金属学报

作者：何家宝, 王亮, 张朝威, 邹明科, 孟杰, 王新广, 姜肃猛, 周亦胄, 孙晓峰

单位：1 中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016；2 中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016

关键词：Al₂O₃涂层,硅基陶瓷型芯,镍基单晶高温合金,界面反应,润湿性,

基金：国家重点研发计划项目(2017YFA0700704);国家重点研发计划项目(2019YFA0705300);四川省科技计划项目(省院省校合作项目)(2022YFSY0016);辽宁省优秀青年基金项目(2021-YQ-02)

为了抑制浇注叶片时合金液与硅基陶瓷型芯的界面反应，从而提高叶片内腔的表面质量，本工作采用原位座滴法研究了多弧离子镀沉积Al2O3涂层对硅基陶瓷型芯与镍基单晶高温合金界面反应及润湿性的影响。利用光学轮廓测量仪、SEM和XRD分别对界面反应后合金与陶瓷的表面质量、形貌、元素分布、反应产物进行了分析。结果表明，施加Al2O3涂层的硅基陶瓷型芯与合金熔体在高温下接触后，只在合金底部少数区域形成了Al2O3及硅化物；而未表面改性的硅基陶瓷型芯与合金熔体接触后，在合金底部形成了连续、致密的Al2O3反应层，且基本覆盖合金底部。合金熔体在施加Al2O3涂层的硅基陶瓷型芯上的润湿角为89.1°，优于在未表面改性的硅基陶瓷型芯上的100.4°，润湿性显著提高。

来源：2025年第7期

《金属学报》期刊编辑部

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