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鑭對TZC合金相組成的影響

鑭對TZC合金相組成有什麼影響呢?

用X射線衍射儀對電解提取的第二相粉末進行分析,其結果表明,在沒有加鑭(La)的合金中,主要的第二相是TiC和ZrO2;在加鑭(La)的合金中,主要的第二相是La2Zr2O7和MC,即(Ti,Zr,Mo)C。其中La2Zr2O7相為面心立方結構,晶格常數為10.793人、MC也是面心立方結構,其晶格常數與TiC相近,是TiC中溶入了少量的Zr和Mo而構成的。

透射電鏡分析結果與X射線分析結果是一致的。但通過透射電鏡發現,在加鑭(La)的合金中,碳化物相基本上是與La2Zr2O7相共生的,單獨存在的碳化物MC相很少,特別是在含鑭(La)t較高的合金中,這種現象更明顯,這種共生相的核心部分是La2Zr2O7,其他部分主要是碳化物。

對電解提取的第二相粉末進行元素分析,其結果如表1所示,其中Zr和鑭(La)的含t幾乎與表1中合金總的含量相同,說明加人的Zr和鑭(La)幾乎全部存在于第二相中,主要形成了La2Zr2O,複合氧化物。鑭(La)在合金中以氧化物形式存在,這是由熱力學和動力學條件決定的。

表1 第二相中的主要化學成分(%)

試樣編號

Ti Zr Mo 镧(La)
TZC-0 0.53 0.21 0.45 -
TZC-5 0.45 0.22 0.58 0.39
TZC-9 0.45 0.22 0.45 0.63

注:由於提取的第二相量少,因此沒有分析氧和碳的含量。

鑭(La)與氧作用生成氧化物的反應自由能變化在本合金系統的所有可能反應中,其負值最大,說明鑭(La)最易與氧反應,其次是Zr。而在合金原料中,氧的含量高(原料鉑粉的含氧量達0.17%),因此,鑭(La)在合金中以氧化物形式存在。在加鑭合金中,鑭(La)與Zr形成了複合氧化物,而不是單獨的La2O3和ZrO2 ,這可能是以複合狀態存在比單獨存在更穩定。

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