Ti811钛合金表面Cu/Ni多层膜的高温氧化行为

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• 作者：刘道新王振亚张晓化刘国华
• 会议时间：2011-08-21
• 关键词：铜镍多层膜 ; 高温氧化行为 ; 钛合金 ; 离子辅助磁控溅射沉积
• 作者单位：西北工业大学腐蚀与防护研究室,西安,中国,710072
• 母体文献：第六届全国腐蚀大会论文集
• 会议名称：第六届全国腐蚀大会
• 会议地点：银川
• 主办单位：中国腐蚀与防护学会
• 语种：chi

摘要

采用离子辅助磁控溅射沉积技术在Ti811 钛合金表面制备了不同调制周期的Cu/Ni 多层膜,采用静态氧化方法对比研究了Cu/Ni 多层膜和Cu 、Ni 单金属膜层及CuNi 合金膜层在350 ℃的氧化行为,用扫面电镜和能谱仪分析了氧化膜层形态和化学成分。结果表明调制周期小于600nm 的Cu/Ni 多层膜均具有良好的抗氧化性能,其抗氧化能力显著优于Cu 膜,但不及Ni 膜,在350 ℃温度下能够对钛合金基材起到较好的保护作用。Cu/Ni 多层膜的抗氧化性能随着膜层调制周期的减小而提高,调制周期为20nm 的Cu/Ni 多层膜抗氧化性能最优。成分1 1 ∶的CuNi 合金膜层的抗氧化性能与调制周期为 200nm 的Cu/Ni 多层膜相近。Cu/Ni 多层膜具备良好的抗氧化性能的原因主要归于多层膜中Ni 子膜层良好的屏障作用。Cu/Ni 多层膜的抗氧化性能随调制周期的减小而改善的主要原因归于随着膜层调制周期的减小,氧原子扩散障Ni 层的数量增加,同时Ni 子膜层晶粒细化,易于形成致密的氧化膜,有效阻碍了氧原子和金属原子的相互扩散。