C/SiC/Si-Mo-Cr复合涂层碳/碳复合材料力学性能研究

采用包埋法和涂刷法在碳/碳复合材料表面制备了一种新型的C/SiC/Si-Mo-Cr复合高温抗氧化涂层. 借助XRD和SEM等测试手段对所制备复合涂层的微观结构进行了表征, 采用三点弯曲试验研究了涂层处理及热震试验对碳/碳复合材料力学性能的影响规律. 结果表明: 制备的多相涂层结构致密, 涂层后碳/碳复合材料弯曲强度有所增大, 断裂特征由假塑性向脆性转变. 涂层试样经1500℃至室温20次热震后, 涂层试样的弯曲强度降低, 塑性增强.     

低压等离子喷涂MoB/CoCr涂层的组织及耐磨性

采用低压等离子喷涂技术(LPPS)制备MoB/CoCr涂层,对涂层进行磨粒磨损试验研究。采用SEM观察涂层的表面和截面形貌,显微硬度计测试涂层的力学性能,湿式橡胶轮磨粒磨损试验机测试涂层的磨粒磨损性能。结果表明,涂层组织致密,呈层状结构;涂层具有良好的力学性能,显微硬度达到930HV0.3,结合强度在71MPa以上,具有较高的耐磨性能。     

化学气相反应法制备SiC涂层对C/C复合材料力学性能影响

采用化学气相反应法在C/C复合材料表面制备了SiC涂层,利用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱等分析手段研究了涂层的形貌和结构,并采用三点弯曲试验研究了材料的力学性能,讨论了SiC涂层及制备工艺对复合材料断裂行为的影响.结果表明:涂层后材料的弯曲强度和最大断裂位移明显增大.未涂层C/C复合材料的平均弯曲强度为172.4MPa,而涂层后C/C复合材料的平均弯曲强度为239.8MPa,弯曲强度提高了39.1%.涂层试样强度的提高主要与制备过程中部分蒸气扩散渗透反应引起的界面强化及SiC颗粒的增强作用有关.此外,涂层后材料的断裂模式未发生明显转变,断裂过程中试样表现出一定的假塑性和韧性断裂特征.     

火焰喷涂尼龙/纳米TiO2复合涂层性能的研究

为了探讨纳米TiO2对火焰喷涂尼龙1010涂层力学及抗老化性能的影响,利用电子拉力机对火焰喷涂尼龙1010/纳米TiO2复合涂层的力学性能及耐老化性能进行了测试.结果表明,当复合涂层配比为m(PA1010):m(n-TiO2)=100.0:0.5时,复合涂层综合性能较佳,涂层自拉伸强度为43.10 MPa,涂层与基体结合强度为40.23 MPa;涂层经240 h紫外线老化后,强度保持率分别为97.0%和87.2%.纳米TiO2能够显著提高涂层力学性能和抗老化性能.     

高速电弧喷涂FeCrNi/CBN复合涂层的组织与性能

采用高速电弧喷涂技术成功地制备出FeCrNi/CBN复合涂层,对涂层的结合强度、硬度、抗热震性能和磨损性能进行了测试,并利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段观察分析了涂层的形貌、成分和涂层截面组织.结果表明,FeCrNi/CBN涂层具有典型的层状结构特征;综合力学性能优异,具有较高的结合强度、高致密度、较好的耐热震性能和耐磨损性能.     

乙烯基三乙氧基硅烷溶胶-凝胶涂层改善碳纤维的热稳定性及表面性能(英文)

以乙烯基三乙氧基硅烷作前驱体在碳纤维表面制备了溶胶-凝胶涂层。通过扫描电镜、能量分散谱仪以及热重分析对涂层进行表征。通过单纤维拉伸强度测试研究碳纤维的力学性能,采用动态接触角测定碳纤维的表面能。结果表明,溶胶-凝胶涂层改善了碳纤维的抗氧化性能和力学性能。与未涂层纤维相比,涂层碳纤维的起始氧化温度提高了100℃,单纤维拉伸强度提高了5.9%~12.1%,但是涂层脱落及表面裂纹导致碳纤维的拉伸强度随着氧化温度的升高而降低。另外,溶胶-凝胶涂层降低了碳纤维的表面能,使其具有较好的疏水性能。     

聚苯硫醚复合涂层力学性能的研究

研究了喷涂工艺和碳化硅含量对聚苯硫醚复合层力学性能的影响。试验结果表明，采用磷化－钝化前处理以及在底层中加入附着力促进剂，在面层中加入适量交联剂，可以增加涂层与基材的结合强度，并能提高其它力学性能指标；聚苯硫醚复合涂层中碳化硅含量２５－３０％时，涂层的韧性，耐磨性、涂层与基材的结合强度等为最好，但冲蚀磨损性能有所下降。     

离子镀锆,氮化锆的耐蚀性研究

采用多弧离子镀技术在１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ表面涂覆Ｚｒ、ＺｒＮ涂层，通过Ｘ－射线衍射物相分析，可知ＺｒＮ涂层由单相ＺｒＮ（ｆ．ｃ．ｃ）组成，且有较强的（１１１）面择优取向，采用塔菲尔曲线相交法，测定了涂层在两种介质中的腐蚀电流。用室温全浸泡试验，测定了涂层在２０％ＨＣｌ和２０％Ｈ２ＳＯ４溶剂中的腐蚀速率，并在扫描电镜下观察了涂层腐蚀后的表面形貌，测量了涂层的力学性能。结果表明，Ｚｒ膜的耐蚀性明显优于     

太阳能热发电中储能容器防护涂层的制备与研究

为延长贮有高温金属相变材料容器的使用寿命,在其表面制备了防护涂层.对几种不同配方涂层的抗热震性能、力学性能、耐蚀性能及使用寿命进行了分析,结果表明,涂层的抗热震性能好,涂层与基体结合强度较高,涂层在一定温度限制下具有较好的耐蚀性,而且容器材料的使用寿命也得到很大的延长.     

喷涂功率对碳/碳复合材料表面羟基磷灰石涂层的影响

采用等离子喷涂技术在碳/碳复合材料表面制备了羟基磷灰石(HA)涂层,采用电子拉伸机和自制装置测定了不同喷涂功率下涂层与基体的抗剪强度,采用扫描电镜观察了涂层表面、剪切断裂表面的形貌,采用电子探针分析了试样截面的形貌和成分线分布.结果表明:随着喷涂功率的增加,涂层中HA颗粒的熔化程度和涂层与基体的抗剪强度均增加,涂层与基体的界面属于机械结合,其剪切断裂的形式主要有界面失效和涂层内部失效两种.     

防穴蚀微胶囊/环氧树脂涂料的制备及涂层结构

以甲基丙烯酸甲酯(BMA)、甲基丙烯酸丁酯(MMA)的共聚物为壁材、聚丙烯酰胺(PAM)水溶液为芯材,采用原位聚合法合成防穴蚀微胶囊,并将其加入环氧树脂中制成防穴蚀涂料.探究了硬度、附着力、抗冲击性、拉伸强度、最大吸水率等涂层力学性能的影响因素;采用磁致伸缩振动实验研究了涂料防穴蚀性能.结果表明,随着微胶囊用量及涂层厚度的增加,涂层防穴蚀性能提升但力学性能呈下降趋势.在此基础上,设计了一种新型结构涂层,即从涂层内部到表面,微胶囊含量由0％递增至5％,对比微胶囊均匀分布的涂层结构,新型涂层结构在力学性能和防穴蚀效果上均有显著提升.     

一种特殊烧结技术对梯度结构硬质合金性能影响的研究

研究了分段烧结制备梯度结构硬质合金技术以及粘结剂含量对梯度硬质合金的力学性能、梯度结构的影响.测试了梯度硬质合金刀片的切削性能.结果表明,分段烧结技术能成功地制备梯度结构硬质合金,且随着钴含量增多,合金梯度层厚度增厚,梯度结构更明显;合金的强度与磁饱和提高.切削试验表明:具有梯度结构涂层硬质合金刀片的切削性能比无梯度结构涂层硬质合金刀片的切削性能更为优良.达到同一磨损高度VB=0.15mm时,前者的切削寿命较后者提高了近一倍.     

冷喷涂涂层的结合机理

冷喷涂技术在我国和一些发达国家得到了高度重视和发展,研究工作已经在多个方面展开.总结了有关涂层结合机理的研究方法;讨论了绝热剪切失稳现象以及由此可能导致的几种结合方式;分析了粒子临界沉积速度、冲蚀速度与有效结合的关系;介绍了影响涂层质量的因素以及结合强度、显微硬度等力学性能的测试结果.     

C/C复合材料再生利用新技术研究

确定了一种碳／碳（简称C／C）复合材料飞机刹车盘再生利用新技术,通过对再生后样品力学性能测试和SEM分析表明其层间剪切强度比未再生前高,层间破坏未发生在粘接面上。研制出了与再生炭盘相匹配的防氧化涂层,实验表明这种涂层具有良好的氧化防护性能。地面动力模拟试验证明这种技术安全可靠,用其再生的炭盘满足飞机使用要求。     

太阳能热发电储热器防护涂层的制备及其性能

为了提高太阳能热发电中高温储热器的使用寿命,在310s不锈钢容器表面制备了3种防护涂层,研究了3种涂层的抗热震性能、力学性能和对相变储能材料Al-12.07%Si熔融液的耐蚀性能.结果表明,3种涂层抗热震性能好,与基体结合强度较高;在一定温度下具有较好的耐蚀性,有利于延长容器的使用寿命.     

界面涂层与基体对先进CVI-SiC/SiC复合材料性能的影响

对含有几种典型界面结构和SiC纳米线的CVI-SiC/SiC复合材料的弯曲性能和断裂韧性进行了比较研究. 研究表明: 界面涂层对SiC/SiC的力学性能至关重要, 120nm厚的碳界面涂层使材料的强度与韧性都增加一倍; 在用140nm厚的SiC层将该碳层分为更薄的两层, 形成C/SiC/C多层界面涂层时, 材料的强度没有明显的变化, 而断裂韧性则略有提高. 对基体中弥散分布有SiC纳米线的SiC/SiC的力学性能研究表明, SiC纳米线具有非常高的强化效率, 使SiC/SiC复合材料具有更高的强度和韧性.     

水冷壁管梯度陶瓷涂层的设计与性能研究

针对燃煤电厂锅炉水冷壁爆管问题,研究设计了一种热膨胀系数梯度变化的涂层结构.为了提高涂层与基体的结合强度,计算了涂层及管壁的温度场及热应力场的分布.结果表明:涂层与管壁的界面处热应力最大,并且热应力与涂层的热膨胀系数成正比,通过调整涂料各成分的含量来改变各层的热膨胀系数;采用双层结构梯度涂层,理论计算表明界面处的最大热应力为1.78 MPa;而通过拉伸力学性能测试得出涂层的平均抗剪切强度为5.60 MPa,是界面处最大热应力值的3倍左右.因此,在管壁表面喷涂功能梯度涂层,能够缓和涂层与基体界面间的热应力.     

几种Ni-Cr系热喷涂涂层的抗热腐蚀性能和结合强度

针对电站锅炉耐热钢管材(12Cr2MoWVTiB)在燃煤烟气下的热腐蚀机制,设计了几种Ni-Cr系涂层;对不同涂层结构和不同热喷涂工艺制备的涂层试样,进行了硫酸盐热腐蚀动力学对比试验.结果表明,等离子喷涂双层复合涂层具有最好的耐蚀性能;对等离子喷涂和线材火焰喷涂的两种Ni-Cr系涂层采用胶结拉伸法进行了结合强度对比试验,并分析了两种 Ni-Cr系涂层的横断面形貌,结果表明等离子喷涂双层复合涂层的缺陷和孔洞明显较少,结构较为致密,其结合强度远远高于线材火焰喷涂的单层Ni-Cr涂层.     

不同氟碳涂层在武汉地区老化行为的比较研究

在武汉地区对两种不同氟含量的氟碳树脂涂层进行户外曝晒试验,并对曝晒1 a后的试样进行盐雾试验,使用红外吸收光谱法检测涂层的特征基团变化,用常规方法检测光泽度及结合强度.同时,通过对结合强度变化数据的拟合,分析了氟碳涂层中含氟分子链降解及结构变化的规律.结果表明,相同曝晒时间下,含氟量低的氟碳涂层老化较含氟量高的严重,且含氟量低的氟碳涂层的耐蚀性能和结合强度随曝晒时间下降较快.     

低红外发射率涂层力学寿命预测

采用环氧聚氨酯(EPU)和铝(Al)分别作为粘合剂和填料制备低红外发射率涂层.EPU/Al复合涂层的力学性能通过耐冲击强度实验进行了测试.我们发现,力学性能随着加热温度的升高和时间的延长而下降,涂层的最高耐受温度为573K.此外,采用Arrhenius关系计算了低红外发射率EPU/Al复合涂层在不同马赫数下冲击强度下降至某一水平的力学寿命.与观测数据相比,计算结果验证了模型预测的有效性.目前的工作表明,低红外发射率EPU/Al复合涂层表现出良好的力学寿命,Arrhenius关系是有效的并在工程应用方面表现出潜力.