《表3 氧化后涂层不同位置点的EDS结果及可能的相》

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《TA2钛表面激光合金化制备耐1000℃高温氧化Ti_5Si_3/Ti_3Al复合涂层》

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图5（a）是涂层1000℃、50h空气等温氧化后的横截面整体形貌图。涂层经过1000℃、50h空气等温氧化后形成了疏松氧化层和致密氧化层两层，其中致密氧化层紧密地附着在涂层的表面，因此能有效地阻碍氧向涂层内部的快速扩散，从而大大降低了涂层的氧化速率，进而在高温下起到对未氧化部分的保护作用。图5（b）和图5（c）分别是图5（a）中位置a和位置b的局部放大形貌图。表3是图5（b）和图5（c）不同位置点的EDS结果。结合图5（b）和图5（c）的形貌图可知:涂层经过1000℃、50h空气等温氧化后，最外层是纯的TiO2层，次外层是含有少量Ti的Al2O3层，第3层是含有少量Al和Si的TiO2层，第4层是含有较多Al和Si的TiO2氧化层。这一氧化膜层的形成显然与TiO2、Al2O3和SiO2 3种氧化物的热力学和动力学两方面有关。从热力学上讲，热稳定性依次降低的顺序是Al2O3、TiO2和SiO2[26]；从动力学上讲，TiO2膜中反应离子扩散速度高，膜生长速度快[26]。因此，当Ti、Al和Si 3种元素共存时，在常压和高温环境下，TiO2膜最容易形成，Al2O3膜和SiO2膜则较难形成，而且一旦形成，其致密性也优于TiO2膜。由于涂层中主要存在Ti3Al和Ti5Si3两相（图1），因此在1000℃的常压下，外层形成TiO2层，次外层形成Al2O3层，次外层以后逐步形成含有较多Al和Si的TiO2氧化层就十分正常。