陶瓷涂层结构优化及失效机理的研究现状

陶瓷涂层以其优异的耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能表现出巨大的工程应用前景。但是,在服役过程中因温度变化和受力诱发的裂纹产生、扩展,甚至导致涂层开裂、剥落及失效,这些因素限制了涂层的应用,因此通过结构优化改善陶瓷涂层的抗开裂、剥落性能较为重要。本文首先论述了纳米结构涂层、耐磨多层涂层、复合涂层的失效机理及其结构优化。提出了利用单次喷涂制备粘结层和陶瓷层的方法,通过该方法可以消除陶瓷层与粘结层间的界面形态,提高涂层的断裂韧性、粘结强度。最后展望了陶瓷涂层在材料组分设计和工艺优化研究中应重点关注的方面。     

热喷涂纳米陶瓷涂层的应用

采用热喷涂技术制备纳米结构涂层是构筑纳米结构材料最具前途的方法之一,本文综述了热喷涂陶瓷涂层材料的性能、制备方法及应用方面的研究现状,并对热喷涂纳米陶瓷涂层面临的问题及研究的发展趋势进行了讨论。     

陶瓷涂层热喷涂制备工艺

热喷涂陶瓷涂层将陶瓷材料耐高温、耐磨、耐腐蚀及隔热、绝缘等性能与金属材料的特点有机地结合起来。本文介绍了陶瓷涂层的热喷涂方法及工艺。     

热喷涂陶瓷涂层

综述了陶瓷涂层的热喷涂制备方法、工艺特点、性能评价以及陶瓷涂层在各领域中的应用，分析了热喷涂陶瓷涂层存在的问题和解决方法，并对其发展趋势进行了展望。     

陶瓷热喷涂技术与涂层材料探密

采用热喷涂技术,在金属基体上制备陶瓷涂层,能把金属材料的特点和陶瓷材料的特点有机地结合起来,获得复合材料结构。由于这种复合材料结构具有异常优越的综合性能,使得热喷涂技术迅速从高尖领域扩展应用到能源、交通、冶金、轻纺、石化、机械等民用工业领域。首先综述了热喷涂高性能陶瓷涂层的应用前景,接着分析了陶瓷涂层及热喷涂技术的特点,然后介绍了热喷涂陶瓷涂层技术的应用领域,以及热喷涂高性能陶瓷涂层的典型应用,最后讨论了热喷涂高性能陶瓷涂层的发展潜力。     

耐磨陶瓷涂层研究现状与应用

高性能的陶瓷涂层是一种具有较大发展前景的新型材料,它既具有陶瓷材料耐高温、耐腐蚀、耐磨损和质量轻等优良性能,又能够保持原有底材的结构强度,目前已被广泛用做基体表面强化材料,可使基体的表面性能得到极大的改善。笔者综述了耐磨陶瓷涂层概况、国内外耐磨陶瓷涂层研究现状、耐磨陶瓷涂层的应用、耐磨陶瓷涂层的展望等几方面的内容,并对耐磨陶瓷涂层研究现状与应用作了详细介绍。     

哈尔滨工业大学成功研制纳米陶瓷涂层技术

由哈尔滨工业大学承担的省自然科学基金项目“纳米结构热喷涂强韧耐磨抗蚀陶瓷涂层”课题日前通过验收,以中国工程院院士张立同为主任的专家组认为,该课题成功研制出的纳米耐磨抗蚀陶瓷涂层技术达到世界先进水平。     

热喷涂纳米陶瓷涂层的研究现状及进展

热喷涂技术是制备纳米结构陶瓷涂层最具前途的方法之一.本文简要介绍了热喷涂陶瓷涂层的性能、研究现状,并对热喷涂纳米陶瓷涂层面临的问题进行了讨论.     

Al2O3拉晶杆的研制

该新型材料用于延长机械零件的服役期限,提高服役可靠性。研究中采用等离子喷涂技术,制备了具有耐磨、耐蚀和耐热等多功能的陶瓷梯度涂层,针对热喷涂陶瓷涂层中残余应力、微孔洞和层间界面的弱结合三大问题,研究过程中系统地研究了喷涂工艺参数、涂层结构和陶瓷材料成分对涂层组织和性能的影响。本研究将功能梯度材料设计思想运用到多功能涂层设计中,给出了适合工业应用的梯度复合结构涂层模型;在Cr2O3陶瓷材料中采用CeO2、SiO2添加剂可改善涂层的组织和性能;同时建立了涂层热震寿命预测数学模型,为涂层安全可靠工作提供了理论依据。耐磨…     

热喷涂制备耐磨涂层的研究进展

综述了不同热喷涂技术的原理和特点,包括大气等离子喷涂、超音速等离子喷涂、超音速空气燃料喷涂、爆炸喷涂、超低压等离子喷涂、悬浮液等离子喷涂、高速电弧喷涂等。分析了不同热喷涂技术制备的耐磨涂层的国内外研究现状,以及不同材料体系的减摩耐磨涂层的特点及其所适应的最佳热喷涂技术。对未来热喷涂技术制备耐磨涂层的研究方向提出展望。     

酚醛改性环氧树脂耐磨防腐涂料的研制

利用酚醛改性环氧树脂为基料,同时添加固体自润滑材料、硬质抗磨材料、助剂等研制出一种耐磨防腐涂料。该涂料除具有良好的防腐蚀性,还具有优异的耐磨性、自润滑性及水润滑性,是抽油管杆等恶劣腐蚀条件下较理想的耐磨防腐涂料。     

舰船重载甲板抗碾压耐磨涂料的研制

以聚氨酯改性环氧树脂为基体树脂,复配改性三官能团环氧树脂作为补强剂,通过添加耐磨填料、云母粉、耐磨骨料、助剂等,制备了适用于舰船重载甲板的抗碾压耐磨涂料。根据重载履带车辆行驶时涂料所受到的冲击力和剪切力,确定抗碾压耐磨涂层的研制技术路线。通过涂料的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等重要力学特征参数,利用有限元软件进行虚拟样机仿真分析,考察重载履带在转弯工况下对涂层施加的压力和剪切力。从补强树脂、耐磨填料及耐磨骨料三方面对涂料配方进行分析和确定,然后对涂层的抗压强度、耐磨性、固化时间、耐冲击性、耐盐水浸泡等性能进行了测试。该抗碾压耐磨涂料耐磨性为 24 mg、抗压强度为 117 MPa、通过圆铁球冲击和 180 d海水浸泡。该涂料具有优异的抗碾压耐磨性能,可用于舰船重载甲板的保护。     

聚氨酯涂料研究现状及发展

聚氨酯是世界六大具有发展前途的合成材料之一,聚氨酯涂料具有良好的粘结性、耐磨擦性,光泽度高,是涂料行业中占有非常重要的位置的主要品种之一。综述了聚氨酯涂料用单体、预聚物和环保型聚氨酯涂料的研究进展,介绍了环保型聚氨酯涂料性能与应用,指出了聚氨酯涂料的发展趋势。     

涂料体系中纳米粉体的表面改性及分散研究进展

介绍了纳米材料由于其特殊的结构层次使它具有与块状材料所不同的光、电、磁和力学性能,将无机的纳米粒子应用于涂料中能显著地提升涂料的功能性。综述了纳米涂料的表面改性、纳米粒子在涂料体系中的分散及纳米粒子改性及分散性的表征方法。     

Wear-resistant ceramic coatings deposited by liquid thermal spraying

As a surface strengthening and surface modification technology of materials, liquid thermal spray technology has been used in many fields, such as wear and friction reduction, corrosion resistance, and high-temperature oxidation resistance. This article reviews the progress of liquid thermal sprayed coating in wear resistance as well as friction reduction in recent years. The influences of microstructure, composition, phase structure and mechanical properties on the tribological properties of typical coatings (including ceramic coatings and multiphase composite coatings) are investigated. The tribological properties of the coating are determined by the coating characteristics (including microstructure, porosity, mechanical properties, etc.) and the service conditions (working temperature, lubrication state, etc.). Typical ceramic wear-resistant coatings include Al₂O₃, YSZ, HA coatings, etc. The tribological properties of the coating can be significantly improved through process optimization and heat treatment. The comparison of nanostructured and microstructured ceramic-based coating reveals that nanostructured coating reduces wear by absorbing stress. The interaction between different constituent phases improves wear resistance and reduces wear in composite coatings. Finally, various challenges faced by liquid thermal spray are pointed out, and future research focuses are proposed.     

聚酯聚氨酯风机叶片涂料的研究

指出了风机叶片涂料目前存在的问题,研制出一种用于风机叶片防护的聚酯聚氨酯涂料。阐述了这种风机叶片涂料的制备方法及性能检测结果,并且讨论了树脂、催化剂、耐磨颜料及助剂的种类和数量对涂料性能的影响。     

Effect of TiC addition on the microstructure and properties of Ni3Ta–TaC reinforced Ni-based wear-resistant coating

The present study focuses on the surface wear-resistant strengthening technology of the tunnel boring machine disc cutter ring. Ni₃Ta–TaC reinforced Ni-based wear-resistant coatings were synthesized in-situ on the surface of 5Cr5MoSiV steel by laser cladding with pure Ni spherical powder, pure Ta spherical powder and Ni coated graphite. To inhibit coating cracking, TiC powder was added to promote the in-situ formation of TaC. The effect of adding TiC on the microstructure and properties of Ni-based wear-resistant coating has been investigated by experiments and first-principles calculation. The results show that Ni₃Ta and TaC particles are synthesized in-situ in the coating, and small TaC particles are aggregated around TiC. The orientation relationship of TaC (100)//TiC (100) is confirmed by EBSD and TEM. The properties of interface of TaC (100) and TiC (100) are calculated by the first-principles, showing that the C–Ti and Ta–C interface has high adhesion and good stability. The wear resistance of the two coatings is 4 times higher than that of the substrate. The addition of TiC can effectively inhibit the formation of the lath-shaped Ni₃Ta intermetallic compound and cracks, resulting in excellent wear resistance and toughness.     

耐温耐磨双组分瓷膜涂料的研制

瓷膜涂料具有高硬度、耐磨、耐腐蚀等优异特性,以甲乙两组分按一定比例混合熟化8。24h后,喷涂至工件上,于180℃烘烤20-40min,制得瓷膜涂层。研究了甲、乙组分配比,以及纳米氧化铝和碳化硅用量对涂膜综合性能的影响。通过在烫发器上的应用,进一步表明瓷膜涂料具有优异的耐温和耐磨特性。     

烟包转移涂料研究进展

综述了烟包转移涂料的发展趋势,转移涂料从性能到材质不断提升,其表现为从普通转移涂料到镭射转移涂料;从不耐温转移涂料到耐高温转移涂料;从两次涂布到一次涂布;从溶剂型转移涂料到水性转移涂料。