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摘要
利用大气等离子喷涂技术(APS)在TiAl合金基体表面制备TiAl3/Al2O3-13TiO2纳米热障涂层。采用SEM、EDS和XRD技术分析纳米热障涂层在氧化前后的微观组织及相组成，并对其在950℃下的抗氧化性能进行测试。结果表明，TiAl合金表面制备TiAl3/Al2O3-13TiO2纳米热障涂层后高温抗氧化性能显著提高，氧化动力学曲线呈对数变化规律，950℃高温氧化时，氧化速率常数为3.7×10-3 mg2·cm4/s。在高温氧化过程中，TiAl3粘结层与TiAl合金基体之间发生元素扩散，TiAl合金基体与粘结层之间界面消失。在陶瓷层与粘结层之间形成均匀连续的热生长氧化物层(TGO),在TiAl3粘结层完全降解为TiAl2相和三元Ti-Al-O化合物后，TGO对陶瓷层和粘结层仍具有良好的粘附性，减少氧气向内扩散。陶瓷涂层可以延缓氧原子的大量扩散，同时避免粘结层过度氧化。因此，TiAl3/Al2O3-13TiO2纳米热障涂层能够有效地提高TiAl合金基体的高温抗氧化性。
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