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镧对TZC合金相组成的影响

镧对TZC合金相组成有什么影响呢?

用X射线衍射仪对电解提取的第二相粉末进行分析,其结果表明,在没有加镧(La)的合金中,主要的第二相是TiC和ZrO2;在加镧(La)的合金中,主要的第二相是La2Zr2O7和MC,即(Ti,Zr,Mo)C。其中La2Zr2O7相为面心立方结构,晶格常数为10.793人、MC也是面心立方结构,其晶格常数与TiC相近,是TiC中溶入了少量的Zr和Mo而构成的。

透射电镜分析结果与X射线分析结果是一致的。但通过透射电镜发现,在加镧(La)的合金中,碳化物相基本上是与La2Zr2O7相共生的,单独存在的碳化物MC相很少,特别是在含镧(La)t较高的合金中,这种现象更明显,这种共生相的核心部分是La2Zr2O7,其它部分主要是碳化物。

对电解提取的第二相粉末进行元素分析,其结果如表1所示,其中Zr和镧(La)的含t几乎与表1中合金总的含量相同,说明加人的Zr和镧(La)几乎全部存在于第二相中,主要形成了La2Zr2O,复合氧化物。镧(La)在合金中以氧化物形式存在,这是由热力学和动力学条件决定的。

表1 第二相中的主要化学成分(%)

试样编号 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:由于提取的第二相量少,因此没有分析氧和碳的含量。

镧(La)与氧作用生成氧化物的反应自由能变化在本合金系统的所有可能反应中,其负值最大,说明镧(La)最易与氧反应,其次是Zr。而在合金原料中,氧的含量高(原料铂粉的含氧量达0.17%),因此,镧(La)在合金中以氧化物形式存在。在加镧合金中,镧(La)与Zr形成了复合氧化物,而不是单独的La2O3和ZrO2 ,这可能是以复合状态存在比单独存在更稳定。

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