr-0.5Y和W-10Cr-0.5Y-0.5Zr(wt%)合金的形态,热处理温度和时间分别为1550℃和1.5h。

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