بررسی تاثیر افزودن هافنیوم بر اکسیداسیون هم دما و مقاومت الکتریکی سوپر آلیاژ پایه نیکل جهت ساخت اتصال دهنده فلزی پیل سوختی اکسیدجامد

در این تحقیق تاثیر هافنیوم بر اکسیداسیون و هدایت الکتریکی سوپر آلیاژ پایه نیکل درC o1000 و 75 ساعت بررسی شده است.اکسیداسیون با بررسی ریز ساختار با میکروسکوپ الکترونی روبشی و اندازه گیری وزن و خواص الکتریکی با اندازه گیری مقاومت ویژه سطحی تحلیل شد. نتایج نشان می دهد نمونه با 0.4 Wt.% هافنیوم کمترین افزایش وزن را دارد. خاصیت عناصر فعال همانند هافنیوم در افزایش چسبندگی و تشکیل لایه آلومینا پیوسته و بدون تخلخل، سبب کم شدن آلومینیوم مورد نیاز جهت تشکیل لایه پیوسته می شود. بررسی میکروسکوپی نشان می دهد با وجود هافنیوم تمایل به لایه Al2O3 با ضخامت کمتر بیشتر شده، به طوری که در0.4 Wt.% تنها لایه پیوسته و با ضخامت کم ایجاد شده است، ولی در مقادیر کمتر هافنیوم علاوه بر تشکیل Al2O3 داخلی و غیر پیوسته، لایه اکسیدی اسپینل با ضخامت بالاتر شکل گرفته است. بدون هافنیوم نیز لایه Cr2O3 متخلخل خارجی و لایه اکسیدی داخلی آلومینا ضخیم تشکیل شده است. بهبود مقاومت اکسیداسیون به دلیل انتقال اکسایش داخلی به خارجی آلومینیوم و تشکیل لایه محافظ Al2O3 پیوسته درسطح می باشد. چسبندگی لایه اکسیدی تحت تاثیر قفل مکانیکی در فصل مشترک آلیاژ/ لایه ناشی از تشکیل میخ در طی اکسایش است. دلیل بالاتر بودن مقاومت الکتریکی نمونه حاوی مقادیر کمتر و بدون هافنیوم، نفوذ اکسیژن و تشکیل لایه اکسیدی ضخیم آلومینا، کرومیاو اسپینل می باشد. با توجه به ضخامت کمتر و پیوسته آلومینا به عنوان تنها لایه اکسیدی تشکیل شده در حضور 0.4 Wt.% مقاومت الکتریکی نسبت به سایر نمونه ها کمتر می باشد.

کلیدواژه ها:

سوپر آلیاژ پایه نیکل ، پیل سوختی ، اکسیداسیون ، هافنیوم ، مقاومت الکتریکی