介绍为了提高燃气轮机等热循环的能量转换效率，需欧洲杯足球竞彩要新型高温材料。功能性分级材料（称为FGMS）已接受关注欧洲杯足球竞彩下一代高温材料。由于在高温下氧气可以通过氧化物基体，分散的金属颗粒在基体中被氧化。欧洲杯猜球平台金属分散液因氧化而膨胀，并在基质中产生应力。最后，复合材料是破裂的。要在高温下应用功能梯度材料，抗氧化/耐腐蚀是非常重要的。 Nanko等人的[1]报道了部分稳定氧化锆(PSZ)复合材料与镍颗粒(Ni/PSZ)的高温氧化。欧洲杯猜球平台由于Ni颗粒的氧化，PSZ基体发生了裂纹。欧洲杯猜球平台裂纹区与氧化时间成正比。高温氧化Al2O3.具有Ni粒子的基质复合材料（Ni / Al欧洲杯猜球平台2O3.还报道了[2,3]。Nanko et al.[2]报道自al2O3.具有优异的力学性能和低的离子扩散率，Al2O3.以金属Ni颗粒(Ni/Al)分散的复合材料欧洲杯猜球平台2O3.)具有比Ni/PSZ更高的抗氧化性能。Ni / Al的氧化区2O3.有一个显示nial的结构2O4谷物分散在一个人身上2O3.具有表面nial的基质2O4层。氧化区的生长遵循抛物型法，这意味着氧化区中的质量传输是速率控制。氧化带没有破裂。然而，空隙已经在该地区形成了nial2O4谷物。这些空隙是通过在Ni的氧化过程中向外扩散而形成的。 Wang等人。[3]报告的Ni / Al氧化2O3.温度从1000到1300ºC。他们研究了用更细的Ni颗粒的复合材料的氧化行为（2-5欧洲杯猜球平台μ.10 .答案为bμ.m)[2]。氧化行为服从抛物线定律。氧化速率随镍体积分数的增加而增加。研究了含10 μm Ni的MgO复合材料的高温氧化行为。欧洲杯猜球平台 具有金属分散体的陶瓷基纳米复合材料具有优异的机械性能，例如高裂缝强度和高裂缝韧性[5]。为了提高复合材料的机械强度，纳米金属颗粒应分散在复合材料的陶瓷基体中。欧洲杯猜球平台然而，在由陶瓷基质和金属分散体制成的纳米复合材料上没有研究高温氧化。如上所述，以往的高温氧化研究仅在“宏观复合材料”上进行。本文研究了纳米镍分散铝的高温氧化2O3.与Ni / Al进行了讨论并将复合材料进行了讨论2O3.macro-composites。镍/铝2O3.纳米复合材料是一种具有优异力学性能的吸引人的材料[5,6]。欧洲杯足球竞彩 实验准备你们的样品为制备纳米复合粉体，采用Ni(NO3.）2采用溶液作为Ni弥散体的来源，与Sekino等人报道的[6]相似。通过混合制备了一种浆料商业基地2O3.粉末（平均粒径：0.5μm，纯度：99.99％）和50质量％-NI的水溶液（没有3.）2·6H.2o减少后为5 Vol％Ni。艾尔的混合物2O3.通过将浆液滴到在300℃加热的玻璃管中来制备纳米 - NiO粉末。在600˚C下，在Ar-1%H的气流中还原12 h2气体混合物。通过在1400℃下在55MPa压力下通过脉冲电流压力烧结技术在模具中固结，在55MPa压力下，在真空中保持5分钟。烧结样品达到了至少99％的理论值的密度。样品表面先用2000号(12 μm) sic磨料纸研磨，再用4 μm金刚石浆抛光。图1为烧结试样的SEM照片。小毛孔很少。具有直径亚微米的细白颗粒欧洲杯猜球平台是均匀分散的Ni颗粒。
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图1所示。SEM照片的烧结Ni / Al2O3.纳米分散相。 |
氧化的样品样品放在直径为3毫米的氧化铝球上，置于氧化铝坩埚中，在1200至1350˚C的空气中氧化。氧化实验中的加热和冷却速率为400 k / h。通过X射线衍射（XRD）进行样品的相位鉴定。采用扫描电子显微镜(SEM)观察样品的微观结构。利用扫描电镜观察氧化带的微观结构，确定氧化带的厚度。 结果与讨论图2为1300˚C氧化3 d样品的SEM照片。在表面至深度200 μm范围内，没有观察到镍颗欧洲杯猜球平台粒，但观察到比镍颗粒大的颗粒。在该区域中，具有亚微米的细空隙直径也出现。如图2 (b)所示，在200 μm深度的区域内，还可以观察到与分散在该区域的晶粒颜色相同的连续表层。基于XRD结果，位于该区域的表面层和晶粒由Nial制成2O4尖晶石，即Ni颗粒和Al的氧化产物欧洲杯猜球平台2O3.矩阵。在本研究中，从样品表面到氧化锋面的区域被定义为氧化带。氧化区与Ni/Al的氧化区相似2O3.如之前的报告[2,3]所述的宏观复合材料。
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(b) |
图2。将样品的SEM照片在1300℃下氧化3天。
(a)低放大率和(b)近表面的高放大率。 |
随着氧化时间的延长，氧化带厚度增大。图3显示了Ni/Al氧化区厚度的时间依赖性2O3.共,x，在不同的氧化温度下。随着氧化温度的增加，氧化区的厚度增加。
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图3。Ni / Al氧化区厚度的时间依赖性2O3.共,x，在不同的氧化温度下。 |
图4为Ni/氧化区生长的抛物线图艾尔2O3.纳米分散相。氧化区的生长涉及抛物线法，其可以表达如下： X2= Kpt（1） kp抛物线率是常数。因为如图2所示，氧化区是致密的，所以通过氧化区的质量传输是氧化区生长过程的显性。
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图4。抛物线绘制Ni / Al氧化区生长2O3.纳米分散相。 |
图5为Ni/Al高温氧化的抛物线速率常数对比图2O3.和Al一起2O3.形成合金。Ni/Al高温氧化的抛物线速率常数2O3.纳米复合材料为: .jpg) （2）
Ni / Al的氧化率2O3.纳米复合材料的速率是Ni/Al的3倍2O3.macro-composites。Ni / Al氧化区生长的明显激活能2O3.复合材料类似于Ni / Al之一2O3.macro-composites[2]。
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图5。抛物线速率常数对Ni/Al氧化区生长的温度依赖性2O3.纳米分散相。 |
通常，由细金属分散体组成的基于陶瓷的纳米复合材料具有更精细的基质的粒度，因为细分散体作为烧结期间基质的晶粒生长的抑制剂。如前文[2]所述，氧化区(主要为Al)沿晶界扩散2O3.，是氧化带生长的速率控制过程。沿晶界扩散的通量与晶粒尺寸的倒数成正比。Ni/Al氧化速度快2O3.纳米复合材料可能是由米的更精细的粒子引起的2O3.氧化区的基质比Ni / Al2O3.macro-composites。 结论al的氧化行为2O3.在1200 ~ 1350℃的空气中研究了含5 vol% Ni颗粒的纳米复合材料。氧化区由Al组成2O3.矩阵和NiAl2O4表面为NiAl的颗粒2O4层。在氧化区观察到亚微米大小的空洞。氧化区的生长遵循抛物型法，这意味着氧化区中的质量输送是速率控制过程。抛物线速率常数的值比Al快3倍2O3.复合材料以10 μm Ni颗粒分散。欧洲杯猜球平台 确认作者希望通过教育，文化，科学技术部的21世纪卓越中心（COE）计划，对日本政府表示感谢。欧洲杯线上买球 参考1.M.南子，M.吉村和T.丸山，"Y高温氧化2O3.部分稳定的Zro2Ni颗粒分散复合材料欧洲杯猜球平台“母体。跨。，44[4]（2003）736-742。 2.M.南子，T. Nguyen Dang, K. Matsumaru和K. Ishizaki， "高温氧化Al2O3.- 基于Ni粒子分散体的复合材料“，J. Ceram Proc。res。，3.[3](2002) 132 - 135。 3.T.C.王，r.z.陈和w.h.Tuan，“Ni-Collened Al的抗氧化性2O3.”,j .欧元。陶瓷。Soc。23[6](2003) 927 - 934。 4.M. Nanko, A. Sakashita, K. Matsumaru, K. Ishizaki，A的高温氧化具有Ni粒子分散体的MgO复合材料”,放置抛光工艺。板牙。板牙。的过程。J。,6[1](2004) 43-46。 5.T. Sekino, S. Ethh, H. Kondo, Y-H。陈志强，“纳米复合材料的制备与性能研究”，清华大学学报(自然科学版)。板牙。161 - 163，（1999）489-492。 6.T.Sekino，T. Nakajima，S. Ueda和K.Niihara，“减少和烧结镍分散 - 氧化铝复合材料及其性质”，J.Amer。陶瓷。Soc。80[5]（1997）1139-48。 7.“碳化硅增强氧化物基复合材料在1375 - 1575ºC下的氧化”，J. Amer。陶瓷。Soc。73[4](1990) 1014 - 1023。 详细联系方式
Makoto Nanko. 纳卡冈理工大学机械工程系 长冈,940 - 2188年新泻, 日本 电子邮件：(电子邮件保护) |
Masahiro Mizumo 纳卡冈理工大学机械工程系 长冈,940 - 2188年新泻, 日本 |
Miku渡边 东京都市航空工程学院 东京荒川,116 - 8523, 日本 |
Koji Matsumaru 纳卡冈理工大学机械工程系 长冈,940 - 2188年新泻, 日本 |
Kozo Ishizaki 纳卡冈理工大学机械工程系 长冈,940 - 2188年新泻, 日本 |
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