微量Dy元素影响NiAl金属间化合物超高温氧化性能及其机理的研究

NiAl金属间化合物以密度低、熔点高等优势，成为满足新一代燃气涡轮发动机用1200℃以上超高温材料的候选材料。初步实验研究发现，1200℃氧化条件下NiAl金属间化合物表面在短时间内发生了严重氧化并剥落。然而，添加0.05at.%Dy元素后，相同条件下，300小时内氧化增重仅为0.5mg/cm2，表面氧化层未见明显剥落。对于Dy元素的作用机理尚不清楚，也未见文献报道。本项目在此工作基础上，深入研究Dy元素对NiAl金属间化合物1200℃以上超高温氧化性能的影响规律；并采用分子动力学和第一原理方法，从微观尺度上研究Dy元素掺杂对NiAl金属间化合物高温氧化结构演变、原子扩散及基态键合特征的影响规律，阐明Dy元素影响NiAl金属间化合物高温氧化性能的作用机理，建立NiAl金属间化合物氧化行为与键合特征的关系，提出NiAl金属间化合物高温扩散模型，为金属间化合物高温氧化热防护提供实验和理论依据。