导读：最近，国际材料领域著名期刊《Acta Materialia》发表上海大学材料科学与工程学院高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室操光辉教授和李喜教授团队的最新研究成果“A combinatorial approach to study the phase constitution of the Ni-Al-Pt system”。上海大学材料学院是第一和通讯单位，操光辉教授和李喜教授为通讯作者。

铂（Pt）能够改善发动机叶片热障涂层粘结层的抗氧化和抗腐蚀性能，然而叶片服役时由于涂层和基体高温合金之间扩散导致Ni、Al和Pt之间形成复杂的相组成。组合/高通量法研究含有贵金属成分合金的相平衡无疑高效和节约研究成本。本文通过Ni/Al/Pt三元扩散偶并利用电子探针和透射电镜表征了Ni-Al-Pt三元合金系1100°C的高温相组成，研究结果可望为进一步优化和改进发动机叶片涂层成分和结构提供理论基础。该研究得到上海科委和国家自然科学基金的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116703

Ni/Al/Pt三元扩散方法已被证明是研究与贵金属相组成的有效方法。根据EPMA和TEM研究，可以得出以下主要结论：

（1）Ni是高温Pt3Al （h）的稳定剂。经鉴定，Pt2Al （l）为正交结构，晶格参数为a = 1.683 nm, b = 0.395 nm, c = 0.540 nm。Pt3Al （h）为立方L12结构，晶格参数a = 0.382 nm。

（2）在晶格参数A = 0.368nm的条件下，观察到三元立方相γ #-Ni2PtAl。它与γ-（Ni,Pt）3Al相邻，具有（100）[001]γ # // （100）[001] γ取向关系。同时还证实了L10 α-NiPt2Al三元相的存在。

（3）图片结构图片相由L10 β-（Ni,Pt）Al马氏体形成，为正交晶型，晶格参数a = 0.747 nm, b = 0.682 nm, c = 0.376 nm。（221）在图片板之间存在孪晶界。图片 图片相与L10 β-（Ni,Pt）Al马氏体的取向关系为（100）[010]D192h // （100）[001] β。

图1：Ni/Al/Pt三元扩散示意图：（a）纵向截面尺寸（单位：mm），（b）内部结构，（c-f）采用挤压和电子束焊接（EBW）组装。

图2：（a） Ni/ a /Pt三元扩散的横断面BSE SEM显微图。位置（Pos.）1-7是通过FIB铣削制备TEM试样的地方，（b） 1100℃下Ni-Al-Pt的等温截面[35,Pos的EPMA浓度分布。（c） 1，（d） 2和3，（e） 4-6，和（f） 7。相位分配后面的大写字母是TEM研究区域的标记。

图3：（a） Pos. 1的TEM BF图像，沿着（B）[102]、（c）[001]和（d）[113]区域轴标记为（B-（Ni,Pt）Al）区域的SAED模式。

图4：（a） Pos.2标记为B的区域的SAED模式，（Pt2Al3）沿（b）[1001]，（c）[011]和（d）[101]区轴。

图5:（a） TEM BF图像从Pos.3 SAED模式的区域C （PtzAl）沿，（b）[100]、（c） [201]，和（d） [103]区轴。

图6：（a）TEM BF图像来自于Pos.4 TEM4,（b）扩大TEM BF的图像区域D呈现出层状形态，SAED区域D （Pt3Al）模式（c） [100], [101] （D）和（e）[103]带轴，和球状地区e（α-NiPt2Al） （f） [001], [110] （g）， （h）[112]区轴。（a）中的亮区是由于光纤制备TEM试样中的裂纹而产生的真空区。

图7：（a） Pos. 5的TEM BF图像显示F （γ#-Ni2PtAl）区域沿（b） [001]，（c）[013]和（d）[011]区域轴的SAED模式，F （γ#-Ni2PtAl）区域F和G区域之间的界面。（f）沿（e）[011]带轴的G（γ-（Ni,Pt）3Al）区域的SAED模式，以及γ#和γ相的复合SAED模式显示取向关系（1 3 1）[013]γ# //（31 1）[011]γ。

图8：（a） Pos. 6的TEM BF图像，以及沿着（b） [110] 和（c） [21i] 区域轴标记为H （y-NI（Pt,Al））区域的SAED模式。

图9：（a） Pos.7的TEM BF图像，显示球状和片状区域，SAED模式的区域标记为i（y）（b） 001], （c）[111]和（d）[011]带轴，（e） HAADF-STEM图像的区域在图9中的框架和相应的edx NIi映射，艾尔和Pt, SAED模式的J沿着（[11）（g） [110], （h）[12]带轴，（i）地区的高倍率“（N.Pt）显示（221）双边界，沿（i） 10101，（K） 10i21和（1）1221区域轴的区域K （Ni.Ppt），Al）的SAED模式。（a）中的亮区是由FIB制备的TEM样品中的裂纹引起的真空区。