[发明专利]一种钼基合金表面Mo(Si,Al)2

说明书

一种钼基合金表面Mo(Si,Al)₂/Mo‑B系高温抗氧化复合涂层及其制造方法，该涂层是在钼基合金表面先制得Mo‑B化合物层，再在Mo‑B化合物层外表面制得Mo(Si,Al)₂涂层。本发明的目的在于提供一种钼基合金表面Mo(Si,Al)₂/Mo‑B系高温抗氧化复合涂层及其制造方法，提高了金属钼及其合金高温抗氧化能力及使用寿命，改善了低温脆性等问题，并且所用设备操作方便，原料成本相对较低，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及高温功能材料领域，尤其涉及一种钼基合金表面Mo(Si,Al)₂/Mo-B系高温抗氧化复合涂层及其制造方法。

背景技术

金属钼(Mo)及其合金具有良好的抗腐蚀性能、抗高温蠕变性能以及较高的高温强度等优点，在1500℃时仍具有高硬度、高熔点、低热膨胀系数等特点，在航空航天、高效发动机及火力发电等领域得到了广泛的应用，是一种极为重要的基础材料和难以代替的战略物质。

钼及其合金在空气中迅速氧化，产生挥发性的MoO₃，严重限制了钼合金材料的广泛应用，但通过合金化法改善其高温抗氧化性能有一定的局限性，且会显著降低其力学性能，所以在钼合金表面制备性能良好的抗氧化涂层是当下的研究热点之一。

目前，对于金属间化物涂层有了大量的研究，例如张家港市思杰五金工具有限公司公开的钼基合金表面抗氧化涂层及其制备方法(公开号：CN107523782A)就是利用硅化物涂层，将钼和硅的原子比按照1:(2-3)混合，在球磨机中球磨混料，将混料置于高温自蔓延设备中，从而制得涂层产品，该涂层的热稳定性极好，最高使用温度达到1600℃，在高温下MoSi₂氧化会在表面生成一层黏性的SiO₂惰性熔膜，熔融态的SiO₂氧扩散系数极低能阻止氧向内部的扩散，并且由于SiO₂在高温下有一定的流动性，当涂层遭到破坏时具备自修复的能力，因此能承受一定量的形变。由河南科技大学公开的一种具有复合抗氧化涂层的钼基复合材料及其制备方法(公开号：CN109536958A)，该涂层按照质量百分比为 SiO₂ 33-34％，Ba(OH)₂ 42-43％，H₃BO₃ 13-14％，ZnO 4.8-5.2％，CaO4-5％，Al₂O₃ 1-2％配比之后，将原料粉混合均匀，在1200-1600℃高温熔炼1-5h，水淬得到钡玻璃颗粒，再经球磨得钡玻璃粉，将含有钡玻璃粉的浆料涂覆在钼硅化合物涂层的表面上，钼硅化合物涂层和钡玻璃涂层形成复合抗氧化涂层，可对内部的钼基材料基体实现长效抗氧化防护，该复合抗氧化涂层在高温下可有效阻止气体入侵，进而可有效提高钼基复合材料的高温抗氧化性能。