复合溶胶-凝胶法制备TiAl合金表面防护涂层及其高温抗氧化性能

摘要

采用复合溶胶-凝胶法在γ-TiAl合金表面制备一种致密均匀的新型复合陶瓷涂层。通过1000℃等温氧化和循环氧化实验研究涂层对γ—TiAl基体高温氧化行为的影响，并初步探讨涂层的抗氧化机制，利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）分析涂层氧化产物的表面形貌、组织结构及相组成。结果表明：涂层对TiAl基体具有良好的高温防护作用，能显著降低TiAl合金的高温氧化速率；涂层氧化产物Y3Al5O12和Y2（Ti2O7）的热膨胀系数与TiAl基体的非常接近，提高涂层和基体之间的相容性，从而避免涂层在氧化过程中的剥落。BSE和EDS分析表明，在涂层与基体界面处形成一层致密的Al2O3保护膜，有效地防止合金基体的高温氧化。