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本文系统地研究了稀土Ce对涂层微观结构及性能的影响。首先通过热浸镀Al及高温扩散法制备出梯度防氚渗透涂层,然后采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDX)对涂层形貌及结构进行了表征;并采用单轴拉伸法,冷热循环法和氧化动力学曲线分别对涂层的结合强度,抗热震性能和抗高温氧化性能进行评价。取得重要结果如下:热浸镀Al所获得的涂层包括表面Al层和Fe-Al中间合金层,在热浸镀Al过程中,Fe-Al合金层的厚度随浸镀液中Ce含量的增加而增大,且与基体间的接触方式逐渐由平面接触转为锯齿状接触,且这种锯齿状界面在浸镀液中Ce含量为1.0%时最为明显。经过850℃条件下保温4h的扩散处理,获得了Al含量呈梯度分布的Al2O3/Al/Fe-Al涂层,这种梯度涂层有效地消除了热应力失配现象。但浸镀液中Ce含量小的样品,等温扩散后的涂层出现了裂纹,裂纹由表面Al层延伸至基体。然而,随着浸镀液中Ce含量的添加,涂层中的孔洞和裂纹呈明显减少趋势,如当浸镀液中Ce含量为0.5%及1.0%时,涂层中的裂纹消失,孔洞明显减少。表明浸镀液中Ce的添加有效地抑制了裂纹的扩展。涂层结合强度结果表明:随着浸镀液中Ce含量的增加,涂层结合强度逐渐增大。如当浸镀液中不含Ce时,涂层结合力仅为12MPa,但当浸镀液中Ce含量增加至1.0%时,涂层间结合力增大至27MPa。这说明浸镀液中Ce含量的增加有助于提高涂层与基体间的结合强度。浸镀液中Ce含量的增加同时也提高了涂层的抗热震性能,如在不添加Ce的浸镀液中处理的样品,其热震循环次数约为13次,如在1.0%Ce含量浸镀液中处理的样品,其热震循环次数达到35次。氧化动力学曲线结果表明:浸镀液中不添加稀土Ce处理的样品,热增重最大,表现出较差的涂层抗高温氧化性能。当浸镀液中添加0.1%和0.5%的Ce时,热增重逐渐减小,涂层的抗高温氧化性能逐渐提高。但当浸镀液中Ce含量达1.0%时,涂层的抗高温氧化性能又降低,与浸镀液中含0.1%Ce处理样品的涂层抗氧化性能相当。上述结果表明,浸镀液中添加适当的稀土元素Ce,将能有效地改善涂层的性能。作为一种防氚渗透涂层,热浸铝涂层是很有前途的。