Исследования фазового состава

Согласно осаждение таких материалов сопровождается значительными изменениями в их кристаллической структуре и может приводить к образованию метастабильных фаз (в том числе и аморфных). Однако наличие нестабильных соединений алюминия с кислородом в составе приповерхностной области будет отрицательно сказываться на физико-механических и химических свойствах защитного слоя. Поэтому определение условий получения покрытий с максимальным содержанием а-фазы А120з представляет научный и практический интерес.

Исследования фазового состава поверхности плазменно-детонационных покрытий из порошка оксида алюминия свидетельствуют о том, что в поверхностной области защитного слоя кроме основной а-фазы оксида алюминия присутствует модифицированный А1203 в виде а-фаза имеет бездефектную правильную поликристаллическую структуру со средним размером кристаллитов около 250 нм. Размер кристаллов этих фаз составляет от 100 до 300 нм.

Авторами работы было получено плазменно-детонационное покрытие (толщина 800 мкм), в состав приповерхностной области которого входило порядка 30 объем. % а-А1203,60 объем. % у-А120з, a также и 5-фазы оксида. Процесс осаждения порошковых покрытий потоками импульсной плазмы сопровождается формированием защитного слоя с неоднородным по глубине фазовым составом. Приповерхностная область покрытия включает а-А1203 (около 8 объемн. %), у-А1203 и аморфную фазу (АФ). На глубине около 540 мкм в покрытии появляются следы метастабильной 0-фазы оксида алюминия. Её содержание увеличивается с продвижением в глубь покрытия. В работе отмечается разрыв высокотемпературной химической связи А12Оз и одновременное образование интерметаллидного соединения железа с Алюминием. В результате этого между покрытием и подложкой образуется тонкая переходная область, состоящая из кристаллов со средним размером от 20 до 30 нм. Воздействие на поверхность подложки ударной волны, созданной сверхзвуковым высокотемпературным потоком, приводит к формированию в контактной области покрытие-подложка слоя с плотностью дислокаций 10 см2. Это создает хорошие предпосылки для получения покрытий с высокой прочностью сцепления с основой.