热喷涂铜铝聚苯酯封严涂层制备和性能研究

本文以铜铝合金粉和聚苯酯为原材料,添加粘结剂,采用机械团聚复合工艺制备铜铝聚苯酯复合粉末;采用大气等离子喷涂工艺制备的铜铝聚苯酯封严涂层组织均匀,聚苯酯和孔隙占比45.3%,涂层硬度为56.3 HR15Y、结合强度≥6.9MPa、650℃下抗热震性能良好,涂层在96小时室温中性盐雾试验外观评级达到4级,可满足航空发动机对气路间隙控制封严涂层的要求。     

喷涂电流对铝硅 - 聚苯酯涂层组织结构和沉积率的影响

采用等离子喷涂制备了铝硅-聚苯酯复合涂层, 研究喷涂电流对复合涂层组织和沉积率的影响。 结果表明： 随着喷涂电流的增加, 等离子喷涂功率增加, 传导为喷涂粒子的热能和动能, 粒子的温度和速度提高, 伴随着高 分子聚苯酯的高温烧蚀和高速铝硅液滴的飞溅, 复合涂层的沉积率逐渐降低。     

制粉工艺对铝基聚苯酯封严涂层材料粉末及涂层性能影响研究

本文以铝基合金粉末和聚苯酯为原材料,通过固相混合、喷雾造粒、胶粘团聚三种制粉方法制备了铝基聚苯酯复合粉末,通过等离子喷涂方法制备了封严涂层,并对粉末及涂层性能进行了对比研究。实验结果表明,胶粘团聚型粉末粒度、松装密度、流动性等性能配合良好,喷涂后涂层可磨耗组分存留完整,硬度、结合强度的匹配性最好。     

热喷涂铝青铜 - 聚苯酯涂层耐磨性能研究

本文采用大气等离子喷涂工艺在典型零件支承环上制备了铝青铜 - 聚苯酯耐磨涂层, 测试了涂层硬度、 结合强度、 微观组织等性能, 重点考核了在转速 20000 r/min, 输入扭矩 800 N?m, 滑油温度 90~100℃, 滑油压 力 0.2~0.3 MPa, 运行时间 50 h 条件下的支撑环涂层整机台架试验后的耐磨性能; 试验结果表明, 制备的铝青铜 - 聚苯酯耐磨涂层硬度 89.6 HR15Y, 结合强度 25.5 MPa, 涂层组织均匀、 孔隙率为 15.18%, 采用目视和体视显微 镜检查台架试验后的典型件涂层外观状态, 通过高精度三坐标测量方法计算涂层的磨损量, 台架考核试验结果表 明, 典型件铝青铜 - 聚苯酯涂层完整、 光滑, 无开裂、 剥离、 剥落, 涂层磨损最严重位置的磨损量为 0.006 mm, 涂层耐磨性能优异。     

新型铝硅氮化硼复合涂层材料及可磨耗封严涂层的制备和性能研究

本文以铝硅合金粉和六方氮化硼为原材料,添加粘结剂,采用机械包覆工艺制备了铝硅氮化硼复合粉末;采用大气等离子喷涂工艺制备了可磨耗封严涂层,并对涂层的显微组织、表面硬度、结合强度和抗热震性能进行了研究.研究表明,该复合粉末材料具有良好的喷涂工艺适应性,能有效避免氮化硼组分在喷涂过程中的烧损,喷涂后涂层的各项性能良好,可以满足发动机对工作温度≤450℃的封严涂层的使用要求.     

等离子喷涂NiCrAlYSi基封严涂层的性能研究

采用大气等离子喷涂方法制备NiCrAlYSi基封严涂层,涂层采用聚苯酯为造孔剂,氟化物为自润滑相。研究发现,随着聚苯酯的含量增加,涂层孔隙率增加,硬度下降。喷涂参数(喷涂距离,喷涂功率)对涂层的硬度亦有较大影响,随着喷涂参数的改变,喷涂过程中聚苯酯的氧化程度各异,从而影响了涂层中的孔隙率,进而导致涂层硬度的变化。因此,通过调控喷涂参数和聚苯酯含量,可以达到对涂层孔隙率及硬度的控制。1000℃至室温热震试验结果表明:涂层具有良好的抗热冲击性能,且气孔率高的涂层抗热冲击性能更加优异。     

铜铝聚苯酯涂层的制备及高温耐磨性能研究

采用团聚复合工艺制备铜铝聚苯酯复合粉末,采用大气等离子喷涂工艺制备铜铝聚苯酯涂层,并对涂层开展了600℃下长达1000 h的等温氧化试验,表征了涂层的相结构、微观组织、孔隙率、高温硬度及摩擦磨损性能。结果表明,喷涂态涂层中聚苯酯及孔隙分布均匀;涂层的相组成主要是α相和β’相,涂层表现出优异的抗氧化性能;孔隙率越高,硬度越低。磨损2 min基本达到稳定磨损阶段,氧化5 h～100 h涂层的摩擦系数在0.8～1.1,体积磨损率在0.00116～0.00199 mm³·N^-1·m^-1;氧化500 h和1000 h涂层的摩擦系数分别为1.0和0.7,体积磨损率分别为8.42×10^-4 mm³·N^-1·m^-1和7.78×10^-4 mm³·N^-1·m^-1,长时间氧化形成的氧化膜起到了减磨润滑作用。氧化5～100 h涂层的磨损机制是磨粒磨损和疲劳磨损;氧化500...     

铝含量对镍铬铝膨润土可磨耗封严涂层性能的影响

镍铬铝膨润土涂层是一种用于航空发动机、 燃气轮机和透平机等封严部位的中高温可磨耗封严涂层。 本 文采用化学包覆工艺制备了铝含量在 3.33 wt.%~4.68 wt.% 之间的镍铬铝膨润土粉末, 并通过火焰喷涂工艺制备 得到镍铬铝膨润土涂层, 研究了粉末铝含量对镍铬铝膨润土涂层组织和性能的影响。 结果表明： 随着粉末中铝含 量的增加, 涂层的硬度和结合强度呈现上升趋势; 当铝含量为 4.68 wt.% 时, 所制备的复合粉末材料经喷涂后, 组织均匀性好, 涂层硬度为 52.84 HR15Y, 结合强度为 6.63 MPa, 在室温及高温下 IDR 值均小于 6%, 可磨耗性 能优良。     

不同粘结剂制备的铝硅氮化硼复合粉末材料及封严涂层性能研究

本文对比分析了三种不同粘结剂制备的铝硅氮化硼复合粉末材料及封严涂层的组织性能,结果表明:以B3为粘结剂时,铝硅氮化硼复合粉末材料的形貌和性能较优,等离子喷涂过程的沉积效率最高,由此制备的封严涂层组织均匀,硬度和结合强度匹配最好,在450℃下抗热震性能和热稳定性能良好。     

火焰喷涂用 Al-6Si 丝材热处理工艺及涂层性能研究

采用拉拔的方法制备了火焰喷涂用 Al-6Si 丝材, 研究了中间退火和成品退火温度对铝硅合金性能的影响, 并对铝硅合金丝材涂层性能进行研究, 对退火后铝硅合金坯料抗拉强度和伸长率进行测试, 对退火后的成品铝硅 合金丝金相组织进行了分析表征, 并对自制 Al-6Si 丝材和进口铝硅丝材 (Metco SF Aluminum) 涂层的孔隙率、 显 微硬度、 结合强度及热震性能进行分析比较。 结果表明, 铝硅合金坯料采用 450 ℃退火工艺显著改善了力学性能, 铝硅合金丝材经 400 ℃退火处理, 晶粒均匀。 采用自制 Al-6Si 丝材和进口铝硅丝材喷涂涂层孔隙率、 显微硬度、 结合强度及热震等性能基本相当, 满足封严涂层应用要求。     

热喷涂铁基材料在印刷业耐磨防护上的应用

与典型的耐磨防护材料（如金属陶瓷）相比,铁基材料不仅对人体更健康、更具有环境友好性,而且在材料成本和加工费用方面,其经济效益也更明显。当喷涂粉末的粒度非常细时（小于15um）,所获得的涂层表面更光滑,而且能获得相对较薄的、致密的、接近净成形的涂层。这就会降低涂层材料及加工的费用。本研究采用大气等离子（APS）喷涂粒度为...     

组元粒度对AlSi包覆BN涂层组织性能的影响

本文制备三种不同粒度配比的AlSi包覆BN复合粉末,通过大气等离子喷涂制备AlSi/BN可磨耗封严涂层,对涂层的硬度,结合强度及涂层组织进行了研究,并通过试验研究了不同形态颗粒在喷涂沉积过程中的演变行为,试验表明,较细的AlSi包覆较小粒径的BN颗粒在喷涂过程中具有最好的沉积效果,BN损失最少,核心BN颗粒粗大的粉末沉积效果差,BN损失严重。     

微米尺度与纳米尺度陶瓷颗粒等离子喷涂(APS)、超音速火焰喷涂(HVOF)、冷喷涂制备MCrAlY-Al_2O_3复合涂层的微结构与性能对比

陶瓷颗粒增强型金属基复合涂层在诸多工业领域都有需求,其中包括炼钢工业。本文中,MCr Al Y-Al2O3复合粉末通过球磨法制备,并且通过等离子喷涂、超音速火焰喷涂和冷喷涂分别制备了MCr Al Y-Al2O3复合涂层。实验结果显示,可以选用不优先使基体与Al2O3结合的复合粉末控制涂层中的Al2O3含量。涂层粉末的微结构在冷喷涂涂层和超音速火焰喷涂涂层中得到了良好的保留,这是因为喷涂粒子未熔化或部分熔化。然而,对于等离子喷涂的涂层,大多数Al2O3颗粒被隔离在层状界面,在条状界面上形成连续的氧化皮。经退火处理后,由元素扩散引起的条状界面的强化使得超音速火焰喷涂和大气等离子喷涂的涂层硬度增大。此外,冷喷涂涂层由于退火后加工硬化效果的消除,硬度增加不像超音速火焰喷涂和等离子喷涂涂层那样明显。     

可磨耗封严涂层粉料,喷涂工艺及基本性能的研究

分析了几种中温可磨耗封严涂料层粉料的特性,并改变喷涂工艺制得不同硬度的涂层,分析了涂层的组织和相结构,探讨了粉料和喷涂工艺对组织结构和基本性能的影响。研究结果表明,国产３０７涂层粉料颗粒较粗,包覆不理想,涂层组织疏松,硬度偏低。国产３１０粉料细小,使硬度高出Ｍｅｔｃｏ所要求的硬度范围;从硬度方面考核,国产３１３、６０１涂层粉料尚可。对试验的几种封严涂层,火焰喷涂通过改变工艺参数容易调整涂层硬度,等     

喷涂工艺参数对铝硅氮化硼封严涂层组织及性能的影响

采用大气等离子喷涂方法制备了铝硅氮化硼封严涂层,通过对涂层显微结构、硬度、结合强度和飞行粒子状态的研究,分析了喷涂工艺参数(功率22～34kW、送粉量30～50g/min及喷涂距离90～150mm)的变化对涂层组织和性能的影响规律。研究结果表明:随着功率的增加,飞行粒子温度和速度均增加,涂层的孔隙率和BN含量降低,硬度和结合强度提高;随送粉量增加,粒子温度和速度均减小,涂层孔隙率和BN含量增加,硬度和结合强度降低;随着喷涂距离的增加,粒子飞行速度降低的影响大于温度升高的影响,导致涂层孔隙率和BN含量提高,硬度和结合强度降低。     

柱状晶对等离子YSZ涂层性能的影响

本文选用微米级YSZ粉末和纳米级YSZ粉末喂料,采用等离子喷涂技术制备了两种YSZ涂层,并通过扫描电镜(SEM)对涂层的微观组织和结构进行了研究。结果表明:微米级YSZ粉末制备涂层内部柱状晶的尺寸较短,长度在1～3μm之间;纳米级YSZ粉末制备涂层内部柱状晶的尺寸较长,长度在8～12μm之间;这种组织结构特征的差异是导致YSZ涂层结合强度和热震性能不同的主要原因。     

HVOF喷涂Cr3C2-NiCr涂层：粉末颗粒形貌和喷涂参数对涂层微观组织、性能和高温耐磨性的影响

热喷涂碳化铬涂层广泛应用于高温耐磨环境。在这样高温的恶劣环境下,许多相会产生分解、氧化以及涂层组织变化,从而影响其耐磨性。尽管可以认为Cr3C2-NiCr涂层在高温条件下的组织分解将取决于喷涂微观结构和喷涂参数,但在这方面的研究较少。本文旨在设计出更好的喷涂参数,以提高碳化铬涂层在高温滑动磨擦磨损条件下的显微结构性能。通过X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）观察两种Cr3C2-NiCr相所形成的涂层组织,并且观察飞行颗粒的温度和速度。本文研究了800％下滑动摩擦行为与喷涂参数和涂层微观结构的关系,同时测量涂层在滑动磨擦前后的维氏硬度（300gf）。     

等离子喷涂制备铁基复合陶瓷涂层的研究

以铝粉和氧化铁粉作原料,采用等离子反应合成技术制备出了金属颗粒增韧的FeAl2O4-Al2O3-Fe复合陶瓷涂层。研究分析了复合涂层的组织及其性能。结果表明：等离子反应合成得到了以层状基体相FeAl2O4与硬质相Al2O3为骨架,球状Fe相弥散分布于基体相上的复合涂层。复合涂层的断裂韧性和结合强度明显优于普通Al2O3涂层,特别是复合涂层的具有较高的耐磨性能。     

Correlation of microstructure and wear resistance of ferrous coatings fabricated by atmospheric plasma spraying

The correlation of microstructure and wear resistance in ferrous coatings applicable to diesel engine cylinder bores was investigated in this study. Seven kinds of ferrous spray powders, two of which were stainless steel powders and the others blend powders of ferrous powders mixed with Al₂O₃-ZrO₂ powders, were sprayed on a low-carbon steel substrate by atmospheric plasma spraying. Microstructural analysis of the ferrous coatings showed that various Fe oxides such as FeO, Fe₂O₃, and γ-Fe₂O₃ were formed in the martensitic (or austenitic) matrix as a result of the reaction with oxygen in air. The blend coatings containing γ-Al₂O₃ and t-ZrO₂ oxides, which were formed as Al₂O₃-ZrO₂ powders, were rapidly solidified during plasma spraying. The wear test results revealed that the blend coatings showed better wear resistance than the ferrous coatings because they contained a number of hard Al₂O₃-ZrO₂ oxides. However, delamination occurred when cracks initiated at matrix/oxide interfaces and propagated parallel to the worn surface in the case of the large hardness difference between the matrix and oxide. The wear rate of the coating fabricated with STS316 powders was slightly higher than other coatings, but the wear rate of the counterpart material was very low because of the smaller matrix/oxide hardness difference due to the presence of many Fe oxides. In order to reduce the wear of both the coating and its counterpart material, the matrix/oxide hardness difference should be minimized, and the hardness of the coating should be increased over a certain level by forming an appropriate amount of oxides.