等离子喷涂双相复合结构顶层热障涂层的研究

热障涂层 (TBCs) 是燃气轮机等设备的高温部件上不可缺少的防护技术。 La2Zr2O7 是最具潜力的顶层材料, 但其韧性差等问题限制了其应用。 本研究采用双相复合陶瓷技术对 La2Zr2O7 进行改性, 以 LaPO4 与 La2Zr2O7 的 双相复合材料为热障涂层顶层材料。 采用机械混合和喷雾造粒技术制备双相陶瓷材料, 利用等离子喷涂的方法制 备双相陶瓷顶层。 通过热循环和冲蚀实验检测双相复合涂层的性能。 利用 X 射线衍射仪 (XRD) 检测涂层的相结构, 利用扫描电镜(SEM)检测涂层的表面和剖面形貌。结果表明, 双相复合结构涂层表面微细裂纹增多, 粗大裂纹减少, 裂纹会产生曲折和分叉。 LaPO4 的加入提高了双相陶瓷材料的韧性和断裂强度, 和单相 La2Zr2O7 涂层相比, 双相 陶瓷涂层在冲蚀过程中失重较少。     

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。     

等离子喷涂Y-PSZ复合陶瓷涂层的应用

描述了空气等离子喷涂的Ｙ－ ＰＳＺ 复合陶瓷涂层,并采用光学显微镜、电子探针、Ｘ—线衍射仪对涂层进行了分析,研究了Ｙ－ ＰＳＺ涂层高温时效相态的变化,并采用该涂层制备了连续退火炉炉辊,取得了良好的效果     

一种等离子喷涂钼基非晶纳米晶涂层

一种钼基非晶纳米晶复合涂层及制备方法，涉及等离子喷涂钼基合金涂层，特别是涉及非晶纳米晶复合涂层。本发明针对过去利用热喷涂技术制备单一的非晶涂层或纳米结构涂层存在的问题，提出由钼基多元素非晶纳米晶合金粉末作为喷涂粉末，     

镍铬?莫来石复合陶瓷涂层热障及抗热震性能的研究

使用球磨法混制了五组不同比例的镍铬?莫来石复合粉末,利用超音速等离子喷涂技术在45钢基材表面制备相应的镍铬?莫来石复合陶瓷涂层,测定涂层导的热系数和抗热震性能,采用扫描电子显微镜观察涂层表面、截面显微形貌,利用能谱仪分析涂层特征区的组织成分,通过X射线衍射分析涂层组织结构。结果表明,镍铬?莫来石复合涂层以镍铬固溶体为基体,其上均匀分布着莫来石颗粒,莫来石与基体之间形成了扩散相,提高了莫来石与基体之间的润湿性,使莫来石被基体牢固包覆;莫来石颗粒的加入强化了基体,在莫来石体积分数38%～75%范围内,随着莫来石含量的增加,涂层强韧性增加,抗热震性提高,热导率降低。     

TiC/Fe-Al复合涂层反应火焰喷涂研究

以廉价的钛铁粉，铁粉，铝粉和胶体石墨为原料，采用反应火焰喷涂技术原位合成并沉积了TiC/Fe-Al涂层，PVA制粒条件下涂层的相组成主要为TiC Al Fe-Al。研究结果表明：制粒方式是影响反应程度和涂层相组成的关键因素，PVA制粒比普通机械混合更有利于喷涂过程中反应的进行；反应火焰喷涂过程中有一定量的碳被氧化，碳的氧化对喷涂粉末的氧化具有一定的抑制作用。     

混凝土表面热喷涂陶瓷基涂层的制备与性能测试研究

表面涂层防护是混凝土耐久性提升的主要技术思路, 本文基于等离子喷涂技术, 采用拉拔法、 XRD、 SEM-EDS、 X-CT、 摩擦磨损等手段, 在混凝土表面喷涂陶瓷基涂层并进行性能测试评价。 试验结果表明, 试验 用莫来石粉是合适的陶瓷基涂层材料, 涂层与混凝土表面具有良好的界面结合能力, 二者结合部位呈现嵌合状态, 附着力达 3.82 MPa, 且表面具有持久的耐磨能力。 涂层内部具有多孔的结构特点, 仍需通过工艺参数优化、 材料 复合或粉末细化等途径, 提高结构致密性、 细化内部孔径, 提升喷涂质量。 研究旨在探索混凝土表面防护涂层新 材料与新技术, 拓宽热喷涂应用领域, 延长混凝土健康服役寿命。     

高温热障涂层陶瓷层材料研究进展

热障涂层具有良好的隔热效果和抗高温氧化性能,应用于燃气轮机可以显著提高高温部件的使用温度和寿命。先进航空发动机的发展对热障涂层陶瓷面层材料的防护效果和使用寿命提出了更高的要求。本文综述了掺杂改性氧化锆、烧绿石结构稀土锆酸盐、六铝酸镧、石榴石结构化合物、钙钛矿几种不同新型高温热障涂层的陶瓷材料的研究进展,并在此基础上对热障涂层的发展方向进行了展望。     

等离子喷涂热障涂层组织结构与抗热震性能关系研究

采用大气等离子喷涂工艺制备了NiCoCrAlY粘结底层,选用两种微米ZrO2和一种纳米ZrO2粉末,分别采用APS1和APS2两种工艺制备面层.对三种涂层的金相组织、显微力学性能及热震性能进行了测试,对比性试验结果表明增加喷涂过程中变形粒子之间的结合强度,是提高热障涂层热震性能的途径之一;采用AOS2方法制备的热障涂层结构致密、孔隙率低、涂层硬度和弹性模量较高,具有较长的热震寿命,抗剥落性更好.     

陶瓷基体热喷涂涂层的研究进展

由于表面改性的需要,陶瓷基体对热喷涂涂层方案的需求也在日益增加.根据基体结构和性能的不同,需要开发特殊的基体相关的制备概念.本文展示一些在烧结氮化硅和AlN陶瓷上沉积涂层的概念.使用传统的喷砂工艺处理的基体近表面区域粗糙度低并会带来损害.作为替代方法,激光刻蚀被用来改变陶瓷基体的热喷涂表面特性.通过选择适当的激光刻蚀参数和喷涂方法,成功地制备了与陶瓷基体具有良好结合性能的大气等离子喷涂（APS）和悬浮液超音速火焰喷涂（suspension-HVOF A12O3）涂层.     

NiCr─CSZ金属陶瓷复合粉的研究

介绍了NiCr－CSZ金属陶瓷复合粉的几种制法及喷涂涂层，并对粉末及涂层进行了分析，为选择喷涂金属陶瓷粉末提供有益的参考。     

火焰喷涂Zn-玄武岩涂层的制备及其耐腐蚀性能

以zn-玄武岩复合粉体为喂料采用火焰喷涂工艺在制备了zn-玄武岩涂层,单行线扫描喷涂实验探索研究了喷涂的距离,对涂层和基体进行了加速腐蚀试验。结果表明：火焰喷涂涂层的最佳喷涂距离为10～15cm;Zn-玄武岩涂层具有很好的耐腐蚀性,对钢铁具有很大的防护效果。     

Ceramic-Metal Composite Coating by Laser Cladding

Ｃｅｒａｍｉｃ－ＭｅｔａｌＣｏｍｐｏｓｉｔｅＣｏａｔｉｎｇｂｙＬａｓｅｒＣｌａｄｄｉｎｇＷａｎｇＰｅｎｇｚｈｕ；ＱｕＪｉｎｘｉｎｇ；ＳｈａｏＨｅｓｈｅｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｃｅｒａｍｉｃｓ（ｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅ，ｂｏｒｏ...     

大气等离子喷涂 ZrB2/SiC/TaSi2 超高温陶瓷涂层及其性能研究

高超声速飞行器在飞行过程中面临强烈的气动加热, 而 C/C 复合材料因其优异的高温热稳定性而受到了 航天领域的广泛关注, 但也存在高温抗氧化能力不足的问题。 本文以硼化锆、 碳化硅、 二硅化钽为原料制备了复合粉体材料, 通过大气等离子喷涂 (APS) 工艺在 C/C 基体表面制备了高温抗氧化陶瓷涂层; 采用 SEM、 EDS 等检测手段对喷雾干燥粉末和涂层的相和微观结构进行了表征, 并选用氧乙炔火焰在 1800℃下对涂层样品进行了 300s 烧蚀考核。 研究结果表明, TaSi2 的加入可以降低复合粉体的共熔温度, 在喷涂时粉末可以产生更多的共熔 共晶组织, 提高粉末沉积效率; 采用大气等离子喷涂制备得到的 ZrB2/SiC/TaSi2 复合陶瓷涂层表现出了优异的高 温抗氧化性能, 涂层无明显剥落破碎等现象; 烧蚀过程中 TaSi2 可以促进稳定的共晶氧化物的形成以及补充挥发 的玻璃相, 涂层表面形成了致密的Zr-Ta-O共晶氧化物, 起到阻氧屏障的作用, 从而使涂层具有更好的抗烧蚀性能。     

WC-10Co-4Cr 含量对HVOF 制备WC-10Co-4Cr/Ni60涂层性能的影响

为改善农业机械工作部件的耐磨性和耐腐蚀性能,提高其使用寿命,采用超音速火焰喷涂的技术,在45 # 钢表面制备WC-10Co-4Cr/Ni60 涂层。在Ni60 粉末中分别添加质量分数为0、10 %、20 % 和30 % 的WC-10Co- 4Cr 粉末,探究WC-10Co-4Cr 含量对WC-10Co-4Cr/Ni60 涂层性能的影响。结果表明,制备的WC-10Co-4Cr/ Ni60 涂层组织均匀致密,涂层主要由γ ( NiCr ) 相和WC 相组成,含有少量的W2C、Ni3Fe 和Cr3Si 相,没有明显 的氧化脱碳现象。30 %WC-10Co-4Cr/Ni60 涂层的硬度达到9.35 GPa,是Ni60 涂层的1.23 倍,该涂层的耐磨性能最好, 在摩擦115 m 后,单位面积的总磨损量47.2 mg/cm2,比Ni60 涂层减少了35.3 %。20 %WC-10Co-4Cr/Ni60 涂层 的断裂韧性最高为6.04 MPa·m1/2,相较于Ni60 涂层提高了24.3 %,此外,该涂层在酸性环境中的耐腐蚀性能均 最佳。     

反应等离子喷涂TiN复相涂层的组织与性能研究

采用工业纯钛粉,利用反应等离子喷涂技术,在45钢表面原位合成TiN复相涂层。利用X射线衍射仪分析了涂层的物相组成,采用扫描电镜观察涂层的组织结构、显微压痕、断口和磨损形貌,采用能谱仪分析压痕微区成分,测试了涂层的显微硬度和耐磨性能。结果表明:复相涂层由TiN、TiN0.3、Ti3O组成;涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间、层与基体之间结合较好;涂层的显微硬度为983~1 254 HV0.1;显微压痕形状清晰、规则,且压痕周围无翘边现象;断口形貌说明涂层具有一定的韧性,为介于陶瓷材料与韧性材料之间的混合断裂机制;涂层在低载荷时耐磨性能最佳。     

热喷涂NiCrFeAl/BN-YSZ 复合涂层摩擦磨损性能研究

采用火焰喷涂和等离子喷涂在钛合金( TC11 ) 上进行复合涂层制备,表征涂层的表面硬度、微观组织形貌 和不同温度下的磨损性能。结果表明：复合涂层室温时表面硬度为54.9 HR15Y,在600 ℃保温不同时间后表面 硬度变化很小,组织稳定,涂层各界面之间结合状态良好。室温时磨损率为0.00067 mm3/ (N·m ) ,600 ℃时磨损 率为0.00268 mm3/ (N·m ) ,磨损机制也从磨粒磨损向黏着磨损机制转变,并以黏着磨损为主,且伴随着部分的氧 化磨损、塑形变形以及磨粒磨损。     

超音速等离子喷涂纳米防污陶瓷涂层研究

以NiCr合金为底层,含防污成分的纳米Al_2O_3-13%TiO_2为面层,采用超音速等离子喷涂方法制备纳米防污陶瓷涂层。研究了不同工艺对涂层截面形貌、孔隙率、显微硬度及结合强度的影响,探讨了涂层的防污性能,获得了较优的喷涂工艺参数:Ar流量3.6～3.8 m~3/h,H_2流量0.4 m~3/h,电流400～420A,电压150V,喷距100mm,送粉量30g/min。采用较优超音速等离子喷涂工艺制备的纳米防污陶瓷涂层孔隙率可达0.8%,HV_(0.3)≥987,结合强度≥35.15 MPa,并且抗海生物附着性能优良。     

Flame Pyrolysis Spraying of Alumina-Yttria Ceramic Coating

Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔ（１）ｃｏｍｐｒｅｓｅｄａｉｒ；（２）ｅｔｈａｎｏｌｓｏｌｕｔｉｏｎ；（３）ｆｌｏｗｍｅｔｅｒ；（４）ｐｒｅｓｕｒｅｇａｕｇｅ；（５）ｓｐｒａｙｎｏｚｌｅ；（６）ｓｔａｉｎ...     

超细WC-Co复合粉超音速热喷涂修复煤磨机齿轮轴

利用超音速热喷涂(HVOF)技术,试用自制原位反应合成的WC-Co复合粉来修复大型煤磨机齿轮轴,并对热喷涂层的显微结构、物相组成和力学性能进行了表征.实验表明,超细WC-Co复合粉经超音速热喷涂制备的涂层可与齿轮轴基体结合牢固,显微组织致密,且经高温过程形成脱碳相的含量较低,表面硬度和耐磨性显著提高,能有效修复煤磨机齿轮轴的过量磨损,延长设备服役期,经济效益显著.