NbAl_3金属間化合物のペスト酸化抑制に及ぼす雰囲気中の微量NaCl蒸気の効果

摘要

NbAl_3金属間化合物の酸化挙動を1073および1173Kにおいて調査した．特にペスト酸化現象の抑制に及ぼすNaCl蒸気濃度の効果に注目した．NaCl蒸気を含まない酸素中でのNbAl_3の質量増加量は非常に大きく，ペスト酸化現象が見られた．一方，数十vol．ppmのNaCl蒸気が含まれた酸素中では，実験時問範囲内で質量増加量は抑えられ，123ppmのNaCl蒸気を含む酸素中に至っては質量増加がほとんどなかった?さらに，質量増加量が0．05kgm~(-2)以下のときには，ペスト現象は見られなかった．酸化後の試料のX級回折およびSEM観察によれば，ペスト現象の起こらなかった試料は比較的緻密なAl_2O_3の皮膜に覆われていたが，ペスト現象を起こした試料は主にAlNbO_4から成るスケールを生成した．熱力学的考察から，NaCl蒸気は雰囲気中に微量のCl_2ガスを発生させ，合金/スケール界面の酸素ポテンシャルが低い場所では劇を選択的に塩化し，次いで，生成したAlCl_3は酸化されて保護性のAl_2O_3を生成することが考えられた?このAl_2O_3生成メカニズムがペスト酸化抑制モデルとして提案された．最終的にこれらの結果より，雰囲気に微量のNaCl蒸気を添加することによってNbAl_3のペスト酸化を抑えられることが明らかとなった．