The effects of yttrium addition on high-temperature oxidation of heat-resistant alloy with sulfur

Amano, Tadaaki; Isobe, Hisao; Sakai, Nozomu; Shishido, Toetsu

doi:10.1016/s0925-8388(02)00392-4

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“…Tais condições induzem a vários problemas tais como tamanho de partí-culas e formação de diferentes fases 9,10 . A versatilidade do método sol-gel tem motivado a preparação de óxidos dopados com terras raras para aplicações fotônicas [13][14][15] .A rota sol-gel não-hidrolítica pode ser utilizada para preparar óxido de ítrio-alumínio dopado com íons de terras raras. O controle da reação dos cloretos de ítrio, alumínio e európio realizado em tubo selado com temperatura e atmosfera controladas, utilizando álcoois e éteres como doadores de oxigênio para a formação in situ dos alcóxidos, e posterior tratamento térmico, conduz à formação dos óxidos mistos 16 , os quais tem despertado enorme interesse por apresentarem novas propriedades físico-químicas 17 .…”

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Óxido misto de ítrio-alumínio dopado com Eu(III)

et al. 2005

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Recebido em 12/3/04; aceito em 22/9/04; publicado na web em 28/1/05 Eu(III)-DOPED ALUMINIUM YTTRIUM OXIDE. In this work, we report the synthesis and the photoluminescence features of Eu(III)-doped yttrium-aluminium oxide obtained by non-hydrolytic sol-gel routes. After heating the powders above 600 o C the XRD patterns show the presence of the Y 4 Al 2 O 9 (YAM) and Y 3 Al 5 O 12 (YAG) phases. At 800 and at 1500 o C the PL spectra display the Eu(III) lines characteristic of the YAM monoclinic phase. The 5 D 0 → 7 F 2 transition is favored relatively to the 5 D 0 → 7 F 1 lines. However, at 1100 o C the cubic YAG is the preferential phase and the 5 D 0 → 7 F 1 transition dominates the spectrum. The Eu(III) ions lie in a centrosymmetrical site. The different solvents used in the sol-gel synthesis also change the relative proportion between these two phases. This is monitored analyzing the modifications in the relative intensity between the 5 D 0 → 7 F 2 and the 5 D 0 → 7 F 1 transitions.Keywords: YAG; Eu III; sol-gel. INTRODUÇÃOTerras raras dopando vidro têm atraído a atenção da comunidade científica, devido às suas potenciais aplicações como dispositivos ópticos 1 . A química do sol-gel já é conhecida há bastante tempo, porém só nas últimas décadas tem sido explorada, principalmente pelo uso dos alcóxidos, os quais envolvem a produção de uma suspensão coloidal com subseqüente transformação em um gel viscoso e, posteriormente, um sólido 2 . Existe uma série de vantagens para o uso do processo sol-gel tradicional, tais como baixas temperaturas, incorporação de espécies orgânicas, entre outras, mas algumas limitações podem interferir no produto final, principalmente a sensibilidade dos precursores e a umidade.O processo sol-gel não-hidrolítico recentemente desenvolvido tem sido empregado como metodologia alternativa, devido à sua versatilidade como método de preparação de óxidos inorgânicos 3 . A rota solgel não-hidrolítica envolve a reação de um haleto metálico com um doador de oxigênio, tal como álcool ou éter, para formar um alcóxido na ausência de umidade, com posterior formação do óxido inorgânico 4 . A literatura sobre essa metodologia tem aumentado nos últimos anos. O processo tem sido usado para a obtenção de óxido de alumínio e silício contendo diferentes tipos de compostos 3,5-9 .Óxido misto de ítrio e alumínio possui particular interesse quando dopado com terras raras, principalmente devido a suas propriedades ópticas em lasers no estado sólido e luminóforos [10][11][12] . Esses materiais são normalmente sintetizados a altas temperaturas através de reações no estado sólido entre os óxidos de ítrio e alumínio. Tais condições induzem a vários problemas tais como tamanho de partí-culas e formação de diferentes fases 9,10 . A versatilidade do método sol-gel tem motivado a preparação de óxidos dopados com terras raras para aplicações fotônicas [13][14][15] .A rota sol-gel não-hidrolítica pode ser utilizada para preparar óxido de ítrio-alumínio dopado com íons de terras raras. O controle da reação dos cloretos d...

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Óxido misto de ítrio-alumínio dopado com Eu(III)

et al. 2005

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“…It has been recorded that the yttrium doped alloys show a planar morphology oxide scale. Also any sulphur present is segregated into substrates of stable yttrium-sulphide particles [80]. The addition of 0.5% of yttrium to Ni-30Cr alloy was also reported to lower the oxidation rate and to improve the inherent strength of the metal/scale interface [81].…”

Section: Rheniummentioning

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Isothermal Oxidation Comparison of Three Ni-Based Superalloys

Mallikarjuna

Richards

Caley

2017

J. of Materi Eng and Perform

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“…The protective character of a-Al 2 O 3 scale and its adherence to the substrate can be improved through the use of reactive elements (RE), e.g., Zr, Hf, Y, Ce, La, and other rare earth elements) [1,[8][9][10][11][12][13]. The required RE concentration in the scale depends on several factors such as the chemical composition of the alloy, the amount and kind of impurities (e.g., sulfur) the latter contains, the kind of reactive element and the oxidation conditions (temperature, time, environment).…”

Section: Introductionmentioning

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High-temperature oxidation of FeCrAl alloy with alumina–silica–ceria coatings deposited by sol–gel method

Chęcmanowski

Matraszek

Szczygieł

et al. 2013

J Therm Anal Calorim

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One-layer protective coatings made up of SiO 2 -Al 2 O 3 or SiO 2 -Al 2 O 3 -CeO 2 oxides were synthesized on a FeCrAl alloy substrate by the sol-gel method from sols containing tetraethyl orthosilicate, aluminum tri-secbutoxide and cerium(III) 2,4-pentanedionate as the precursors. Coating solutions with the Si:Al:Ce molar ratio of 3:1:0, 3:1:0.1; 3:1:0.01, and 3:1:0.001 were used. The composition and morphology of the obtained gels were examined by TG/DSC, XRD, and SEM techniques. It was found that a small addition of cerium affected the morphology of the forming coatings and improved the FeCrAl alloy resistance to high-temperature oxidation (in air at T = 900°C for t = 100 h). The oxidation of all the investigated samples conformed to the parabolic rate. The protection effectiveness of the one-layer coatings after 100 h of high-temperature oxidation was as high as 70 %.

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The effects of yttrium addition on high-temperature oxidation of heat-resistant alloy with sulfur

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