氧化铝扩散阻挡层对元素互扩散和材料体系力学性能的影响

为解决高温防护涂层与基体Ti-Al合金之间的元素互扩散问题，引入扩散阻挡层是一种切实可行的办法。本项目拟以O相Ti2AlNb合金作基体，以NiCoCrAlY作高温防护涂层，以氧化铝作扩散阻挡层，探讨影响扩散阻挡层性能的三个主要因素- - 阻挡层的晶体结构、晶粒度和厚度对其抑制元素互扩散能力的影响和对材料体系的残余应力、界面结合力、热机械疲劳和高周疲劳性能的影响，阐明造成这些影响的机制。为配合上述研究，本项目提出了两个能够简洁地量化表征抑制互扩散能力的指标- - 表观阻挡系数和反应阻挡因子。为模拟材料体系的使用条件，部分界面结合力试验和疲劳试验将在恒温热暴露和冷热循环后进行。研究成果将能丰富关于扩散阻挡层的理论，为优化阻挡层的设计和制备工艺提供部分科学依据，为更深入地研究阻挡层提供几种有价值的试验和研究新方法，并可直接为解决有良好应用前景的O相Ti2AlNb合金的高温防护问题提供一种新途径。