β-(Ni,Pt)Al体系中扩散深度和扩散路径的分析

扩散深度与路径在β-(Ni,Pt)Al系统中通过等浓度扩散偶系统分析。Al三重缺陷主导Al扩散并反向影响Ni扩散，Ni扩散受Al三重缺陷和ASB机制共同作用。线性扩散路径与有效扩散系数相关，表明线性路径不一定排除扩散相互作用。Pt在Ni-Al合金中的扩散活性随Al浓度增加而降低。这些发现对优化粘结层系统的扩散控制及防止微结构退化至关重要。

　　

摘要

在β-(Ni,Pt)Al体系中，系统地分析了等浓度对中的扩散深度和扩散路径。其中，纯Al对显示出所有研究过的扩散对中最低的有效渗透深度，表明其界面扩散作用最小。在含Pt的扩散对中，当Pt含量约为10原子百分比时，在终端合金中Al浓度相同的情况下，该对具有最低的扩散深度。根据文献中报道的缺陷能学理论以及它们与本研究中观察到的扩散深度和界面扩散系数的一致性，Al三重缺陷被认为是Al扩散的主要机制，这一机制同时也促进了Ni的逆向扩散。Ni的扩散似乎同时受到Al三重缺陷和ASB机制的影响。iso-Pt和iso-Al扩散对中观察到的扩散路径的线性特征与有效界面扩散系数相关，这一发现表明线性扩散路径并不总是意味着元素间不存在扩散相互作用。此外，利用有效界面扩散系数，测定了Ni-Al二元合金中Pt的溶质扩散率，发现其随Al浓度的增加而减小。这些观察结果对于设计能够有效控制界面扩散及其在服役过程中引起的微观结构退化的涂层系统至关重要。

图形摘要