激光增材TC4表面纳米梯度层结构与性能研究

采用超音速微粒轰击技术在激光增材TC4表面制备了纳米梯度强化层,并采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计和磨损试验机对不同处理时间的纳米梯度强化层微观结构演变和力学性能进行了测试。研究表明,经超音速微粒轰击处理后,TC4合金在一定范围内形成梯度结构的塑性变形区,其表面形成纳米晶。随轰击时间的增加,变形区厚度增大、纳米晶粒尺寸逐渐减小,轰击360s样品变形层厚度为300μm,晶粒尺寸可达10.4nm。随着晶粒细化和塑性变形的加剧,组织中α′相含量增多,由细晶强化和相变强化共同作用,激光增材TC4合金硬度显著增大。当轰击时间为360s时,样品的最高硬度为735.8HV0.1,较未处理激光增材TC4合金提高~23%,因而其表现出更优异的摩擦磨损性能,其磨损方式由以粘着磨损为主逐渐变为以磨粒磨损为主的方式。     

基于响应面法的赤泥烧结砖烧结工艺参数优化

以赤泥、淤泥和高岭土为主要原料制备烧结砖,研究烧结温度、保温时间、坯料粒度3个工艺参数对赤泥烧结砖吸水率的影响。利用响应面法(RSM)建立了3个工艺参数与吸水率之间的数学模型并对统计数据进行了方差分析。结果表明,最佳烧结工艺参数为:烧结温度1180℃、保温时间32 min、颗粒度125μm,样品吸水率为14.9%,与预测值相差4%,测试结果与数学模型拟合度较高,该模型能够较好的预测赤泥烧结砖的吸水率。     

TiO2自清洁薄膜制备条件对光催化降解影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制得TiO2薄膜,以370 nm的紫外光为光源研究甲基红在TiO2薄膜上的光催化降解效果。结果表明制备薄膜原料中,钛酸丁酯∶无水乙醇∶蒸馏水∶聚乙二醇体积比为4.5∶30∶1.5∶2.0,PH值为2.5的时候对甲基红溶液降解率最大,达到47.0%。并且提拉次数为5降解率能达到80.32%。     

3Cr13钢450 ℃不同气氛等离子体渗氮层表征

对3Cr13钢在450 ℃氨气和氨氮混合气氛中分别渗氮4、8和12 h后的渗氮层进行了对比。利用光学显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪、电化学工作站对渗氮层截面显微组织、显微硬度、相组成以及耐蚀性进行了表征。氨气渗氮层由化合物层和白亮层组成,而氨气和氮气混合气氛渗氮层中没有出现白亮层。氨气渗氮12 h后,渗氮层的表面硬度为1050.0 HV0.05;表面化合物层主要相为ε-Fe_2-3N,次要相为γ′-Fe₄N,出现了少量的CrN,白亮层相组成为γ′-Fe₄N;渗氮后极化曲线钝化区变宽,自腐蚀电流密度减小,耐蚀性提高。氨氮混合气氛渗氮12 h后,渗层的表面硬度为998.0 HV0.05;气氛中N浓度升高,渗氮8 h后CrN含量增加,次要相由氨气渗氮8 h的γ′-Fe₄N变为CrN;随着渗氮时间延长至12 h,渗层的自腐蚀电流密度降低,钝化区略有变宽,耐蚀性略有提高。     

稀土硅酸盐环境障涂层综述∗

硅基非氧化物陶瓷材料因其质量轻、强度高、韧性大等优点和其上的环境障涂层,广泛用于民用或军用飞机发动机的热端部件,但目前所用的传统环境障涂层保护效果并不理想。 因此对新发展的稀土硅酸盐环境障涂层进行深入研究,以使其能广泛用于高推重比发动机上具有重要意义。 稀土硅酸盐环境障涂层相较于传统环境障涂层,具有更好的隔热性、与基体更匹配的热膨胀系数(二硅酸镱)及优异的抗腐蚀性能,如稀土硅酸镱盐具有良好的抗水氧和抗熔盐腐蚀性能,这些性能能够有效提高硅基陶瓷及涂层在发动机恶劣环境下的使用寿命,目前已成为飞机的首选防护涂层材料,从而成为环境障涂层材料领域研究的热点。 从稀土硅酸盐环境涂层的主要应用研究背景、发展历程、制备方法、涂层性能、失效机理等方面系统阐述其各种特点,提出目前稀土硅酸盐环境障涂层易失效的多种原因,以及工艺制备和性能模拟测试方面的不足之处,为未来的涂层改进和研究发展指明了方向。     

改性玄武岩火焰喷涂粉末的制备及其性能

研究了一种新型的玄武岩火焰喷涂粉末的制备以及其性能。将天然的玄武岩矿石经过破碎、添加金属氧化物降低熔点、高温加热、水淬以及二次造粒等方法制粉,并且对不同状态的粉末的性能进行了检测。参照国家标准中的粉末的流动性及松装密度的实验标准采用霍尔流速仪对粉体的流动性及松装密度进行测量,利用扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪研究了粉体形貌和涂层结构,利用示差扫描热量仪对各粉体进行了热分析,采用火焰喷涂工艺在45钢表面制备涂层并利用扫描电子显微镜观察了涂层的表面和截面的形貌。结果表明:经过改性后的玄武岩粉末的流动性有明显的提高,松装密度也有所增加,增强了热喷涂效果和有利于得到良好的涂层。     

硫化物自润滑涂层的制作方法及其前景展望

综述了多种硫化物自润滑涂层的制作工艺，着重介绍了最新开发的纳米硫化亚铁热喷涂涂层的工艺、形貌、性能以及应用前景。     

面向高端装备关键构件的纳米热喷涂涂层

"中国热处理与表层改性技术路线图"指出[1]:"热处理与表层改性技术作为先进材料和高端装备制造的核心技术、关键技术、共性技术和基础技术,是国家核心竞争力,在中国走向材料强国和机械制造强国的进程中有着举足轻重的作用"。热喷涂技术作为先进的表面层改性技术可以大量应用于高端装备关键构件上。纳米热喷涂涂层技术是纳米材料和热喷涂技术的结合和综合应用,长期以来都作为一个特殊的应用领域受到西方发达国家军方和工业界的高度重视,这是因为飞机、舰船等各种高端装备都面临着极端的服役条件。列举了热喷涂的纳米结构耐磨抗蚀陶瓷涂层、纳米结构双陶瓷热障涂层、纳米改性MCrAlY合金涂层和替代镀硬铬的纳米改性金属陶瓷涂层的研究进展,说明纳米结构和纳米改性热喷涂涂层在高端装备关键构件上有着非常广阔的应用前景。强国强军,就应刻不容缓地发展纳米热喷涂技术。     

镍铬电阻丝与铬酸镧元件双加热系统高温电阻炉研究

1800℃高温电炉是材料研究过程中重要的高温设备,在本文中通过对铬酸镧加热元件的性能分析,扬长避短,采用电阻丝与铬酸镧加热棒共同作为热源的双加热系统,设计了合理可行的高温耐热和和隔热材料,并进行了升温性能的测定,以及最大温升速度的测定,得出了该高温炉的基本性能。     

火焰喷涂Zn-玄武岩涂层的制备及其耐腐蚀性能

以zn-玄武岩复合粉体为喂料采用火焰喷涂工艺在制备了zn-玄武岩涂层,单行线扫描喷涂实验探索研究了喷涂的距离,对涂层和基体进行了加速腐蚀试验。结果表明：火焰喷涂涂层的最佳喷涂距离为10～15cm;Zn-玄武岩涂层具有很好的耐腐蚀性,对钢铁具有很大的防护效果。