Preparation and reactivity of sol-gel titania films on FeCrAl alloys and estimation of adhesion energy of alumina scales

Préparation et réactivité des films sol-gel TiO₂ sur les alliages FeCrAl et estimation de l’énergie d’adhérence des couches d’alumines

¹ Laboratoire de Technologie des Matériaux, Département de Sciences des Matériaux, Faculté de Génie Mécanique et Génie des Procédés, USTHB, B.P No. 32, 16111 El-Alia, Bab-Ezzouar, Alger, Algérie
chegrouneredouane@yahoo.fr
² Laboratoire SIMaP, Université de Grenoble, BP 75, 38402 Saint-Martin-d’Hères, France

Received: 2 October 2012
Accepted: 12 March 2013

Abstract

The sol-gel TiO₂ coatings were applied in order to improve the rapid transformation of alumina scales formed on the FeCrAl alloys during oxidation at high temperatures. The titanium-containing sol-gel coatings were prepared from the precursor tetra-isopropyl-orthotitanate (TIPT). The preparation conditions such as solvent, concentration and pH were studied. The influence of pH and (solvent/precursor ratio) on gelification time was also studied. The adhesion energy was estimated using the tensile test in the SEM chamber for the samples oxidized in air at 850 and 950 °C for 72 h.

Résumé

Le revêtement TiO₂ sol-gel a été appliqué pour améliorer la transformation rapide des alumines formées sur les alliages FeCrAl durant l’oxydation à haute température. Les revêtements sol-gel à base de titane ont été préparés à partir du précurseur tétra-isopropyl-orthotitanate (TIPT). Les conditions de préparation telles que le solvant, la concentration et le pH ont été étudiées. L’influence du pH et du rapport (solvant/précurseur) sur le temps de gélification a été aussi étudiée. L’énergie d’adhérence a été estimée en utilisant un essai de traction à l’intérieur d’une chambre du MEB pour des échantillons oxydés à l’air à 850 et 950 °C pendant 72 h.