《表5 图6中Al2O3/CoNiCrAlY涂层的EDS结果》

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《激光熔覆Al_2O_3/CoNiCrAlY涂层的高温氧化特性》

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三种能量密度下制备的Al2O3/CoNiCrAlY涂层，经1100℃恒温循环氧化200h后的截面微观形貌如图6所示，其EDS结果如表5所示。从图6（a）可以看到，氧化层已经严重脱落且涂层最外层的镍层发生破裂。由EDS可知，图6(a）C处为散裂的镍层，原因可能是E1样品在制备涂层最后一层的过程中，由于冷却速度较快，产生了残余热应力而导致涂层开裂。在裂开的镍层区域之间检测D处的主要元素，除了Ni与Cr之外，还含有少量的Co、Al和O元素。由XRD可知，镍层之外应为Cr2O3和（Co，Ni)（Al，Cr）2O4的混合物。图6（a）E处除了含有主要元素Ni与Al外，还含有少量的O、Co和Cr元素。理论上Ni、Co、Cr和Al均可以被氧化成对应的氧化物，但在低氧压的环境中，只有Al可以优先被氧化，这是因为Al具有较低标准的吉布斯自由能，与氧的亲和力最高[12]，因此由XRD可知，E处为α-Al2O3。图6(b）为E1样品的涂层在高倍电镜下的截面图。从图6(b）可以看到，有一条狭长区域G和四边形状的F区域，经EDS分析知G是氧化铝和镍的混合物，F是氮化铝。AlN生成的原因可解释如下：1）高温氧化的过程中，随着氧化层深处氧气的消耗，氮气的活性相对较高；2）外层氧化膜的脱落和涂层内部由各种应力造成的机械性损坏允许氮的扩散；3）铝在氧化膜下仍能够保持较高的活性；4）铝对氮有很高的亲和力[28-29]。