CVD 关键工艺参数对(Ni, Pt)Al 涂层高温防护性能影响*

作者:刘玉琢,王鑫,李娜,甄真,许振华 (中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室,北京100095)

关键词:化学气相沉积;(Ni,Pt)Al 涂层;沉积温度;沉积真空度;防护性能

摘要:

采用化学气相沉积(CVD)工艺,在不同沉积温度和沉积真空度下分别在镍基单晶合金上制备了三种(Ni,Pt)Al 涂层,研究了 CVD 关键工艺参数对(Ni,Pt)Al 涂层高温防护性能的影响。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等表征方法系统分析了三种(Ni,Pt)Al 涂层的相结构、显微组织和化学成分。结果表明:在同一沉积真空度下随着沉积温度升高,涂层衍射峰向大角度方向偏移;在同一沉积温度下随着沉积压力变大,涂层衍射峰向小角度方向偏移;随着沉积温度和沉积压力的同时提升,涂层表面的晶粒尺度呈现增大趋势,涂层厚度也随之增加;经1100 ℃/250 h 静态氧化和900 ℃/100 h 燃气热腐蚀性能评价后,沉积温度为1080 ℃ 且沉积真空度为300 mbar 的涂层样品,其氧化动力学增重值均小于其他两种涂层样品,该工艺制备的涂层高温防护性能最佳。控制涂层表面局部位置氧化膜内显微裂纹的过早萌生与滋长行为,以及降低燃气热腐蚀诱发的非稳态氧化膜脱落残留的凹坑数量是改善(Ni,Pt)Al 涂层高温抗氧化腐蚀性能的 CVD 工艺优化方向。

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