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恒温氧化后氧化膜形貌的对比分析图像显微镜
所属分类：显微镜百科 点击次数：119 发布日期：2022-06-20
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恒温氧化后氧化膜形貌的对比分析图像显微镜 图5-31为恒温氧化后氧化膜形貌的对比图。在氧化初期，在NiAI试样和NiAl -Y试样的氧化膜中均能观察到刀锋状的亚稳态0 - Al：03。随着氧化时间的延长，0- Al：0，逐渐转变为稳态的d - Al2 03，使刀锋状形貌逐渐被等轴晶所取代。与此同时，在两种试96样的空气／氧化膜界面上，都观察到了独特的屋脊状形貌，这种形貌是NiAI基合金所特有的。随着氧化的进行，NiAI的屋脊状特征变得越来越粗大，越来越密集，而NiAl -Y中的屋脊状形貌却逐渐消失。NiAI基材料氧化膜的生长机制是由Al的外扩散和O的内扩散同时控制的，表现为外部氧化和内氧化的同时进行。对于细晶材料，高密度的晶界促进了Al的选择性氧化，其氧化机制以Al的外扩散为主。Al的外扩散促进了屋脊状形貌的生长，使其越来越粗大、密集。此前，有学者通过对比实验研究了稀土元素Y对NiAl抗氧化性能的影响。结果表明，添加Y后，氧化膜的生长机制发生改变，Al的外扩散受到明显抑制，其物质扩散以O的内扩散为主。由于Al外扩散的减少，屋脊状形貌的生长受到抑制，不能够充分生长，反而随氧化物晶粒的侧向生长而趋于消失。 循环氧化：lOOOcC循环氧化测试中，NiAl试样和NiAI -Y试样氧化增重的对比，在热循环初期，试样重量均迅速增加，表明此时的氧化速率较高。几次热循环之后，试样的增重逐渐平缓。在测试时间范围内，试样均没有出现质量降低的现象，说明没有发生氧化膜剥离的现象。与NiAl试样相比，NiAl -Y试样的循环氧化增重明显较小，曲线也更加平缓。 图5-32为24次循环氧化前后NiAI -Y试样的宏观形貌。氧化后，试样表面形成一层致密的保护性氧化膜，其颜色呈暗绿色，氧化膜与基体结合紧密，没有出现氧化膜的剥离现象。循环氧化后NiAl -Y试样的显微组织形貌分析发现，试样表面的氧化膜非常平整光滑。长时间氧化后，NiAI氧化膜中的亚稳态O- Al20，已经完全转变为稳态
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