微弧等离子喷涂制备空心莫来石隔热涂层研究

采用微弧等离子喷涂方法制备了空心微珠莫来石隔热涂层。研究了涂层的结合强度、隔热性能和抗热震性能。实验结果表明：拉伸断裂发生在莫来石涂层内，涂层的平均结合强度约为5.63 MPa;稳态测量涂层隔热温度，当涂层表面温度为400℃～800℃时，涂层的隔热温度变化范围为11.5℃～40℃；热震温度为400℃～800℃间隔100℃时，涂层的抗热震次数分别为165、135、117、81和34次；涂层先从试样边沿开始剥落，并呈加速剥落的趋势。涂层失效主要原因是由于热震过程中残余应力积聚造成的。     

等离子喷涂高炉风口用Al2O3涂层的组织及性能研究

采用超音速等离子喷涂法在纯铜板上制备氧化铝(Al2O3)涂层试样。利用XRD衍射仪、扫描电镜和图形软件对其微观组织进行表征,采用水淬法测试其抗热震性能。结果表明:Al2O3涂层大部分由γ相组成,断口形貌为柱状晶和一定量的部分熔融颗粒组成,截面组织具有较好完整性,孔隙率为1.1%;试样在950℃经历了均值为36.3次热震循环后其半球顶端出现大面积剥落,但圆柱主体部分完好,因此Al2O3陶瓷涂层具备良好的抗热疲劳性能,超音速等离子喷涂适合于风口套表面涂层的制备。     

激光和去应力处理对陶瓷涂层抗热损伤性能的作用

本文研究了激光处理和去应力退火对等离子喷涂热障涂层抗热损伤性能的影响。利用彩色金相、扫描电镜、X射线衍射、拉伸试验,对处理前后的组织结构、抗拉强度进行了检测。结果表明:涂层经激光处理后,基体与Ni/Al界面呈铸态组织,其结合强度明显提高;去应力退火使涂层抗热损伤性能提高,尤以24wt％MgO—ZrO_2涂层效果最佳。     

Al对热化学反应Al2O3基陶瓷涂层性能的影响

采用热化学反应法,以Al2O3、SiO2及ZnO为主要原料,并添加金属铝粉末,在Q235钢上制备Al2O3基陶瓷涂层,研究Al添加量对涂层性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对涂层的物相组成、表面形貌和磨损形貌进行分析,并对涂层热震性、致密性、耐磨性及耐蚀性进行测试。结果表明,经600℃固化后,涂层中有MgAl2O4、AlPO4、MgO.SiO2等新相产生。当Al添加量为9%时,涂层的抗热震性能和致密性最好,热震次数可达50次以上。当Al含量为3%时,涂层表现出最为优异的耐磨损性能,耐磨性比基体大为提高。在酸、碱、盐溶液中,涂层的耐蚀性比基体大为提高,并且当Al添加量分别为9%、1%、3%时的涂层表现最佳。     

铜材表面喷涂陶瓷基复合耐热涂层的研究

该文研究了铜材表面喷涂陶瓷基耐热复合涂层的组织和性能。试验结果表明,采用氧乙炔火焰喷涂和重熔工艺,在铜材表面喷涂陶瓷基复合耐热涂层[Al_2O_3~--(15～30)％镍包铝-(5～10)％Cu]后,涂层间有扩散反应和液相烧结、以及晶粒细小等组织特征,涂层具有良好的结合强度,耐热蚀和抗热震性能。     

梯度功能涂层的显微组织和性能

研究用氧乙炔喷涂法制备Ａｌ２Ｏ３／Ｃｕ 梯度功能材料的显微组织和性能。结果表明，加５％ Ａｌ添加剂呈线性变化的梯度功能材料，抗热震性好，金相组织为互相重叠的层状组织。涂层与基体的结合处为塑性断口，沿着梯度涂层厚度方向，Ａｌ、Ｃｕ 两元素呈梯度分布。相分析表明，适量的Ａｌ添加剂加入，起到液相烧结作用，生成δ－ Ａｌ４Ｃｕ９ 新相，提高了基体与涂层的结合强度     

镁合金热喷涂Al_2O_3纳米陶瓷涂层性能研究

采用氧乙炔火焰喷涂技术,在镁合金AZ31B表面制备Al2O3纳米陶瓷涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析复合陶瓷涂层的组成及组织形貌,并对其热震性能、致密性、耐磨性和耐蚀性进行测试。结果表明,热喷涂纳米陶瓷涂层中有AlTi3、Al2TiO5等新相生成,组织更为致密,颗粒熔化程度较高,涂层热震性能、致密性、耐磨性和耐蚀性明显优于热喷涂微米陶瓷涂层。热喷涂纳米陶瓷涂层热震次数可达40次,说明涂层结合强度较高,清漆封孔后,孔隙率为0,致密性和耐蚀性都达到最好。     

等离子喷涂 ZrO2基纳米涂层研究进展

ZrO2基纳米涂层具有低的气孔率、高的硬度和结合强度值,具有较低的热导率和较好的抗热冲击能力,且工艺成本低于电子束物理气相沉积,具有良好的应用前景;综述了近年来国内外纳米 ZrO2基陶瓷涂层的制备工艺方法,主要包括纳米粉体等离子喷涂工艺、液相等离子喷涂工艺以及等离子喷涂－物理气相沉积工艺等,综述了涂层稳定掺杂剂研究现状以及涂层后处理工艺等研究进展,对研究和应用前景进行了展望。     

热震试验中的纳米5YSZ和8YSZ涂层衍射峰变化

用大气等离子喷涂制备纳米ZrO2-5%Y2O3(5YSZ)和ZrO2-8%Y2O3(8YSZ)热障涂层,用X射线衍射分析涂层晶面峰位偏移和残余应力,对比5YSZ和8YSZ涂层的(111)晶面峰位变化,计算(111)晶面残余应力。结果表明:涂层热震一定次数各晶面峰位向低角度方向偏移,存在残余压应力。随热震次数增加,峰位偏移加大,晶面残余压应力不断累积,直到出现裂纹后不再累积。热震过程5 YSZ涂层晶面残余应力比8YSZ小,5 YSZ涂层比8YSZ热循环性能更好。     

等离子喷涂纳米Al2O3-130%TiO2涂层热学特性研究

采用大气等离子喷涂技术制备常规和纳米Al2O3-13%TiO2涂层,并利用XRD、SEM、TEM对其显微结构进行观察分析。通过热震试验和火焰喷烧试验,研究两种涂层的热冲击性能。结果表明:相同试验条件下纳米Al2O3-13%TiO2涂层的热震失效循环次数明显高于常规涂层,且热震温度越高表现越明显;Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层可以显著提高钢板的抗火焰烧蚀能力,且纳米涂层具有更长抗烧蚀时间。     

纳米CeO_2对Al_2O_3/Cr_2O_3陶瓷涂层组织及性能的影响

采用亚音速氧乙炔火焰喷涂制备涂层。通过在Al2O3/Cr2O3为基的陶瓷粉体中添加不同数量的纳米CeO2,探讨其对涂层组织及性能的影响。结果表明,纳米CeO2的加入使喷涂层的显微组织得到改善,喷涂层的耐磨性、结合强度、显微硬度得到提高。且随着纳米CeO2加入量的增加,涂层的性能呈先上升后下降的趋势。当纳米CeO2加入量为3%时,涂层中孔隙最少,涂层细化且致密,结合强度最高,显微硬度达到最高,耐磨性也最好。     

CrB颗粒增强MMC涂层的组织及其耐磨机理

用超音速电弧喷涂方法制备CrB颗粒增强的MMC涂层,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)及电子探针(EPMA)分析方法,对涂层的微观组织及微区成分进行分析;在实际循环流化床锅炉水冷壁上进行现场试验以检测涂层的耐高温冲蚀磨损性能,对涂层冲蚀表面的微观形貌进行分析,研究涂层的耐磨机理。结果表明:涂层具有复合材料的典型层状组织特征,金属基体在涂层中连续分布;增强颗粒主要为Cr的硼化物和Cr的氧化物。硬质相颗粒均匀弥散分布在涂层中,起到强化作用,并可阻挡冲蚀划痕的扩展,减缓了涂层金属基体受磨损的进程;塑、韧性较好的金属基体可缓冲冲蚀粒子对硬质相颗粒的冲击,使涂层具有优良的耐冲蚀磨损性能。     

Cu-SiC复合镀层制备工艺及表征研究

用超声波-机械搅拌-电沉积法制备Cu-SiC复合镀层。利用正交试验对Cu-SiC复合镀层的制备工艺进行优化,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及磨损试验机对Cu-SiC镀层的表面形貌、组分及耐磨性能进行分析。结果表明:采用超声波-机械搅拌-电沉积法,可获得表面致密、晶粒细小的Cu-SiC复合镀层,且复合镀液稳定,没有出现自分解现象;最佳工艺为超声波功率200 W,机械搅拌速率300 r/min,SiC粒子浓度8 g/L,电流密度5 A/dm2。该工艺制备的Cu-SiC复合镀层耐磨性能较好。     

Ni基WC型自熔合金重熔涂层的制备与耐磨性能研究

研究了 Ni基 WC型自熔合金涂层的炉熔制备工艺 ,并考察了涂层的耐磨性能。结果表明 ,在确保涂层不发生过熔流淌的前提下 ,延长保温时间并降低冷却速度能够获得组织致密、无裂纹的高强度涂层 ,并促使涂层与基材间发生成分扩散形成冶金结合。经重熔处理后 ,Ni基 WC型自熔合金涂层的耐磨性得以显著提高。离子氮化没有明显改善 Ni基 WC型自熔合金涂层的耐磨性能 ,但是显著提高了未添加 WC的 Ni基自熔合金涂层的耐磨性能 ,其耐磨性能从比 38Cr Mo Al气体氮化钢差 4～ 5倍提高到优于氮化钢 2～ 3倍     

镀层对引信弹簧抗力的影响

为了揭示镀层对引信弹簧抗力的影响,利用理论推导和有限元法分析了镀层材料及厚度与引信弹簧抗力的关系,并对两种方法的计算结果进行对比,最后通过实验进行验证。结果表明：对于同一种镀层材料,镀层厚度是影响引信弹簧抗力的主要因素;对于不同种镀层材料,镀层材料的屈服强度是影响弹簧抗力的主要因素。该结果说明选用合适的镀层材料及厚度对控制引信弹簧抗力非常重要。     

铝合金环境友好型非铬化学转化表面处理技术的研究

为替代有毒的铝合金表面铬酸盐传统处理工艺,研究以Ce(NO3)3为主盐、H2O2为成膜氧化剂的稀土转化膜处理液,采用正交试验优化转化膜制备工艺,探讨SrCl4、NH4VO3两种成膜促进剂对改善成膜效果的影响,通过SEM、EDX、XRD等微观分析,对表面转化膜的微观形貌与成分组成进行分析。研究结果表明,通过氧化剂的引入与工艺优化可以在40℃低温下生成有较好外观与耐蚀性的转化膜,处理溶液中添加一定浓度的成膜促进剂能够改善成膜效果,转化膜的主要元素组成为Al与Ce的氧化物。     

等离子喷涂镍铬硼硅结构性能的研究

采用大气等离子喷涂方法制备镍铬硼硅耐磨涂层,对涂层的结合强度、硬度等性能进行分析,对机械加工后的涂层进行显微组织分析。研究结果表明,等离子喷涂工艺可用于制备镍铬硼硅耐磨涂层,该涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性。     

坡缕石对三元硼化物陶瓷涂层磨损的影响

三元硼化物陶瓷涂层由于其硬度高、耐磨性好、热膨胀系数与Fe相近,是良好的钢基耐磨涂层。坡缕石由于其化学组成和独特的晶体结构,是减摩材料的良好选择。将占骨料总质量分数1%、2%、3%的坡缕石添加到三元硼化物陶瓷涂层中,对比涂层之间耐磨性变化。结果表明:坡缕石的添加虽然对涂层结合强度无太大影响,但是提高了涂层的耐磨性和减摩性,且含2%坡缕石涂层耐磨性提高最多。     

AZ91D镁合金表面植酸转化膜的正交实验优化研究

通过正交实验对镁合金植酸处理工艺进行优化,并通过极化曲线、电位-时间曲线对镁合金植酸转化膜的耐腐蚀性能进行研究,采用金相显微镜对转化膜的微观形貌进行观察。结果表明,植酸转化膜耐腐蚀性能的工艺影响因素排序为:处理时间>温度>浓度>溶液pH值。AZ91D镁合金植酸转化膜具有良好的耐腐蚀性能,其自腐蚀电流密度小于铬酸盐转化膜,植酸表面处理技术有望代替对环境污染严重的铬酸盐处理技术。     

两步沉积法制备Ni/Al2O3复合镀层及其耐磨性能研究

采用两步电化学沉积技术在铜基体上制备Ni/Al2O3复合镀层。用电泳沉积工艺在铜基体上均匀沉积Al2O3涂层,用电镀技术在Al2O3涂层中嵌入金属镍,得到具有高Al2O3含量的Ni/Al2O3复合镀层。试验结果表明,两步沉积法能够提高复合镀层中的Al2O3微粒含量,镀层显微硬度及耐磨性能均有提高。