航天航空用难熔金属材料的研究进展

综述了航天航空用难熔金属钨、钼、钽、铌、铼和其合金及其涂层在高温结构研究方面的现状和应用情况,对航天用难熔金属合金的种类、力学性能、涂层的性能、制备方法作了介绍。难熔金属主要用于火箭发动机和航天器结构件,其中钨、钼及其合金单晶应用于空间动力系统。难熔金属及其合金的使用温度高低顺序与材料熔点的顺序相同。     

航空航天用金属表面热防护涂层的研究进展

高温合金材料凭借其优异的综合性能而广泛应用于航空航天领域热端部件.近年来,随着航空航天技术的不断发展,飞行器的热端部件正逐渐面临着更为严峻和复杂的服役环境,因此对高温合金的耐高温、抗氧化等使用性能提出了更高的要求.表面涂层技术由于具有约束条件少、可设计性强、技术类型和材料的选择空间大、经济环保等优点,成为目前最常用的热防护技术手段之一,具有广阔的应用前景和良好的发展潜力.综述了热障涂层、抗氧化涂层材料的研究进展,主要包括YSZ、稀土锆酸盐、稀土六铝酸盐、氧化物、金属间化合物等,并在此基础上探讨了多种热防护涂层的制备方法、工作原理、适用范围.     

熔盐电沉积法制备铱及铱合金涂层的研究进展

铱优异的理化性能使其成为高温抗氧化防护领域最重要的涂层材料之一。对制备铱涂层的多种方法进行了比较和分析,在此基础上,介绍了熔盐电沉积法制备铱及其合金涂层的装置和沉积前处理,讨论了熔盐体系、温度、电流密度及波形、环境气氛等工艺参数对涂层制备的影响,总结了铱及其合金涂层的性能和应用,指出了尚需研究的若干关键问题。     

难熔金属高温抗氧化铱涂层的研究进展

铱具有高熔点和良好的化学惰性,是宇航工业领域1800 ℃以上难熔金属高温抗氧化涂层的首选材料。本文阐述了难熔金属表面制备铱涂层的迫切性和必要性,对铱的特点与性质进行了详细介绍,以及从美国、日本、欧洲和中国对铱涂层的制备方法和应用背景进行了综述,重点介绍了双辉等离子技术在难熔金属表面制备铱涂层的技术优势和组织结构。     

难熔金属高温抗氧化铱涂层的研究进展

铱具有高熔点和良好的化学惰性,是宇航工业领域1800℃以上难熔金属高温抗氧化涂层的首选材料。本文阐述了难熔金属表面制备铱涂层的迫切性和必要性,对铱的特点与性质进行了详细介绍,以及从美国、日本、欧洲和中国对铱涂层的制备方法和应用背景进行了综述,重点介绍了双辉等离子技术在难熔金属表面制备铱涂层的技术优势和组织结构。     

MoSi2涂层高温抗氧化性能研究进展

综述了MoSi2作为C/C复合材料和难熔金属的高温抗氧化涂层的氧化性能的研究进展,比较研究了MoSi2高温抗氧化涂层的制备工艺,提出了MoSi2涂层技术的未来发展方向,即研发高温长寿命高可靠性抗氧化涂层、超高温抗氧化涂层,以满足航空发动机及航天飞机在恶劣工况条件下的使用要求.     

金属硅化物抗氧化涂层的研究进展

针对化工领域,阐述了Si-Fe涂层的制备工艺现状,并对其抗氧化机制及工业化应用发展进行了说明;对于高温防护领域,重点综述了Si-Mo、Si-Zr两种高温防护涂层的研究现状,并介绍了不同元素对涂层抗氧化性能的合金化改善效果及其抗氧化机制。相对于单层涂层,双层或多层复合硅化物涂层具有极佳的可设计性,并能够兼顾耐热性能与结合强度的要求,避免涂层与基体间热膨胀失配、元素扩散等缺陷的产生,举例说明了其设计理念及性能优势。展望了难熔金属硅化物涂层的发展方向,为其工程应用提供理论支持。     

难熔金属及其合金单晶的研究进展

介绍了难熔金属及其合金单晶制备技术的基本原理及常用表征方法,讨论了区熔次数对难熔金属合金单晶材料杂质含量的影响,并对难熔金属及其合金单晶制备技术的发展方向进行了展望。     

TiAl-Nb基合金高温抗氧化研究进展

TiAl-Nb基合金具有优异的综合性能,在先进飞行器及武器等耐高温部件中有巨大的应用潜力,但其高温抗氧化性能无法满足实际使用需求。综述了TiAl-Nb基合金高温抗氧化防护方面的研究进展,包括TiAl-Nb基合金的多元合金化、表面合金化、抗氧化涂层及其抗氧化机理,通过分析不同氧化防护措施的特性,展望了TiAl-Nb基合金高温抗氧化防护的发展趋势。国内外研究结果显示,通过多元合金化方法改善合金组织,并在氧化过程中促进形成保护性Al_2O_3而抑制形成TiO_2,是提高TiAl-Nb基合金高温抗氧化性能的有效手段。利用表面合金化对合金表面的显微组织和成分进行改善,氧化时促进抗氧化性能优良的Al_2O_3或SiO_2保护膜形成,显著提高了TiAl-Nb基合金的抗氧化性能。但高温下合金化层与基体之间的Al、Si、Ti等元素的互扩散会加剧合金化层的退化,进行表面多元合金化,特别是添加微量活性元素,对促进保护性氧化膜的形成及抑制互扩散有良好效果。通过制备表面抗氧化涂层,在氧化时生成保护性氧化膜,阻碍O的内扩散,能够起到良好的高温抗氧化作用,但需要解决涂层/基体合金的结合力较差和反应扩散等问题,制备复合涂层或扩散阻挡层是解决上述问题的有效途径。     

热障涂层高温抗氧化性能研究的现状及发展

热障涂层是目前最为先进的高温防护涂层之一,它具有良好的隔热效果与抗高温氧化性能。文中从热障涂层的制备工艺及其长期在高温腐蚀的恶劣环境下的失效机制等方面,综述了热障涂层在高温环境下服役时,在粘结层和陶瓷面层之间生成一层热生长氧化物,热生长氧化物生成与生长如何导致涂层失效及如何改善高温抗氧化性能研究的热点问题,在此基础上提出了作者关于如何提高涂层抗氧化性能的一些新观点。     

Nb合金的保护涂层

航空航天工业要求材料在高温条件下具有较高性能 ,因此难熔金属基合金已成为替代 Ni基超合金的首选材料。Nb在难熔金属中密度较低 ,得到广泛关注 ,但在氧化环境下 ,Nb及 Nb合金性能急剧下降 ,通过改良合金的方法虽然能提高其抗氧化性能 ,但却不能保证其机械加工性能 ,因此 ,有必要研制一种 Nb合金氧化环境下的高温保护涂层。在众多涂层工艺中 ,固体渗入法 ( Pack Cementation)是最有前途的方法之一。该法通过对 PC工艺进行改进 ,发展了一种 3、 4种元素共沉积的单级固体渗入工艺。它是将名义纯度为 99.8%以上的 Nb,Fe,Cr,Si元素的粉末…     

钛表面高温防护涂层研究进展

对高温钛合金及钛铝金属间化合物而言,施加合适的高温防护涂层是目前实现长时间有效高温防护的唯一选择。回顾了钛表面五大高温防护涂层体系的发展现状,即热扩散渗铝(硅)涂层、金属间化合物包覆涂层、氮化物陶瓷涂层、搪瓷涂层以及惰性氧化物陶瓷涂层,总结了这些涂层的高温防护机理、改性方法以及失效机制。现阶段,单一的高温防护涂层体系及其制备方法在钛合金实际应用中依然存在着较大的局限性,设计和发展具有优异综合性能的新型高温防护涂层并发展相应的高效制备方法,仍是高温钛合金防护领域亟待解决的问题。 更多还原     

TiAl合金高温抗氧化表面防护技术

TiAl合金作为重要的高温结构材料,其高温抗氧化性能有待改善。表面防护技术是提高TiAl合金高温抗氧化性能的有效方法。本文综述了TiAl合金高温抗氧化表面防护技术的研究进展,阐述了表面合金化层及表面防护涂层的机理和特性,总结了防护技术的应用和存在的不足,并对TiAl合金抗高温氧化表面防护技术研究的发展趋势进行了展望。     

难熔金属钨、钼管材的应用及其制备技术研究进展

近年来,难熔金属W、Mo管材因其高熔点、高强度、热膨胀系数低、电阻率低、良好的热稳定性等优点被广泛应用于溅射镀膜行业、航空航天以及核工业领域。本文从难熔金属W、Mo管材的应用着手,重点分析了目前常用的W、Mo管材的制备方法,包括挤压、锻造、旋压、热等静压、等离子喷涂、化学气相沉积(CVD)等的工艺特点、管材性能优势及应用方向,提出了今后难熔金属W、Mo管材技术研发方向。应用于平面显示、太阳能光伏等行业的大尺寸高纯Mo及Mo合金管状溅射靶材,是难熔金属W、Mo材料最为重要的高端应用发展方向;我国在大尺寸W、Mo及其合金管靶制备等方面需进一步加强相关基础研究工作与装备投入。     

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.     

反应等离子喷涂Ni3Al涂层的组织与性能

为了满足高温热防护的需求,采用等离子喷涂技术制备Ni3Al复合涂层,并详细研究了涂层的组织结构、结合强度、热震性能及高温抗氧化性能。结果表明,由于Ni、Al粉体之间接触充分,喷涂过程中,完全反应生成了Ni3Al中间相,并放出大量的热,涂层与基体呈微冶金结合,结合强度较普通镍包铝涂层高30%~40%,并具有良好的抗热震性和高温抗氧化性能     

钼及钼合金表面高温防护涂层的研究进展

系统总结了国内外关于钼及钼合金表面高温防护涂层的最新研究成果，分析了钼在不同温度区间的氧化特征，并基于涂层组织结构稳定性、涂层缺陷、涂层与基体界面结合强度、界面物理和化学相容性、氧扩散等多方面，概述了钼及钼合金表面高温防护涂层的性能要求。归纳了现阶段应用于钼及钼合金表面的高温防护涂层体系，主要包括单一硅化物涂层、改性的硅化物涂层、硅化物基梯度复合涂层、铝化物涂层、耐热合金涂层和氧化物涂层，重点讨论了涂层的成分和结构对其抗高温氧化性能的影响。同时，对比介绍了钼及钼合金表面高温防护涂层常用的制备方法，主要包括料浆烧结法、包埋渗法、等离子喷涂法、熔盐法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。最后，对钼及钼合金表面高温防护涂层现阶段存在的问题及未来发展方向进行了展望。     

铱及其合金制备工艺的研究进展

由于具有熔点高、化学性质稳定、高温抗氧化性能好等特点,铱及其合金被广泛用于高可靠电触头、耐腐蚀坩埚、抗高温氧化涂层、热电偶、汽车发动机火花塞等零部件。系统地综述了铱及其合金的熔炼、粉末冶金、变形处理和化学气相沉积等制备工艺,并重点介绍了国内外在铱及其合金微合金化方面的研究思路和研究成果。最后展望了铱及其合金制备工艺的研究方向。     

高参数汽轮机部件CoCrWSi系涂层制备及性能研究

采用超音速火焰喷涂工艺制备CoCrWSi系高温抗氧化涂层,并对喷涂态涂层金相组织、显微硬度、结合强度、开裂韧性等性能进行分析.通过长时静态氧化、热震试验考核涂层高温抗氧化性能,采用扫描电镜(SEM)分析了涂层截面形貌及化学成分变化,探讨了抗氧化涂层的氧化过程与防护原理.试验结果表明:CoCrWSi系抗氧化涂层均匀致密,孔隙率小于1％,显微硬度达543～705 HV0.3,结合强度平均值达81.75 MPa.在200 h高温静态氧化和热震试验条件下,涂层仅有轻微氧化,涂层与基体无分离;氧化物由沿晶粒表面向晶粒内部逐渐包覆氧化,对基体表面起到了有效的防护作用,为630℃及更高温度等级汽轮机部件高温抗氧化防护提供了新的解决方案.     

固体氧化物燃料电池金属连接体防护涂层研究进展

铁素体不锈钢因具有良好的耐腐蚀性、高电导率、高热导率等诸多优异性能,是常用的中低温固体氧化物燃料电池（SOFC）用连接体材料,但是含Cr不锈钢在600～800℃的SOFC工作温度下存在高温氧化带来的界面电阻增大、Cr元素毒化阴极等问题。从连接体材料、防护涂层种类及其制备方法出发,简述了金属连接体材料的选择和Cr毒化阴极机理,重点阐述了活性元素氧化物涂层、稀土钙钛矿涂层以及尖晶石涂层对连接体的保护作用和近些年新的研究进展,并归纳了SOFC金属连接体表面涂层常用的制备方法和特点。介绍了稀土元素氧化物涂层对合金氧化膜的影响机制和应用局限性。总结了La_1–xSr_xCrO₃、La_1–xSr_xCoO₃、La_1–xSr_xMnO₃等常用钙钛矿涂层的优势和不足,并分析了掺杂对钙钛矿涂层性能的影响。重点综述了过渡金属元素掺杂、稀土元素掺杂对Mn-Co、Cu-Mn尖晶石涂层电导率、热膨胀系数匹配性、涂层结合情况等...