纳米化对合金氧化膜粘附性的作用机理

近年来研究发现微晶化或纳米化与添加活性元素有对合金的抗氧化性能有类似的作用。一方面纳米化可以促进活泼组元的选择性氧化，如原来形成Cr2O3膜的合金通过纳米化促进Al的选择性氧化形成单一的Al2O3膜，大幅度提高了合金的抗氧化性能，这方面的机理比较清楚。另一方面，纳米化可以大幅度提高氧化膜的粘附性，特别是最近研究发现Fe-30Cr-5Al-1S合金纳米涂层表面氧化膜仍然具有很好的粘附性，这与传统的认为合金中存在极少量的S氧化膜粘附性就很差的结果完全不同。为什么对硫的是否存在对纳米材料表面形成的氧化膜的粘附性并无影响？纳米材料表面形成的氧化膜与合金的界面结构如何及其对杂质元素偏聚的影响？纳米材料表面形成的氧化膜的生长机制及氧化膜应力分布如何？这些问题构成了本项目的主要研究内容。通过控制溅射条件和后处理获得不同晶粒尺寸的纳米晶涂层，弄清晶粒尺寸对氧化膜粘附性的影响及其机理。