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铂具有卓越的高温稳定性和化学惰性等，在化工、玻璃等行业发挥着其他材料不可替代的作用。例如，现代工业中，铂是制备玻璃纤维拉丝用漏板、平板显示玻璃制备用通道等不可替代的主材。
金属铂长时间处于高温环境时，容易出现晶粒长大、性能下降等问题，难于满足日益严苛的服役性能要求。改善铂合金室温性能及高温性能对其应用至关重要。国内外的研究及工程实践表明，固溶强化、弥散强化等方法是改善铂合金的室温性能及高温性能主要手段。
本论文重点研究了ZrO2和Y2O3颗粒弥散强化Pt-20Rh的微观组织、力学性能、玻璃熔滴润湿性能、焊接成型性能等，主要工作和研究结果如下：
①设计制备了ZrO2、Y2O3颗粒弥散强化Pt-20Rh合金试样。通过熔炼、电火花等离子体熔蚀法制粉、内氧化-烧结、高温锻造、冷轧、退火等工艺，制备了厚度1mm的不同氧化物颗粒含量的弥散强化Pt-20Rh合金薄片。采用氩弧焊制备了焊接接头试样。
②测试分析了弥散强化Pt-20Rh合金薄片沿轧制方向的拉伸性能。结果显示，随着Zr、Y含量的增加，合金室温及1000℃的屈服强度、抗拉强度和加工硬化率都有明显的提高，延伸率略有下降。常温和1000℃的实验结果良好吻合于基于Orowan公式和Arzt-R?sler-Wilkinson模型计算理论结果，说明ZrO2等氧化物颗粒为主要弥散强化相。
③采用透射电子显微镜(TEM/HRTEM)观察了弥散强化Pt-20Rh合金的微观结构，分析了ZrO2颗粒的尺寸及其晶体结构。采用扫描电子显微镜电子背散射衍射(EBSD)分析表征了合金的基体结构。利用JEM-2100中的能量色散谱(EDS)对ZrO2粒子的组成进行了研究。发现Pt-20Rh基体退火后是一种回复结构，未见再结晶，微观组织呈现纤维状。球状的ZrO2颗粒均匀弥散的分布在基体中，直径大多数集中在5-35nm之间。轧制后，ZrO2和Y2O3颗粒的变形情况有一定差异，ZrO2粒子保持其球形，没有明显的变形，部分Y2O3粒子沿法向被压缩，而且颗粒两侧沿轧制方向出现裂纹，其原因估计与Y2O3颗粒硬度较低且与基体间界面结合强度较低有关。
④将弥散强化Pt-20Rh合金薄片沿TD方向焊接成型后，沿轧制方向进行拉伸测试。结果表明，随着ZrO2颗粒含量的增加，Pt-20Rh焊接接头的屈服强度和抗拉强度显著增加。焊接接头与母材相比，每种合金试样的焊接接头都基本保持其屈服应力，而其加工硬化能力大大降低。
⑤采用透射电子显微镜(TEM/HRTEM)、扫描电子显微镜电子背散射衍射(EBSD)表征了弥散强化Pt-20Rh焊接接头微观结构。发现焊接接头熔合区晶粒为铸态枝晶结构，晶粒中分布大量的小角度晶界。相比于母材孔洞数量较少且尺寸很小，焊缝区空洞数量明显增多，尺寸增大，且孔洞的数量和尺寸随ZrO2颗粒含量的增加而增加。焊接接头的ZrO2颗粒形状为球形，且依然均匀分布，能较好解释合金焊接前后屈服应力基本不变的内在成因。
⑥采用座滴法测试了1000-1550℃弥散强化Pt-20Rh合金与SiO2-Al2O3-CaO-MgO玻璃熔滴的接触角。发现接触角随温度的变化趋势可分为三个阶段：平缓波动阶段，急剧下降阶段和缓慢下降阶段。当温度升高到1350℃以上时，接触角随温度的升高而缓慢减小。由于玻璃的相变影响玻璃熔滴和铂铑合金的润湿性，可以在接触角-温度曲线上观察到两个明显的拐点。SiO2-Al2O3-CaO-MgO玻璃熔滴与PtRh20合金之间是否润湿的临界温度为1246℃。SiO2-Al2O3-CaO-MgO玻璃滴与ODS-PtRh20之间的温度为1272℃。PtRh20合金和ODS-PtRh20合金的润湿性差异如下。当温度低于1300℃时，PtRh20合金更容易被玻璃熔滴润湿。当温度超过1300℃时，ODS-PtRh20合金易与玻璃熔滴润湿。
金属铂长时间处于高温环境时，容易出现晶粒长大、性能下降等问题，难于满足日益严苛的服役性能要求。改善铂合金室温性能及高温性能对其应用至关重要。国内外的研究及工程实践表明，固溶强化、弥散强化等方法是改善铂合金的室温性能及高温性能主要手段。
本论文重点研究了ZrO2和Y2O3颗粒弥散强化Pt-20Rh的微观组织、力学性能、玻璃熔滴润湿性能、焊接成型性能等，主要工作和研究结果如下：
①设计制备了ZrO2、Y2O3颗粒弥散强化Pt-20Rh合金试样。通过熔炼、电火花等离子体熔蚀法制粉、内氧化-烧结、高温锻造、冷轧、退火等工艺，制备了厚度1mm的不同氧化物颗粒含量的弥散强化Pt-20Rh合金薄片。采用氩弧焊制备了焊接接头试样。
②测试分析了弥散强化Pt-20Rh合金薄片沿轧制方向的拉伸性能。结果显示，随着Zr、Y含量的增加，合金室温及1000℃的屈服强度、抗拉强度和加工硬化率都有明显的提高，延伸率略有下降。常温和1000℃的实验结果良好吻合于基于Orowan公式和Arzt-R?sler-Wilkinson模型计算理论结果，说明ZrO2等氧化物颗粒为主要弥散强化相。
③采用透射电子显微镜(TEM/HRTEM)观察了弥散强化Pt-20Rh合金的微观结构，分析了ZrO2颗粒的尺寸及其晶体结构。采用扫描电子显微镜电子背散射衍射(EBSD)分析表征了合金的基体结构。利用JEM-2100中的能量色散谱(EDS)对ZrO2粒子的组成进行了研究。发现Pt-20Rh基体退火后是一种回复结构，未见再结晶，微观组织呈现纤维状。球状的ZrO2颗粒均匀弥散的分布在基体中，直径大多数集中在5-35nm之间。轧制后，ZrO2和Y2O3颗粒的变形情况有一定差异，ZrO2粒子保持其球形，没有明显的变形，部分Y2O3粒子沿法向被压缩，而且颗粒两侧沿轧制方向出现裂纹，其原因估计与Y2O3颗粒硬度较低且与基体间界面结合强度较低有关。
④将弥散强化Pt-20Rh合金薄片沿TD方向焊接成型后，沿轧制方向进行拉伸测试。结果表明，随着ZrO2颗粒含量的增加，Pt-20Rh焊接接头的屈服强度和抗拉强度显著增加。焊接接头与母材相比，每种合金试样的焊接接头都基本保持其屈服应力，而其加工硬化能力大大降低。
⑤采用透射电子显微镜(TEM/HRTEM)、扫描电子显微镜电子背散射衍射(EBSD)表征了弥散强化Pt-20Rh焊接接头微观结构。发现焊接接头熔合区晶粒为铸态枝晶结构，晶粒中分布大量的小角度晶界。相比于母材孔洞数量较少且尺寸很小，焊缝区空洞数量明显增多，尺寸增大，且孔洞的数量和尺寸随ZrO2颗粒含量的增加而增加。焊接接头的ZrO2颗粒形状为球形，且依然均匀分布，能较好解释合金焊接前后屈服应力基本不变的内在成因。
⑥采用座滴法测试了1000-1550℃弥散强化Pt-20Rh合金与SiO2-Al2O3-CaO-MgO玻璃熔滴的接触角。发现接触角随温度的变化趋势可分为三个阶段：平缓波动阶段，急剧下降阶段和缓慢下降阶段。当温度升高到1350℃以上时，接触角随温度的升高而缓慢减小。由于玻璃的相变影响玻璃熔滴和铂铑合金的润湿性，可以在接触角-温度曲线上观察到两个明显的拐点。SiO2-Al2O3-CaO-MgO玻璃熔滴与PtRh20合金之间是否润湿的临界温度为1246℃。SiO2-Al2O3-CaO-MgO玻璃滴与ODS-PtRh20之间的温度为1272℃。PtRh20合金和ODS-PtRh20合金的润湿性差异如下。当温度低于1300℃时，PtRh20合金更容易被玻璃熔滴润湿。当温度超过1300℃时，ODS-PtRh20合金易与玻璃熔滴润湿。