等离子喷涂纳米Al2O3-TiO2复合陶瓷涂层的研究现状

等离子喷涂纳米Al2O3-TiO2复合陶瓷涂层具有耐磨、耐腐蚀、抗热氧化等优良性能,因而成为目前纳米涂层领域的研究热点之一。归纳了纳米结构Al2O3-TiO2喂料的制备方法,介绍了纳米结构涂层的显微结构和力学性能(断裂韧性、显微硬度、结合强度等),分析了纳米结构涂层的抗热氧化性和摩擦学性能,综述了等离子喷涂纳米Al2O3-TiO2复合陶瓷涂层的研究现状,讨论并展望了其未来的发展方向和应用前景。     

常规和纳米ZrO_2-7%Y_2O_3等离子喷涂热障层及其激光重熔后的抗热震性能

为了探讨激光重熔对等离子喷涂常规和纳米热障涂层(TBCs)的影响,采用等离子喷涂工艺在γ-TiAl合金表面制备了常规和纳米ZrO2-7%Y2O3TBCs,并对其进行激光重熔处理,研究了等离子喷涂常规TBCs、激光重熔-等离子喷涂常规TBCs、等离子喷涂纳米TBCs及激光重熔-等离子喷涂纳米TBCs 4种涂层在850℃下的抗热震性能。结果表明:4种TBCs热震失效次数依次为73,118,146,163次,相应的热震破坏形式分别为整体剥落、局部剥落、边角剥落和局部剥落;纳米结构有利于提高涂层的抗热震性能;激光重熔在一定程度上改善了等离子喷涂层的抗热震性能。     

等离子弧喷涂Al2O3陶瓷涂层低温抗热震性能的研究

为研究等离子弧喷涂Al2O3陶瓷涂层的低温抗热震性能,对不同结构的涂层进行了600 ℃低温热震试验,并分析、探讨了涂层的热震失效机制.结果表明,Al2O3陶瓷涂层低温下热震失效是由层间裂纹或层内裂纹引起的.对于单一Al2O3涂层,涂层与基体的界面是最薄弱处,层间裂纹的萌生及扩展导致涂层自界面处脱落;对于有FeCrAl金属过渡层的涂层,层内粒子间的结合是最薄弱处,层内片层间裂纹的萌生、扩展导致涂层局部脱落.在陶瓷工作层与基体间增加金属过渡层可有效地缓和涂层界面处的热应力,阻碍裂纹的形成及扩展,从而提高涂层的抗热震性能.     

纳米ZrO2热障涂层热震性能研究

为了研究纳米热障涂层的热震性能,采用等离子喷涂工艺制备了纳米Y2O3-ZrO2(YSZ)热障涂层,并测试了涂层的热震性能.借助扫描电镜和X射线衍射等手段分析了涂层的物相构成和组织结构.结果表明,涂层中保留未完全熔融的小尺寸颗粒,且存在大量的孔径＜1 μm的微孔,该结构对提高涂层的热震性能极为有利.纳米涂层抗热震性能显著优于常规热障涂层,从室温至1 000℃,经800次热循环,涂层无明显的脱落现象.     

液相等离子喷涂制备纳米ZrO2/Y2O3涂层的研究

传统的喷涂技术制备的ZrO2/Y2O3涂层存在原料需团聚烧结致密,纳米晶粒不定和物理性能不佳等缺点.采用一种新型的液相等离子喷涂法制备了纳米氧化锆热障涂层,初步分析了液相前驱体液滴在等离子焰流中和基体表面的沉积变化过程,研究了雾化液滴尺寸对纳米氧化锆涂层的显微结构,特别是其相结构的影响;同时分析了纳米氧化锆涂层的抗热震循环性能.结果表明,纳米氧化锆涂层可以承受1 000多次的热循环试验,具有优良的抗热震性能.     

纳米掺杂Al2O3/ZrO2等离子喷涂涂层组织结构研究

利用大气等离子喷涂技术,在N80钢基体上制备纳米掺杂Al2O3/ZrO2热障涂层。利用XRD、SEM等观察分析了纳米掺杂Al2O3/ZrO2粉末及等离子喷涂涂层组织形貌及结构,结果表明,Al2O3/ZrO2等离子喷涂粉末是由纳米包覆微米级粒子及少量的纳米团聚体球团粒子构成。纳米掺杂等离子喷涂Al2O3/ZrO2涂层的微观组织形貌复杂,存在着纳米柱状晶薄壳内包裹着微米级柱状晶、未熔化的ZrO2陶瓷粒子嵌镶在晶体内部的独特晶内结构。涂层主要由α-Al2O3及亚稳四方相t,-ZrO2相构成。     

去应力退火对等离子喷涂ZrO2-NiCoCrAlY热障涂层热震性能的影响

研究了等离子喷涂ZrO2-NiCoCrA1Y不同结构热障涂层的硬度分布800℃和1000℃温度下的热震性能。并进一步研究了去应力退火对涂层热震性能的影响。结果表明,与非梯度涂层相比,梯度涂层具有较平缓的硬度分布,不存在金属与陶瓷层界面间的硬度突变。热循环温度增加,使抗热震性能降低,但梯度涂层在两种温度下均具有较高的抗热震性。去应力退火处理较显著地提高了涂层的抗震性。     

悬浮液等离子喷涂制备的热障涂层微观结构和性能

以纳米8wt.%Y2O3-ZrO2(YSZ)粉末为原料制备悬浮液,并将悬浮液喂料进行等离子喷涂制备热障涂层.采用XRD,SEM分析涂层的相组成与显微组织.结果表明:涂层中的晶粒保持在纳米尺度,涂层的相结构稳定.涂层表面覆盖着致密的扁平粒子组织,扁平粒子的平均等效直径为1.7 um,厚度均处在纳米尺寸.涂层内部为非层状结构,分布有大量的孔隙.这些组织和结构使得涂层具有优良的抗热震性能.     

可加工Al2O3/BN纳米复合材料的抗热震性能

通过原位化学包覆工艺制备的可加工Al2O3/BN纳米复合材料,其抗热震性能明显优于Al2O3基体材料.热震温差△Tc从195℃提高到约395℃,抗热震损伤性能也得到相应的改善.高的抗热震断裂性能源于材料的弹性模量的大幅下降和保持了较高的强度;而优良的抗热震损伤性能则是因为具有弱层间结合的BN易产生大量的微裂纹,屏蔽了热弹性应变能,从而使热震裂纹趋向于准静态扩张.     

稀土氧化物添加剂对Al2O3等离子喷涂层的影响

在Al2O3陶瓷材料中添加不同含量的稀土氧化物添加剂，探讨了稀土氧化物对等离子喷涂Al2O3涂层组织、结合强度和抗热冲击性的影响。研究结果表明，加入适量稀土氧化物添加剂后可降低涂层中的孔隙率和气孔尺寸，减少涂层内应力在气孔边缘的应力集中，提高了Al2O3涂层的结合强度和抗热冲击性能。     

放电等离子快速烧结纳米3Y-TZP材

本文采用放电等离子烧结技术（ＳＰＳ）快速烧结结纳米３Ｙ－ＴＺＰ材料,利用ＳＰＳ技术快速烧结,可制备出完整、致密的３Ｙ－ＴＺＰ材料,在烧结温度为１３００℃,保温３ｍｉｎ条件下,相对密度达９８．２％,晶粒仅１００￣１３０ｎｍ,研究发现,材料的密度随烧结温度的变化趋势与一般快速烧结有明显区别;材料的晶粒随烧结温度的提高而长大,但长大幅度小于其他一些烧结方法所得的３Ｙ－ＴＺＰ材料,本研究对这些现象进行了理     

Plasma spraying of Al2O3 and Al2O3Y2O3

A microstructural study has been carried out of plasma-sprayed Al₂O₃ and mixed and sintered Al₂O₃Y₂O₃. In order to ascertain the degree of metastability achieved by plasma spraying, these results are compared with a similar experiment utilizing a CO₂ laser for melting and the hammer-and-anvil technique for quenching of the same materials. X-ray diffraction methods were used to determine the obtained phases and crystal structures. In addition, transmission electron microscopy was used to confirm the phases present and to study their morpology. The porosity was studied with both mercury intrusion porosimetry and small angle neutron scattering. The addition of Y₂O₃ is shown to decrease the porosity from 15% to 7.5%. Adhesion is likewise related to the addition of Y₂O₃ and it is seen that adhesion of the mixture is measurably improved over that of pure Al₂O₃. The implication of these results is discussed.     

FeCl_3溶液的微波等离子体炬光谱摄谱特点

铁谱作为其他元素光谱的标识光谱，在摄谱法元素分析中占有重要地位．为了研究近年新研制出的微波等离子体炬的开发前景，我们用它作为激发光源，对ＦａＣｌ３溶液进行摄谱研究．通过改变等离子体气流量、微波入射功率、焰炬上摄谱高度、曝光时间等条件，获取了具有对比性的谱板．对摄谱结果进行分析，本文总结出对ＦｎＣｌ３溶液较适宜的微波等离子体炬摄谱条件．     

反应等离子喷涂TiN/Ti3O复相陶瓷涂层

采用等离子反应合成技术,制备出了TiN/Ti3O复相陶瓷涂层,并分析了复相涂层的组织及其性能.研究结果表明:复相涂层主要由TiN相组成,并含有少量的钛的氧化物;复相涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间结合较好;制备的复相涂层的韧性得到明显提高,其韧性优于等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层;特别是复相涂层具有优于M2钢的耐磨性.     

直流电弧等离子体球化U_3Si_2粉体

研制了直流电弧等离子体球化U3 Si2 粉体装置。在Ar+He气氛下对粒度为 10～ 15 0 μm范围内不规则形状的U3 Si2 粉体进行了球化 ,球化率达 90 %。     

直流电弧等离子体球化U3Si2粉体

研制了直流电弧等离子体球化U3Si2粉体装置,因Ar He气氛下对粒度为10－150μm范围内不规则形状的U3Si2粉体进行了球化，球化率达90％。     

等离子沉积ZrO2-Y2O3陶瓷涂层与基体结合力的研究

研究了在利用高能脉冲等离子方法沉积的ZrO2-Y2O3陶瓷涂层和NiCoCrAlY合金层之间加入陶瓷梯度结合层的技术，进行了涂层的截面形貌分析。实验结果证明，在加入陶瓷梯度结合层之后，提高了NiCoCrAlY合金的抗高温氧化性能及与ZrO2-Y2O3ZrO2陶瓷涂层的结合力。在实验的基础上提出了陶瓷涂层的物理模型。     

Preparation and Properties of Plasma Spraying Cu-Al2O3 Gradient Coatings

In order to overcome the limitations of low adhesion strength and poor thermal-shock resistance of pure ceramic coatings, Cu-Al2O3 gradient coatings were fabricated by plasma spraying. The microstructure and distribution of Cu-Al2O3 gradient coatings were analyzed. The adhesion strength, thermal-shock resistance and porosity of the coatings were tested. The results show that the composition of the gradient coatings has a gradient distribution along the thickness of coatings. As copper has a relatively low melting point and the molten copper has good wettability on the surface of Al2O3, it can be melted sufficiently and could fill the interstices and pores among the spraying particles effectively, thus improves the adhesion strength, thermal shock resistance and reduces the porosity. The adhesion strength of the gradient coating is 15.2 MPa which is two times of that of the double-layer structure coating.     

HEPJet等离子喷涂Al2O3性能试验研究

研究了新开发的高效能超音速等离子喷涂系统(HEPJet-High Efficiency Plasma Jet)的射流特性,及所制备的Al2O3陶瓷涂层的结合强度、显微硬度和孔隙率等性能以及显微结构,并与一种普通等离子喷涂系统进行了对比试验研究.结果表明,HEPJet系统制备Al2O3涂层的性能及显微结构明显优于普通等离子喷涂的Al2O3涂层.     

新型荫罩式PDP效率三维模拟研究

针对目前PDP效率较低的问题,本文采用三维流体模型计算了新型荫罩式PDP(SMPDP)不同放电单元结构的放电特性和放电效率.在此基础上采用蒙特卡罗模型,研究了SMPDP放电单元中的光子辐射和捕获过程,给出了达到荧光粉层上的光子情况.研究了SMPDP结构电极宽度和位置以及气压和气体成分对放电效率的影响.设计了一种具有较高效率的荫罩式PDP结构,并提出了提高SMPDP效率的方法.