Ti-Al系合金熔体与TiN润湿行为

摘要：

采用通管滴落法研究1758 K温度下Ti-Al系合金熔体与TiN的润湿行为，结果表明：当Al的质量分数为40%、50%、60%、70%和80%时，初始接触角分别为68°、92°、106°、140°和140°，初始接触角对合金成分依赖较大。当Al含量较高时，Al会氧化生成Al 2 O 3膜包裹在液滴表面，影响初始接触角的测量，但平衡接触角对合金成分依赖较小，均小于20°，且随Al含量的增加略微减小。由于润湿后试样的界面上富集了大量的Ti和少量的Al而没有明显的化学反应产物存在，且通过计算可知合金中Ti的化学势明显高于基板中Ti的化学势，因此，在化学势差的作用下Ti向界面吸附，促进体系的润湿。此外，当Al含量大于60%时，在铺展的末期Al会显著挥发，但其对平衡接触角的影响较小。在实验中，XRD检测到的AlN和TiAl 3是由于合金与基板接触及N扩散后与合金反应生成，但其生成量很少。

关键词：Ti-Al合金、润湿、氧化、吸附、蒸发

分类号：TB331(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51174243

在线出版日期：2015-01-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3022-3030