《表1 渗铝试样与未渗铝试样的氧化速率常数Kp》

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《渗铝涂层对Cr20Ni80电热合金丝抗氧化性能的影响》

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从图6可以看出，Kp为直线的斜率，未渗铝试样氧化过程都有2个Kp值，其计算结果如表1所示，2种试样的Kp1均大于Kp2，渗铝试样的Kp1大于原始试样的Kp1，说明在氧化第1阶段，试样直接与外界接触，此时氧化反应速率由界面反应速率控制，2种试样增重较快，渗铝试样相较于未渗铝试样氧化速度更快、氧化增重急剧增加，氧化约2 h时，渗铝试样增重为0.43mg/cm2，而未渗铝试样氧化增重为0.04 mg/cm2，这是由于Al与O的亲和力更大，更容易与O发生氧化反应所致。随着氧化时间的增加，试样表面形成了一层完整的氧化膜，阻碍了外界O元素与基体直接接触，此时进入氧化第2阶段，氧化反应主要由金属元素和外界O元素在氧化膜中的扩散和迁移速率控制。在此阶段，渗铝试样的Kp2比原始试样的Kp2小了1个数量级，渗铝试样相较于未渗铝试样氧化速度更慢，氧化增重曲线更加平缓。氧化32 h时，2种试样氧化增重持平，约为0.55 mg/cm2。当氧化时间长达50 h时，未渗铝试样氧化增重已达到0.81 mg/cm2，而渗铝试样的氧化增重只有0.60 mg/cm2，相较于未渗铝试样的氧化增重减少了35%。由此可见渗铝试样在氧化初期迅速在基体表面形成了一层完整致密、保护性优异的Al2O3氧化膜，明显改善了Cr20Ni80电热合金丝的高温抗氧化性能。