等离子喷涂羟基磷灰石涂层结晶度的分析

采用大气等离子喷涂技术,在Ti6Al4V基体上制备了羟基磷灰石涂层.利用光学显微镜、SEM和XRD分析技术对涂层形貌、相组成和结晶度进行了研究,分析了不同工艺参数对结晶度的影响.结果表明,在喷涂过程中,晶态HA部分发生分解,形成TCP、TTCP、CaO等杂质相,熔化颗粒激冷产生大量非晶;减小喷涂电流,缩短喷涂距离,降低辅助气体流量,均使涂层结晶度增大,杂质相含量降低;1#(结晶度为34.8%)涂层横截面呈典型的层状组织、粉末几乎被完全熔化,2#(结晶度为43.9%)和3#(结晶度为50.6%)涂层的横截面层状组织不明显且含有较多未熔化颗粒.     

镁合金表面APS法制备ZrB_2-ZrC基复合涂层

针对镁合金抗烧蚀性差的问题,采用高能等离子喷涂在AZ91镁合金表面引入NiCoCrAlTaY过渡层后制备复合结构陶瓷涂层.复合陶瓷抗烧蚀层结构设计为小颗粒的SiC和ZrO_2填充于大粒径的ZrB_2和ZrC颗粒周围的四组元复合结构.采用球磨机械混合的方法将平均粒径为10μm的ZrB_2和ZrC粉末及平均粒径为1μm的SiC和ZrO_2粉末混合均匀,形成1μm小颗粒的SiC和ZrO_2均匀填充于10μm粒径的ZrB_2和ZrC颗粒的混合结构粉末作为喷涂粉末,通过大气等离子喷涂方法在46.5kW功率条件下制备复合结构陶瓷涂层.研究结果表明:复合陶瓷层内部组织为小尺寸的SiC和ZrO_2填充于大粒径的ZrB2和ZrC颗粒的四组元复合结构,达到四元复合结构的设计,涂层内部颗粒发生明显的扁平化,涂层显微硬度达到1 311kgf·mm~(-2).通过X射线衍射分析发现在涂层制备过程中粉末没有发生明显的相结构改变,透射电子显微镜微区分析表明在ZrB_2和ZrC大颗粒交界处出现B_2O_5Si非晶环带玻璃相的亚稳结构,有利于抗烧蚀性的提高.     

热喷涂技术在热障涂层制备中的应用

综述了热障涂层研究及应用中的几种热喷涂技术,包括火焰喷涂、爆炸喷涂和等离子喷涂,介绍了上述几种制备技术的原理并分析了各自的特点,认为爆炸喷涂工艺、溶液注入等离子喷涂工艺在新型热障涂层制备中的应用前景广阔．     

热喷涂技术在热障涂层制备中的应用

综述了热障涂层研究及应用中的几种热喷涂技术,包括火焰喷涂、爆炸喷涂和等离子喷涂,介绍了上述几种制备技术的原理并分析了各自的特点,认为爆炸喷涂工艺、溶液注入等离子喷涂工艺在新型热障涂层制备中的应用前景广阔．     

Y-TZP对生物微晶玻璃涂层组织结构的影响

为了弥补生物微晶玻璃力学性能较差,脆性大的不足之处,试验采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体喷涂制备生物微晶玻璃涂层,并添加一定量Y-TZP,研究其对涂层组织与结构的影响.结果表明：Y-TZP有抑制生物微晶玻璃涂层裂纹的能力,同时其在热喷涂及晶化处理过程中表现出良好的相稳定性能,涂层为四方氧化锆与羟基磷灰石微晶的混合相,这保证了涂层的生物性能,同时有利于提高涂层的韧性.     

电弧喷涂马氏体不锈钢涂层耐磨性

为了系统地研究电弧喷涂马氏体不锈钢涂层的耐磨粒磨损性能,选用几种不同含碳量的马氏体不锈钢作为喷涂材料,制备了不同喷涂工艺参数的试件;采用喷砂吹蚀和湿砂橡胶轮磨损试验研究了涂层试件的耐磨粒磨损性能.试验结果表明,随着喷涂材料w（C）的增加,获得的涂层硬度增加,涂层耐磨粒磨损性能也随之增强.涂层制备的工艺参数对涂层的耐磨性影响很大,增加喷涂电流,涂层耐磨粒磨损性能提高;增加喷涂电压或加大喷涂距离,涂层耐磨粒磨损性能下降.     

超音速电弧喷涂制备铝青铜涂层性能研究

电弧喷涂是重要的热喷涂技术之一,在表面修复和强化方面得到广泛应用.文中采用超音速电弧喷涂技术进行铝青铜涂层制备试验研究.通过涂层性能试验得出结论,超音速电弧喷涂所得涂层较常规电弧喷涂的涂层结合强度高、孔隙率低,能满足大轴承套圈耐磨涂层的使用要求.     

微束等离子喷涂氧化锆涂层的生物活性研究

采用微束等离子喷涂(MPS)技术,在Ti-6Al-4V基体上制备了氧化钇稳定化氧化锆(YSZ)涂层,并通过观察涂层在模拟体液(SBF)中浸泡后表面磷灰石的生长情况以评估其生物活性.利用光学显微镜、SEM和XRD对浸泡前后涂层形貌、相组成进行了研究.结果表明:使用MPS方法可以制备ZrO_2涂层;XRD分析显示涂层中ZrO_2主要以四方相存在;SEM观察发现涂层表面较粗糙且存在孔隙;涂层截面的片层结构比较紧密;在SBF中浸泡4周后,涂层表面局部有磷灰石薄膜形成,说明涂层具有一定的生物活性.     

304N不锈钢表面电弧喷涂复合涂层高温氧化防护机制

为了延长奥氏体不锈钢部件在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在304N不锈钢表面制备45CT/Al复合涂层,对复合涂层试件进行1 100℃×350 h的连续氧化实验,考察其高温氧化行为,通过研究复合涂层的微观组织变化,探索其高温防护机制.实验结果表明,复合涂层以两种方式为304N不锈钢基体提供有效的高温氧化保护.一方面保证在涂层体系中具有足够的Al、Cr元素,在涂层外表面形成以Al2O3为主的氧化物防护层,阻止氧化介质的向内侵入;此外,在复合涂层下的基体金属中形成层状分布的AlN扩散阻挡层,延缓复合涂层体系中Al、Cr抗氧化元素的质量分数减少,使复合涂层保持持久的高温氧化防护能力.     

等离子喷涂ZrO2纳米热障涂层及热导率

采用大气等离子喷涂技术制备了纳米ZrO2热障涂层,采用XRD和SEM方法分析了涂层的相结构和微观组织,并采用激光脉冲法测量了纳米涂层的热导率．结果表明,喷涂前后涂层与粉末的相成分没有发生变化,涂层具有典型的等离子涂层微观组织结构,孔隙率约为12．33％．纳米涂层热导率的平均值约为传统微米ZrO2涂层的86％,涂层中大量的纳米晶是纳米涂层隔热性能改善的主要原因．     

镁合金表面HA/CNTs涂层的制备及电化学性能研究

为了提高生物镁合金羟基磷灰石(HA)涂层的耐蚀性能,在微弧氧化电解液中加入羟基磷灰石/碳纳米管(HA/CNTs)复合粉体添加剂,制备HA/CNTs复合涂层。分别对制备的HA/CNTs复合粉体和HA/CNTs复合涂层进行表面形貌和物相组成分析,并对HA/CNTs复合涂层在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,HA/CNTs复合粉体在微弧氧化过程中能均匀地沉积在镁合金表面,结晶良好且无任何杂质;与HA涂层相比,HA/CNTs涂层具有较小的腐蚀电流密度值和较大的阻抗值。此外,在SBF中浸泡4d后,HA/CNTs复合涂层表面出现大量的亚微米级颗粒产物且没有任何腐蚀裂纹。     

溶胶凝胶旋涂法制备不锈钢Al2O3-CeO2-Y2O3复合涂层

本文以Al（NO3）3·9H2O,Ce（NO3）3·6H2——Y（NO3）3·6H2O为原料,PVP（聚乙烯吡咯烷酮）为稳定剂,用sol-gel法通过共沉淀水解再胶溶的办法,得到透明、稳定性能好的复合溶胶.利用旋涂法在SUS304不锈钢基体表面涂覆凝胶膜,经热处理得到复合涂层.采用XRD、SEM、EDS和电化学工作站等测试技术对复合涂层的相组成、微观形貌、成分及耐腐蚀性能等进行测试、表征.实验结果表明：用溶胶凝胶旋涂法能够成功制备出均匀的Al2O3-CeO2-Y2O3复合涂层.当主盐硝酸铝的浓度为0.60 mol/L,加入PVP含量为0.3 mol/L时,旋涂速度为3000r/min,旋涂8次,采用自然干燥再经过800℃煅烧能制得较为均匀连续,并且具有优良抗腐蚀性能的Al2O3-CeO2-Y2O3复合涂层.     

High-quality graphene grown directly on stainless steel meshes through CVD process for enhanced current collectors of supercapacitors

High-quality graphene coating was directly grown on stainless steel meshes via chemical vapor deposition process, during which the morphology of the stainless steel was transformed rugged. When the graphene-coated stainless steel meshes were applied as current collectors of supercapacitors, the changes of the appearance and the graphene coating improved the contact between stainless steel meshes and the active materials, thus benefiting the performance of the supercapacitors. Furthermore, this simple method can be used to prepare the enhanced current collectors for other energy storage devices.     

排塑工艺对钢水余热衬瓷技术的影响

针对表面涂层技术工艺复杂、高耗能、结合不牢固等缺点,利用钢水余热衬瓷技术制得了金属表面衬瓷层.该技术核心之一是配制合格的复合粉.在配制过程中加入了粘结剂(PVB),但使用之前需将其排出.把混合均匀的铁粉和铝粉以及纯PVB一起放在实验箱式炉中加热,确定出了排塑的最佳工艺.利用XRD分析了合金的氧化程度,用SEM比较了排塑完全和未排塑完全的衬瓷铸件的组织.结果发现430℃×1h为最佳排塑工艺;排塑完全的衬瓷铸件表面平整光滑、衬瓷层与基体结合强度高.     

反应热喷涂法制备陶瓷涂层的研究

首先通过差热-失重分析和XRD测试手段对反应热喷涂Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体以制备Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层的可行性进行了分析.然后对喷涂后试样涂层的耐磨性进行了研究.结果表明：Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体差热-失重分析和在1200℃烧结后XRD测试分析均表明完全可以反应生成所需的Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层.所制备陶瓷涂层的耐磨性要比基体提高1倍左右.     

900℃加热后热喷涂FeCrAl/AlSi复合涂层组织变化

为开发一种经济可靠的高温防护涂层,采用电弧喷涂方法在低碳钢表面制备FeCrAl/AlSi复合涂层,并对复合涂层试件进行900℃温度下的2400h加热,以考察其高温氧化表现和微观组织变化.实验结果表明：复合涂层中抗氧化元素的相互配合很好地保护了基体金属.900℃加热3h,防护涂层表面以及内部的氧化物以Al2O3为主,涂层/基体界面两侧形成Cr元素的扩散带.经过2400h加热后,复合涂层外表面氧化物层增厚,涂层/基体界面原位生成铬的氧化物,界面基体金属一侧存在约200μm宽的Cr元素扩散带.     

电弧喷涂制备铝基非晶纳米晶合金材料

采用高速电弧喷涂技术,制备了铝基非晶纳米晶复合涂层材料.经XRD、TEM分析发现,铝基非晶纳米晶复合涂层是由非晶相、纳米晶相和晶化相共同组成的;涂层呈明显层状结构,层与层之间结合良好;涂层结构致密,无明显裂纹和孔隙,孔隙率约为1.8%;涂层的平均显微硬度值约为311 HV100,已达到传统制备工艺获得的铝基非晶合金的显微硬度值.     

等离子喷涂NiCr/Cr_2C_3、Ni/C及其复合涂层的耐磨性能

为了加强车辆机械零件的表面防护,采用等离子喷涂工艺在304N不锈钢表面分别制备了NiCr/Cr_2C_3涂层、Ni/C涂层以及NiCr/Cr_2C_3和Ni/C复合涂层,观察了涂层组织形貌,测试了涂层硬度和耐磨性,分析了涂层的摩擦磨损机理.结果表明,3种涂层中NiCr/Cr_2C_3和Ni/C复合涂层的耐磨性能最好.金属粘结相NiCr可以起到足够的支撑作用,从而防止涂层剥离与黏着磨损的产生.Ni/C作为固体润滑剂,通过自润滑作用降低了涂层的整体摩擦系数.     

纤维素/不锈钢粉复合扩张床基质的制备

针对商品化扩张床介质品种有限且密度偏低的不足,制备了一种新型纤维素/不锈钢粉复合扩张床基质.采用反相悬浮热再生法,以纤维素为基质骨架,不锈钢粉为增重剂,用纤维素包埋不锈钢粉制备复合微球扩张床基质.并考察了基质的基本理化性能和扩张性能.结果表明,所制备的扩张床基质球形度好、密度较高、亲水性强、具有大孔结构,基质粒径具有明显的正态分布,且在扩张床内呈现良好的稳定扩张,能够满足扩张床吸附的要求.与商业化介质Streamline相比,在相同的膨胀高度下,制备的扩张床基质所需流速明显提高,可适用于较高的处理量要求.