The present invention relates to a method for preparing Zr Al O ternary amorphous oxide layer. The single-phase ZrAl2 alloy block prepared by vacuum melting technology is polished and polished to make the surface of the sample bright and smooth without scratches. Then the sample surface is cleaned by ultrasonic to remove oil and stain, so that the sample surface is free of stain and dried to be used. Samples are placed in a vacuum closed environment and filled with pure oxygen. Samples are oxidized in a heater under constant pressure and closed condition. Samples are then taken out and cooled. The temperature range of constant temperature is 550~750 degrees. The interval of oxidation time is 1 ~ 24h. The surface properties of ZrAl2 binary alloy after oxidation are greatly improved by forming amorphous oxide layer with thickness of 0.8 (+0.4) to 4.5 (+0.5) um and no cracks in the oxide layer, which provides technical support for its application in nuclear industry, aerospace and other fields.
【技术实现步骤摘要】
一种制备Zr-Al-O三元非晶氧化层的方法
本专利技术提出了一种通过对ZrAl2金属间化合物在恒压条件下进行高温纯氧氧化形成Zr-Al-O三元非晶氧化层技术,属于材料
技术介绍
金属在氧化过程所形成的氧化层的组成和结构决定了金属的用途。致密的氧化层,能够有效提高与金属表面相关的性质,如抗氧化能力,反之,若所形成的氧化层疏松多孔,则金属的实际用途范围就很窄。非晶氧化相与晶态氧化相相比,其具有更均匀的结构和组成(没有晶界等缺陷为粒子提供运输通道),能够显著提高金属的表面性能,因此,能够形成非晶氧化层的金属具有更好的性能和实际用途。但是,此类金属所形成的非晶氧化层的氧化温度都很低,主要是由于非晶相在较高温度下都极易发生晶化,这极大限制了其实际用途。因此,成功制备出具有高温稳定性的非晶氧化相是十分困难。锆铝合金因具有中子俘获截面低、密度低、热稳定性和高温抗拉强度高等优异性能。相比于其他体系二元合金,锆铝二元合金高温氧化的研究一直是缺乏的,难以揭示其氧化机理,制约了该合金在高温等领域的潜在应用。另外Zr-Al合金具有很强的非晶化能力,且所形成的非晶氧化铝和氧化锆具有较高的介电常数,更重要的是非晶的氧化锆和氧化铝相在高温下具有一定稳定性,是十分理想的具有高介电常数的介电材料。因此针对该体系合金进行氧化行为研究是十分必要的。针对Zr-Al体系的众多合金,相比与其他合金组分,选择ZrAl2合金作为研究对象,不仅其具有Zr-Al合金的共性,其原因主要有如下几点:在Zr-Al合金中,ZrAl2为最稳定的合金;具有最大的弹性模量和最高的硬度;最强的原子平均键合强度。因 ...
【技术保护点】
1.一种制备Zr‑Al‑O三元非晶氧化层的方法,其特征是,包括以下步骤;(1)将采用真空熔炼技术制备出的单相ZrAl2合金块体,对表面进行打磨和抛光,使样品表面光亮平整无划痕,之后超声清洗以除油去污,使样品表面无污渍,干燥;(2)将干燥后的样品放入真空密闭环境并通入纯氧,使样品在恒压密闭条件下放入恒温的加热炉中进行氧化,然后取出样品并进行冷却。
【技术特征摘要】
1.一种制备Zr-Al-O三元非晶氧化层的方法,其特征是,包括以下步骤;(1)将采用真空熔炼技术制备出的单相ZrAl2合金块体,对表面进行打磨和抛光,使样品表面光亮平整无划痕,之后超声清洗以除油去污,使样品表面无污渍,干燥;(2)将干燥后的样品放入真空密闭环境并通入纯氧,使样品在恒压密闭条件下放入恒温的加热炉中进行氧化,然后取出样品并进行冷却。2.如权利要求1所述的方法,其特征是所述步骤(1)中真空熔炼技术为:采用真...
【专利技术属性】
技术研发人员:王祖敏,胡章平,徐艺菲,陈媛媛,刘永长,黄远,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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