碳化铪氧化的热力学研究

李辉^1,2，孙国栋^1,2，邓娟利¹，李恺峰¹，纪道朋¹，赖金宇¹

1. 长安大学材料科学与工程学院2. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室

摘 要：采用平衡热力学方法研究了碳化铪（HfC）的氧化机理,分析了氧气含量O2、温度T和总压p三种因素的影响。结果表明,氧含量主要影响残余C-O产物的类型和含量,温度主要影响Hf和C的固相产物晶型,压强主要影响C的气相产物类型和含量。在低温区（T<1699.85℃）和高温区（1699.85℃≤T<2899.85℃）,HfC中的Hf会分别氧化生成单斜相和四方相氧化铪。在低温区（T<1273.0℃）和氧含量较少时,HfC中的C元素以石墨态剩余,随氧含量增加C逐步氧化为CO和CO2;在高温区（T≥1273.0℃）,HfC中的C和Hf同时被氧化;由此提出了HfC中Hf和C分别氧化的机理模型。计算结果与相关实验报道和理论计算结果一致,可为HfC在高温下的实际应用提供理论指导。

关键词：碳化铪;氧化;热力学;