姚勇
,
李伟洲
,
王启民
,
宫骏
,
孙超
,
李家宝
金属学报
采用电弧离子镀技术制备了不同成分的Cr-O-N薄膜作为NiCrAlY涂层与高温合
金基材DSM11之间的扩散阻挡层. 研究了不同O2和N2流量对Cr-O-N薄膜的相含量的影响及
对NiCrAlY/Cr-O-N/DSM11体系薄膜结合强度的影响. 实验结果表明，Cr-O-N是
由Cr2O3和CrN组成的多晶膜, 两相的相对含量随O2和N2流量改变而发生变化. 扩散阻挡
层抑制元素扩散的同时降低了NiCrAlY涂层与基体间的结合强度, 且随着阻挡层中氧含量
的增加结合强度逐渐下降. 适当的氧含量可以使NiCrAlY/Cr-O-N/DSM11涂层体系具有良
好的结合强度和抗元素扩散能力.
关键词:
Cr-O-N
,
diffusion barrier
,
adhesion
,
arc ion plating (AIP)
李铁藩
,
马信清
金属学报
研究了Gd_2O_3质点及其添加量对涂层在空气中1100℃氧化行为的影响及作用机制。结果表明,NiAl涂层中加入Gd_2O_3质点后,极大地降低了涂层的氧化速率,显著提高了氧化膜的粘附性,比简单NiAl涂层具有更好的抗高温氧化性能。复合镀层经渗Al后,一部分Gd_2O_3质点仍弥散分布于涂层中,另一部分细小的亚微观质点在涂层/基体界面处富集,形成氧化物聚集带,聚集带具有扩散障作用。连续的聚集带更有效地抑制退化,提高涂层使用寿命。
关键词:
复合涂层
,
dispersed Gd_2O_3
,
composite coating
,
diffusion barrier
,
adherence
李海庆
,
宫骏
,
孙超
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00087
采用电弧离子镀技术在NiCrAlY涂层与O相Ti2AlNb合金之间沉积不同Al∶Al2O3比例的 Al--Al2O3薄膜作为扩散阻挡层. 研究了900 ℃下恒温氧化500 h后NiCrAlY/Al--Al2O3/Ti2AlNb 体系中Al--Al2O3层阻挡合金元素互扩散的行为, 以及对涂层氧化动力学曲线的影响. 结果表明, 没有添加扩散阻挡层的NiCrAlY/Ti2AlNb体系, 涂层和基体之间的元素互扩散十分严重, 涂层丧失抗氧化能力；而添加扩散阻挡层的材料体系, 涂层和基体之间的元素互扩散受到抑制, 涂层的长期抗高温氧化性能得到提高. 对于3Al--Al2O3, 1Al--Al2O3和0Al--Al2O3~3种扩散阻挡层, 综合比较材料体系的抗氧化性能、阻挡层阻挡涂层和基体元素互扩散能力、以及涂层和基体之间结合力, 当1Al--Al2O3薄膜作为扩散阻挡层时, 材料性能最优异. 同时, 本文利用扩散阻挡系数简洁定量地表示出不同Al∶Al2O3比例阻挡层的阻挡扩散能力.
关键词:
涂层
,
diffusion barrier
,
oxidation
,
interdiffusion
,
O-Ti2AlNb alloy
孙碧武
,
管恒荣
,
孙晓峰
,
李铁藩
金属学报
本文研究了低压等离子喷涂的Ni_3Al-Y_2O_3扩散障层对外层涂层与基体间元素互扩散的阻碍作用,发现阻碍扩散的作用与扩散障层中氧化物含量有关。当Y_2O_3含量为8wt-％时,扩散障对元素互扩散没有明显的阻碍作用;当Y_2O_3含量为30wt％时,对Al,Co和Cr等元素的扩散有明显的阻碍作用。并且,阻碍作用随元素不同而不同。
关键词:
涂层
,
diffusion barrier
,
diffusion
翟艳男
,
杨坤
,
张晖
,
汤艳坤
,
张丽丽
稀有金属材料与工程
在不同的衬底偏压下,用射频反应磁控溅射的方法在Si (100)衬底和Cu膜间制备了ZrN/Zr/ZrN堆栈结构的阻挡层.研究了Zr层的插入对ZrN扩散阻挡性能的影响,结果表明:随着衬底偏压的升高,阻挡层的电阻率降低,ZrN呈(111)择优取向;Zr层的插入使ZrN阻挡层的失效温度至少提高100℃,750℃仍能有效地阻止Cu的扩散,阻挡性能提高的主要原因可能是高温退火时形成的ZrO2阻塞了Cu快速扩散的通道.
关键词:
ZrN/Zr/ZrN膜
,
扩散阻挡层
,
Cu互连
,
射频反应磁控溅射
李伟洲
,
李月巧
,
易丹青
,
刘会群
,
孙超
中国有色金属学报
用空气缓冷和水快冷方式对加热至1050℃的NiCrAlY单一涂层及含CrON扩散阻挡层的复合涂层冷却至室温,由此研究其抗循环氧化能力.结果表明:在缓冷情况下,经过200次循环氧化,无扩散阻挡层的NiCrAlY涂层明显退化,表面膜呈疏松多孔结构,以混合氧化物相为主,在涂层与基体界面附近出现Kirkendall孔穴;有扩散阻挡层的试样表面则以Al2O3膜为主,扩散阻挡层保持连续,无明显涂层退化或破坏现象,说明扩散阻挡层能明显提高NiCrAlY涂层的缓冷抗循环氧化能力.在快冷情况下,有或无扩散阻挡层的试样的表面涂层均较快发生破坏.40次循环氧化后,单一涂层表面出现鼓包突起;45次循环氧化后,鼓包处涂层脱落.而有扩散阻挡层的试样经40次循环氧化后于扩散阻挡层界面处开裂;45次循环氧化后,包覆涂层部分断落.利用Oxx公式能很好地解释涂层/基体或涂层/扩散阻挡层界面的破坏;对于快冷循环氧化,还要考虑在循环过程中的热应力累积效应.
关键词:
NiCrAlY涂层
,
扩散阻挡层
,
循环氧化
,
界面
,
失效机理
于萍
,
訾艳艳
,
姜维
,
王文
,
朱圣龙
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.09.011
综述了镍基单晶高温合金扩散阻挡层的国内外研究进展.简要介绍了高温防护涂层/镍基单晶高温合金基体元素的互扩散现象,说明了扩散阻挡层的作用机理,阐述了扩散阻挡层的设计原则和要求,通过对比分析了各类扩散阻挡层的优缺点.最后对镍基单晶高温合金用扩散阻挡层的研究做出了展望.
关键词:
扩散阻挡层
,
镍基单晶高温合金
,
高温防护涂层
,
互扩散
孙淑敏
,
楚文玲
,
杨惟慎
催化学报
采用柠檬酸络合燃烧法制备了一系列铝铈复合氧化物(铝掺杂的氧化铈),并通过程序升温氧化反应在紧密接触的模式下研究了其催化氧化碳烟的活性.结果表明,氧化铝和氧化铈之间存在强烈的相互作用,部分铝可以进入氧化铈晶格形成铝铈固溶体,大部分铝以γ-Al2O3形式存在.与纯氧化铈相比,铝铈复合氧化物具有较好的催化燃烧活性.这是由于γ-Al2O3能作为"扩散阻碍"阻止氧化铈粒子之间的接触而增强其热稳定.晶格氧的活动性决定了铝铈复合氧化物的催化活性,当铝与铈的摩尔比为1:30时,复合氧化物的催化活性最高.
关键词:
氧化铈
,
氧化铝
,
热稳定性
,
扩散阻碍
,
碳烟燃烧
丁明惠
,
张丽丽
,
盖登宇
,
王颖
稀有金属材料与工程
在不同的沉积温度下,用射频反应磁控溅射方法在Si(100)衬底和Cu膜间制备Ta-N/Zr阻挡层,研究Zr层的插入对Ta-N扩散阻挡性能的影响.结果表明:不同沉积温度下制备的Ta-N均为非晶态结构;Zr层的插入使Ta-N阻挡层的失效温度至少提高100℃,在800℃仍能有效地阻止Cu的扩散.阻挡性能提高的主要原因是高温退火时形成低接触电阻的Zr-Si层.
关键词:
Ta-N/Zr薄膜
,
扩散阻挡层
,
Cu互连
,
射频反应磁控溅射
