編號：NMJS07126
篇名：石墨表面TiC梯度涂層的制備及結(jié)構(gòu)調(diào)制
作者：胡廳 萬紅 華葉 龔瑾瑜 陳興宇
關(guān)鍵詞： 石墨 TIC 梯度涂層 固滲法 原位反應(yīng)機(jī)理
機(jī)構(gòu)： 國防科技大學(xué)空天科學(xué)學(xué)院
摘要： 在石墨表面原位反應(yīng)形成TiC梯度涂層可以有效地提高石墨的高溫耐氧化性能。本實(shí)驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)與化學(xué)熱力學(xué)計(jì)算相結(jié)合的方法,探究了以Ti、TiO2和NH4Cl為固滲劑在石墨表面原位反應(yīng)制備TiC梯度涂層的機(jī)理,并在涂層形成動力學(xué)過程分析的基礎(chǔ)上,研究了溫度和壓力對涂層結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,在石墨基體固滲Ti的過程中,TiO2不是起惰性填料的作用,而是作為反應(yīng)物參與反應(yīng),并促進(jìn)TiC的原位反應(yīng)形成,這與該固滲劑在碳鋼表面形成TiC的機(jī)理不同。在不改變固滲劑成分的條件下,增大反應(yīng)氣體TiCl3(g)分壓有利于氣體擴(kuò)散速率的提高,從而增大梯度涂層的厚度;提高固滲溫度一方面提高TiCl3(g)擴(kuò)散速率而增加梯度涂層的厚度,另一方面又提高TiCl3(g)與石墨原位反應(yīng)形成TiC的速度,從而降低反應(yīng)氣體的滲透率。因此,通過調(diào)整固滲溫度可使涂層的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下,將固滲溫度從1000℃提高到1500℃,梯度涂層的厚度不斷減小,表面涂層的厚度不斷增大,涂層由TiC梯度涂層轉(zhuǎn)變?yōu)門iC表面涂層結(jié)構(gòu)。
