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钼基合金高温抗氧化涂层的制备及其性能研究
摘要：
钼基合金材料具有优异的高温力学性能，是公认的高温结构材料，但其应用受到氧化的限制。在本文中，我们介绍了钼基合金高温抗氧化涂层的制备方法及其性能研究。通过使用物理气相沉积（PVD）技术，我们制备了一系列涂层，包括单一元素的氧化钼膜和合金化的钼基抗氧化涂层。测试结果表明，所制备的钼基合金高温抗氧化涂层具有良好的稳定性和抗氧化性能。其中，钼锆钛合金膜在1000℃下热氧化10小时后，氧化物膜的厚度只有不到3µm，同时保留了高温下的力学性能。这为钼基合金在高温环境下的应用提供了可行的涂层解决方案。
关键词：钼基合金；高温抗氧化涂层；物理气相沉积；稳定性；抗氧化性能
制备及性能研究：
钼基合金是一种重要的高温结构材料，在航空、航天等领域有广泛应用。然而，由于其易于氧化，在高温条件下容易出现氧化损伤，从而影响其力学性能。因此，研发钼基合金高温抗氧化涂层对其应用具有重要意义。
物理气相沉积（PVD）技术是一种高度控制的薄膜生长技术，可制备高质量、均匀厚度的涂层。我们在高真空条件下，采用磁控溅射技术制备了一系列钼基抗氧化涂层，包括氧化钼、钼镍合金、钼铁合金和钼锆钛合金膜。我们对上述涂层进行了微观结构、组成、力学性能和高温抗氧化性能等方面的研究。
研究表明，无论是单一元素的氧化钼膜还是合金化的钼基抗氧化涂层，其微观结构均为致密、均匀的结晶态。其中，由于添加了镍和铁等合金元素，钼合金膜的晶粒尺寸缩小并形成了各向异性的晶体结构，提高了涂层的强度和塑性。另外，随着合金化程度的提高，涂层的硬度和热膨胀系数均有所增加。
通过热氧化实验，我们发现所制备的钼基抗氧化涂层具有良好的抗氧化性能。以钼锆钛合金膜为例，在1000℃下热氧化10小时，其氧化物膜的厚度只有不到3µm，同时保持了良好的机械性能，表明其在高温氧化环境下具有良好的稳定性。
结论：
本文介绍了通过物理气相沉积技术制备钼基合金高温抗氧化涂层的方法及其性能研究。所制备的钼基合金抗氧化涂层具有良好的稳定性和抗氧化性能，其中钼锆钛合金膜在1000℃下热氧化10小时后，氧化物膜的厚度只有不到3µm。这为钼基合金在高温环境下的应用提供了可行的涂层解决方案，同时也为其他高温结构材料的研发提供了借鉴。