纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层耐磨耐蚀性能研究

采用双阴极等离子溅射技术在TC4合金表面制备了纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层。利用XRD、SEM和TEM研究了复合涂层的微观组织特征,利用纳米压入和声发射划痕仪考察了复合涂层的硬度、弹性模量以及涂层与基体的结合力。结果表明：纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层由外层厚度为7 μm的NiSi2沉积层和其下3 μm厚的Ti5Si3扩散层组成,沉积层的平均晶粒尺寸约为40 nm,而扩散层的平均晶粒尺寸约为70 nm,且存在大量的栅栏状孪晶。纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层硬度呈梯度分布,与基体具有较高的结合强度,其结合力为49 N。纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层的比磨损率较TC4合金降低一个数量级以上,且对载荷和温度不具敏感性。与TC4合金相比,纳米晶NiSi2/Ti5Si3复合涂层的腐蚀电流密度降低了两个数量级,且具有更大的容抗弧值     

锅炉“四管”用耐磨耐蚀涂层研究进展

总结了锅炉"四管"失效的形式和机理.热腐蚀和高温冲蚀磨损是锅炉"四管"失效的主要原因,采用热喷涂金属涂层、陶瓷涂层及金属陶瓷复合涂层等可以有效控制热腐蚀和高温冲蚀磨损.目前制备高性能涂层常用的方法有等离子喷涂、电弧喷涂、超音速火焰喷涂等.详细介绍了高镍铬合金涂层的研究状况和喷涂工艺的特点,最后展望了纳米结构涂层在该领域的研究进展和应用前景.     

等离子喷涂陶瓷耐磨涂层的研究进展

介绍了传统陶瓷耐磨涂层及等离子喷涂陶瓷耐磨涂层,重点介绍了等离子喷涂陶瓷耐磨涂层的表面结构、摩擦磨损性能和磨损机制,并对等离子喷涂陶瓷涂层的发展趋势进行了展望。     

高熵合金涂层研究进展

制备各类涂层对材料表面进行强化是提高材料服役性能的重要途径,可根据服役环境要求,在不影响基体性能的前提下,通过调控工艺改变涂层成分、组织结构,从而改善其性能,延长部件的使用寿命.高熵合金及其涂层是近年来材料领域的研究热点,具有优异的强度、韧性、耐蚀性、耐磨性等特点,在表面工程领域的应用发展迅速.通过设计不同体系的高熵合...     

含金耐磨耐蚀涂层的制备及性能研究进展

材料在使用过程中经常会因为磨损和腐蚀而导致失效,采用表面改性技术制备涂层来改善材料的耐磨性和耐蚀性是一种经济、高效的方法。由于金具有低剪切强度、化学稳定性好和自润滑作用等优点,在涂层中引入金可以显著改善材料的耐磨性和耐蚀性。综述了含金耐磨耐蚀涂层目前主要的制备方法、金的润滑机理、金提高涂层耐蚀性的原因及其影响因素等,并对涂层的发展方向进行了展望。     

45钢表面激光熔覆Ni60-TiC 陶瓷涂层的耐磨耐蚀性能

柱塞抽油泵柱塞(45钢)长期工作在高摩擦、高腐蚀环境下,需要改善其工作表面的耐磨性及耐蚀性以提高其工作效率、延长使用寿命。采用激光熔覆技术在45钢表面熔覆Ni60-TiC混合粉末制备金属陶瓷涂层,对熔覆不同TiC含量(0%、10%、20%、30%,质量分数,下同)的涂层进行显微硬度测试、摩擦磨损试验及耐腐蚀试验,同时对涂层微观形貌进行表征。结果表明:涂层中加入TiC能有效改善涂层的耐磨耐蚀性能,提高涂层的硬度,降低摩擦系数。综合考虑柱塞抽油泵柱塞实际工作环境,涂层中TiC含量为20%-30%时涂层的耐磨性耐腐蚀性最好。     

液压活塞杆耐磨陶瓷涂层研究

多功能超音速火焰喷涂WC-12Co涂层,其结合强度超过70MPa,孔隙率小于2%,硬度超过HV10000.3,耐磨粒磨损性能比45号钢提高6.6倍,利用该涂层对液压活塞杆进行耐磨粒磨损强化。涂层经磨削加工后,精度和表面光洁度满足设计要求,与镀硬铬活塞杆相比,使用寿命提高2倍。     

极地海洋环境服役材料的摩擦学研究进展

随着北极航行的发展及极地资源开发的需要,如何提高极地海洋环境服役材料的摩擦学性能愈发重要。在极地海洋环境中,碎冰、冰层和海水中的腐蚀性物质会使材料受到摩擦磨损、腐蚀及其耦合的影响;低温潮湿环境会增加材料的脆性、使材料表面覆冰、改变材料的摩擦磨损机理;强紫外线会加速涂层老化;这些因素都会降低材料的耐磨性能,最终导致材料失效。因此,极地海洋环境服役材料的摩擦学与材料的性能、服役寿命息息相关。本文介绍了极地探索所面临的摩擦磨损问题;阐述了极地温度、极地海洋大气及海水成分、海冰运动和极地微生物等极地海洋环境特点及其对材料摩擦学性能的影响;重点介绍了金属材料、无机非金属材料、高分子材料在极地海洋环境下的摩擦学进展;探讨了提升材料在极地海洋环境下的耐磨防腐技术,如改性、表面修饰等;最后,结合极地海洋环境服役材料摩擦磨损研究中所面临的问题及发展趋势,对未来极地海洋服役材料的摩擦学研究工作进行展望。     

Al-Ti-Si-RE涂层在模拟深海压力下的耐蚀机理

通过电化学测试技术与微观分析等手段研究了高速电弧喷涂Al-Ti-Si-RE涂层在模拟深海压力下的耐蚀机理。结果表明:Al-Ti-Si-RE涂层在静水压力条件下具有良好的耐蚀性能。电化学分析表明,在3 MPa浸泡480 h后动电位极化曲线阳极区上出现了1个类似钝化区间的"平台",主要是由于腐蚀产物阻塞腐蚀通道的原因;电化学阻抗谱(EIS)分析则表明,在高压下涂层Al钝化膜在浸泡6 h左右后已溶解,12 h后逐步趋于稳定,300~480 h区间几乎无变化;电化学噪声(EN)测试对比了涂层在常压和高压条件下0~64 ks的腐蚀情况,定量描述了涂层"钝化膜溶解-腐蚀产物快速形成-进入稳定阶段"的腐蚀过程。最后通过微观形貌观察和XRD等测试手段分析,Al-Ti-Si-RE涂层中的富Ti相(主要成分为TiAl、TiAl3等金属间化合物)具有良好的耐蚀特性,且呈现为多孔结构,Al在高压下快速腐蚀溶解填充富Ti相"骨架"孔隙,形成的涂层表面致密,其结构能够有效阻塞腐蚀通道,抑制腐蚀进行。     

钎焊金刚石耐磨涂层制备及其磨损性能

为提高农机刃具类零件的抗磨粒磨损性能,提出一种钎焊金刚石耐磨涂层制备方法,在Q235钢基体上制备了不同粒径及镀覆状态的金刚石耐磨涂层,并与65Mn钢的摩擦磨损和抗磨粒磨损性能进行对比。采用扫描电镜(SEM)对涂层表面、涂层与钢基体界面、涂层磨损后的表面微观形貌进行表征,并分析涂层的磨损规律及机理。结果表明:钎焊金刚石涂层与钢基体结合良好,金刚石在涂层中均匀分布,涂层厚度约370 μm。钎焊金刚石涂层的耐磨性优于65Mn钢的,且随着金刚石粒径减小钎焊金刚石涂层的摩擦系数降低,涂层的耐磨性增大;钎焊镀钨金刚石涂层的抗摩擦磨损和磨粒磨损性能均高于钎焊未镀覆金刚石涂层的。      

电弧喷涂锌铝复合涂层耐蚀性能研究

通过对锌铝涂层＋封闭层所组成的复合涂层体系在3．5％NaCl进行浸泡实验,改变封闭层醇酸树脂的粘度确定对复合涂层增重量的影响。经过理论分析,从而说明封闭层粘度变化对复合涂层腐蚀机理的影响。     

抽油机光杆耐磨涂层摩擦性能的研究

采用热喷涂技术将耐磨防腐E10树脂涂层材料喷涂在抽油机光杆材料上,并模拟抽油机光杆工作环境,以SiN3、GCr 15、TC4为三种对磨材料,速度为0.4 m/s(0.2～0.4 m/s),光杆表面工作压力4 MPa,经过HT-1000型高温摩擦磨损试验对抽油机光杆材料和涂层材料进行摩擦磨损测试.结果表明,与Si4N3、GCr15、TC4三种对磨材料对磨时,抽油机光杆的摩擦系数分别为0.86、0.57和0.23;而带有涂层材料的摩擦系数却为0.164、0.191和0.218.涂层材料能降低摩擦系数,特别是与Si4N3、GCr15两种材料对磨,经扫描电镜微观分析发现,涂层与基体结合紧密、强度好.     

Mo基合金粉末对Fe基非晶涂层耐蚀性能影响

为了进一步提高Fe基非晶涂层的抗腐蚀性能,将不同比例Mo基合金粉末加入Fe基非晶粉末中,利用等离子喷涂技术获得涂层.通过XRD分析了涂层相组成,利用电化学分析和盐雾腐蚀等手段对涂层抗腐蚀性能进行测试.结果表明:加入Mo基合金粉末后等离子喷涂形成的涂层仍为非晶涂层.随着Mo基合金粉末加入,形成的涂层具有更低的腐蚀电流密度和较高的自腐蚀电位,同时存在较宽的钝化区域.当加入量增加20%时,腐蚀电流和电位不再发生明显变化,说明适量Mo基合金粉末加入能提高Fe基非晶涂层抗腐蚀性能.     

高熵合金及其涂层的耐磨性研究进展

磨损失效导致机械零件因磨损而产生尺寸减小和表面状态改变,并最终丧失其功能.高熵合金因其多组元和简单固溶体结构,具有突出的高硬度和高韧性,作为耐磨材料有着潜在的应用前景.回顾了近年来对于高熵合金耐磨性能的研究,讨论了高熵合金与传统合金相比的耐磨性能优势,分析了化学成分、热处理工艺和摩擦环境3个方面对高熵合金耐磨性的影响,...     

热障涂层抗腐蚀研究进展

腐蚀是燃气轮机涡轮叶片Y2O3稳定ZrO2(YSZ)热障涂层失效的主要原因.本文系统总结了YSZ热障涂层服役过程中面临的腐蚀环境:高温相变、烧结与氧化腐蚀,Na2SO4和V2Os熔盐腐蚀,以及熔融钙镁铝硅酸盐玻璃(CMAS)腐蚀.分析了YSZ热障涂层腐蚀机理,讨论了提高热障涂层抗腐蚀性能的理论和方法,指出了热障涂层抗腐蚀研究发展方向.     

耐磨环氧胶粘涂层的浆体冲蚀磨损特性研究

研制了一种耐磨环氧胶粘涂层,它是由胶粘剂和耐磨填料组成的.当涂层中填料含量达到75(wt)%时,其耐磨性最好,当填料粒度增大时,涂层耐磨性只略有提高;偶联剂能显著提高涂层的耐磨性能;不同粒度的填料混合使用比采用单一粒度填料效果好.     

海洋大气环境下镁合金腐蚀行为研究进展

本文综合研究了海洋大气环境下镁合金腐蚀行为的研究进展,比较分析了各种因素对腐蚀行为的影响,对当前研究进展进行总结并对未来研究方向进行展望。在海洋大气环境下,表面薄电解质溶液膜的包覆是镁合金发生电化学腐蚀的主要原因,且多发生局部腐蚀。相比于内陆大气环境,海洋大气中含有较多无机盐气溶胶颗粒,导致点蚀成为主要的局部腐蚀形式。相对湿度的升高会导致薄电解质膜厚度增加,进而加速整体腐蚀速率。随气温上升,镁合金的大气腐蚀速率线性增加,而空气中的CO₂可以抑制NaCl对镁合金的侵蚀。该领域未来需更多关注具体使役环境下合金的腐蚀机理,以及各种环境因素对腐蚀行为的协同作用机制,以指导海洋用镁合金材料的设计和制备。     

有机涂层防护性能与失效评价研究进展

简要综述了近年来评价有机涂层防护与失效的宏观与微观电化学方法。介绍了直流电化学极化、电化学阻抗谱(EIS)、电化学噪声(ENM)等宏观电化学测试方法,此类方法主要反映涂装材料的整体防护特性和老化失效规律;而微区电化学测量方法,如局部电化学阻抗(LEIS)、扫描开尔文探针(SKP)、扫描振动电极(SVET)、扫描电化学显微镜(SECM)和原子力显微镜(AFM)等,主要用于涂层局部或微缺陷的检测,以及界面层物理化学变化规律的研究。简述了应用这些方法所取得的成果,对进一步研究涂层失效具有一定指导意义。     

耐磨陶瓷／聚合物（高分子）涂层的研究

以环氧树脂为基材，通过聚合物体系的优化，添加亚微米级氧化铝（平均粒径0．58μm）陶瓷颗粒，制备了耐磨陶瓷／聚合物涂层。研究表明：在冲蚀条件下，添加Al2O3所制得复合涂层，其耐磨性较环氧树脂基质涂层有明显提高；当Al2O3的（质量分数，下同）为20％时，涂层可在较短的时间内达到稳定的磨损率。通过扫描电镜观察了涂层的表面摩擦形貌，陶瓷／聚合物涂层的磨损率的实现，主要源于在冲蚀过程中涂层内裸露的硬质陶瓷颗粒所产生的“阴影效应”，以及与此同时胶粘剂所起到的耗散冲击能量的作用。在冲蚀条件下，涂层主要以显微切削、犁沟和软基体的选择磨损及硬质点被挖出脱落为主。