在極端高溫與惡劣環(huán)境的雙重考驗(yàn)下，鉭鎢合金憑借其卓越的熔點(diǎn)、高溫強(qiáng)度、耐磨性和抗蠕變性，在航空航天領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，成為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和噴嘴等關(guān)鍵部件的優(yōu)選材料。然而，這一“超級(jí)合金”在面臨400℃以上大氣氧化時(shí)，卻顯得力不從心，氧化導(dǎo)致的性能衰退成為其廣泛應(yīng)用的較大桎梏。
鉭鎢合金噴嘴圖片
為突破這一瓶頸，南昌大學(xué)與華東理工大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)攜手并進(jìn)，通過(guò)創(chuàng)新的漿料反應(yīng)燒結(jié)與鹵化物活化包埋膠結(jié)（HAPC）技術(shù)，在Ta-10W合金表面精心構(gòu)筑了一層堅(jiān)不可摧的復(fù)合涂層。這不僅僅是一層簡(jiǎn)單的保護(hù)膜，更是鉭鎢合金在高溫世界中勇往直前的“鎧甲”。
該復(fù)合涂層由TaSi2-WSi2內(nèi)層和ZrB2-MoSi2-ZrSi2外層精妙組合而成，內(nèi)外層之間實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫銜接與功能互補(bǔ)。在燒結(jié)過(guò)程中，外涂層的Si元素巧妙滲透至基體，原位生成了強(qiáng)韌的內(nèi)層，既增強(qiáng)了涂層與基體的結(jié)合力，又賦予了其獨(dú)特的抗氧化特性。而外層則以其獨(dú)特的化學(xué)成分，構(gòu)筑起一道堅(jiān)實(shí)的防線(xiàn)，抵御著高溫與氧化的雙重侵襲。
鉭鎢合金法蘭圖片
研究表明：在1500℃的高溫下，經(jīng)過(guò)6小時(shí)的等溫氧化試驗(yàn)，涂層樣品的質(zhì)量增加僅為9.351mg/cm2，遠(yuǎn)低于未涂層合金的氧化速率。更令人矚目的是，其表面形成了一層厚達(dá)166.9μm的致密SiO2氧化皮，這層“自愈”式的保護(hù)膜如同天然的盾牌，有效阻斷了氧氣對(duì)基材的進(jìn)一步侵蝕。
此外，該復(fù)合涂層還展現(xiàn)出了驚人的抗熱沖擊能力，能夠承受從室溫至1500℃間高達(dá)300多次的熱沖擊循環(huán)而保持完好，這在高溫材料領(lǐng)域無(wú)疑是一項(xiàng)重大突破。其優(yōu)異的抗氧化性和抗熱震性，不僅歸功于各層之間良好的熱兼容性，更離不開(kāi)那層致密且自我修復(fù)的SiO2氧化皮，它如同一道堅(jiān)不可摧的防線(xiàn)，守護(hù)著鉭鎢合金在高溫環(huán)境中的安全與穩(wěn)定。
該研究成果已以“Enhancing high-temperature oxidation resistance of tantalum-tungsten alloy with composite coatin”為題發(fā)表在《Journal of Alloys and Compounds》上。
版權(quán)及法律問(wèn)題聲明
本文信息由中鎢在線(xiàn)?（azjwl.cn，news.chinatungsten.com）根據(jù)各方公開(kāi)的資料和新聞收集編寫(xiě)，僅為向本公司網(wǎng)站、微信公眾號(hào)關(guān)注者提供參考數(shù)據(jù)。任何異議、侵權(quán)和不當(dāng)問(wèn)題請(qǐng)向本網(wǎng)站回饋，我們將立即予以處理。未經(jīng)中鎢在線(xiàn)授權(quán)，不得全文或部分轉(zhuǎn)載，不得對(duì)檔所載內(nèi)容進(jìn)行使用、披露、分發(fā)或變更；盡管我們努力提供可靠、準(zhǔn)確和完整的信息，但我們無(wú)法保證此類(lèi)信息的準(zhǔn)確性或完整性，本文作者對(duì)任何錯(cuò)誤或遺漏不承擔(dān)任何責(zé)任，亦沒(méi)有義務(wù)補(bǔ)充、修訂或更正文中的任何信息；本文中提供的信息僅供參考，不應(yīng)被視為投資說(shuō)明書(shū)、購(gòu)買(mǎi)或出售任何投資的招攬檔、或作為參與任何特定交易策略的推薦；本文也不得用作任何投資決策的依據(jù)，或作為道德、法律依據(jù)或證據(jù)。
