AlCrCoNi系高熵合金的空化响应行为及高性能抗空蚀涂层构筑
编号:155
稿件编号:159 访问权限:仅限参会人
更新:2025-04-13 19:59:58 浏览:22次
口头报告
摘要
随着国民经济的发展和国家综合国力的提升,建设海洋强国的目标也已被提上日程。因此,水力发电、造船业以及海洋运输在我国有了很大的发展。然而,材料的服役失效问题始终是制约这些行业核心技术更新换代的主要因素。材料的空蚀损坏过程与材料表面组织结构在空化作用下的响应行为密切相关,但国内外绝大多数学者至今仍然只关注空泡溃灭产生的冲击波和微射流(空化载荷)对材料表面造成的响应及损坏,忽视了空泡溃灭瞬间释放的高温(空化热)在此过程中发挥的重要作用,影响了人们对材料空蚀机理的科学认知,也因此造成抗空蚀材料的研制缺乏科学理论的指导。近年来新发展起来的高熵合金(HEA)是指由多种等原子比(涵盖四种元素及以上)或近似等原子比的金属元素组成一类合金材料,又称多主元合金。其设计思想突破了传统合金以一种或两种金属元素为基体的设计理念,因而显示出极具特色的“四大效应”,使HEA通常表现出与众不同的属性。更为重要的是,HEA在物相成分和微观结构上存在更多可能性,这为高性能抗空蚀材料的设计提供了更广阔的探索空间。尤其是以FCC相为主的HEA的堆垛层错能(SFE)还较低,在外力作用下易通过孪晶形变和应变诱导相变等消耗机械能,因此这类材料在近期的研究结果中显示出极佳的抗空蚀性能。这项工作以Al10Cr28Co28Ni34 HEA为研究基础,探讨了其在空化载荷和空化热耦合作用下的空化响应行为,并进一步研究了海水温度变化对其空蚀-腐蚀行为的影响。通过改变AlCrCoNi系 HEA中Al和Ni元素的含量,设计制备出了具有调幅分解结构的Al22Cr28Co28Ni22 HEA,其具有超长的空蚀孕育期(30小时),展现出了无与伦比的抗空蚀性能,是目前已经报道的抗空蚀最优的金属材料,并探讨了调幅分解对材料抗空蚀性能的影响机制,为新型抗空蚀材料的设计提供了新思路。
关键字
高熵合金,抗空蚀性能,调幅分解,海水温度,空化响应行为
稿件作者
曹昊博
中国科学院兰州化学物理研究所
侯国梁
中国科学院兰州化学物理研究所
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