喷涂功率对YSZ涂层的力学性能和抗铝硅熔体腐蚀性能的影响

热浸镀Al–Si合金涂层是一种有效的现代钢铁防腐涂层，但熔融Al–Si合金腐蚀已成为热浸镀Al–Si合金生产线沉没辊及其备件亟待解决的关键问题之一。本工作采用大气等离子喷涂技术制备Y2O3部分稳定ZrO2(YSZ)/NiCrAlY防护涂层，研究了喷涂功率对YSZ涂层组织和力学性能的影响和涂层在700℃下Al–Si熔体中的腐蚀行为。结果表明，YSZ涂层是由板条和层间柱状晶粒组成的典型层状结构，随着喷涂功率从37 kW增至46 kW，层间柱状结晶呈长大趋势；YSZ涂层主要由t-ZrO2相和少量m-ZrO2相组成，喷涂功率对涂层相组成无明显影响；喷涂功率为40 kW的YSZ涂层具有较高的显微硬度642.4 HV0.3和结合强度62 MPa。此外，当带有涂层的样品在700℃的Al–Si熔液中腐蚀240 h后，YSZ涂层与高温Al–Si熔液之间的界面没有反应层生成，同时Al–Si合金熔液中的Al和Si元素也未渗透进YSZ涂层内部，表明YSZ/NiCrAlY防护涂层有效地将Al–Si合金熔体阻挡在涂层表面。     

温度对WC-WB-CoCr涂层高温摩擦磨损性能的影响

采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了WC-WB-CoCr涂层,研究了温度对WC-WB-CoCr涂层高温摩擦磨损性能的影响。通过SEM、XRD和显微硬度仪对涂层的微观组织、相结构和力学性能进行表征。通过摩擦磨损试验机和拉曼光谱仪研究了WC-WB-CoCr涂层的高温摩擦学性能和氧化产物,采用台阶仪扫描磨痕形貌并计算WC-WB-CoCr涂层的磨损率。结果表明：WC-WB-Co-Cr涂层主要由WC和CoW₂B₂组成,涂层结构致密,与基体结合紧密;随着磨损试验温度升高,涂层的摩擦系数从0.66降低到0.57,涂层的磨损率随着温度的升高而升高,但是其磨损率增长程度随着温度的升高而降低。在高温磨损过程中,磨痕表面的氧化膜主要由WO₃和CoWO₄组成,且CoWO₄比WO₃表现出更好的耐高温磨损性能。涂层的主要磨损机制为氧化磨损、疲劳磨损和粘着磨损。     

Y3Al5O12 掺杂对 YSZ 热障涂层微观结构和高温相稳定性的影响

本文采用大气等离子喷涂技术制备了不同Y_3Al_5O_(12)含量的YSZ@Y_3Al_5O_(12)/NiCrAlY热障涂层,研究了Y_3Al_5O_(12)对YSZ@Y_3Al_5O_(12)热障涂层的微观组织结构和高温相稳定性的影响。结果表明:等离子喷涂YSZ@Y_3Al_5O_(12)涂层呈典型的层状结构,Y_3Al_5O_(12)和YSZ交替沉积。随着Y_3Al_5O_(12)含量的升高,层与层之间的柱状晶结构逐渐消失。制备态的YSZ@Y_3Al_5O_(12)涂层主要含有c-ZrO_2晶相。1250℃下烧结50h后YSZ涂层发生了明显的相变,而1150℃和1250℃热处理后YSZ@Y_3Al_5O_(12)涂层含有相同的c-ZrO2和Y_3Al_5O_(12)两种晶相,表明Y_3Al_5O_(12)可以改善YSZ的高温相稳定性。     

TeO2-AlF3(Al2O3)-LaF3-ZnF2玻璃的热稳定性和网络结构研究

制备了TeO2-AlF3 (Al2O3 )-LaF3-ZnF2体系氟氧化物玻璃.通过DSC和红外吸收光谱分析研究了Al2O3替代AlF3对氟氧化物碲酸盐玻璃热稳定性和网络结构的影响.结果表明:Al2O3替代AlF3使氟碲酸盐玻璃的玻璃转变温度和热稳定性明显提高,玻璃中形成的[AlO6]八面体使玻璃网络结构更加紧密.     

上转换碲酸盐玻璃的研究进展

碲酸盐玻璃是一种具有较低声子能量和高折射率的新型光学材料,在蓝绿色激光器和光纤放大器等领域有潜在的应用前景。简要介绍近几年碲酸盐玻璃在组成、微观结构、制备方法及上转换发光性能等方面的研究现状,并对其发展前景进行展望。     

喷丸压力对GH3535合金表面状态及疲劳性能的影响研究

分别采用0.3MPa、0.45MPa和0.6MPa喷丸压力对GH3535高温合金表面进行喷丸。利用扫描电子显微镜（SEM）观察合金表面形貌、强化层组织结构,通过金相显微镜（OM）、维氏硬度计、X射线应力分析仪分析表层晶粒度、表层显微硬度、表层残余应力分布及X射线衍射峰半高宽。在室温条件下进行高周疲劳实验,并通过扫描电子显微镜（SEM）观察分析断口形貌特征。结果表明:GH3535合金喷丸后表层形成了晶粒细化层、硬化层和残余压应力层。且合金表面产生的晶粒细化层厚度、硬化层厚度以及残余压应力层厚度均随着喷丸压力的增加而提高。喷丸压力在0.3MPa～0.6MPa范围内,疲劳寿命受喷丸压力的影响较为敏感,且疲劳寿命随着喷丸压力的增加而提高。当喷丸压力为0.6MPa时,喷丸产生的效果最优,疲劳寿命提高了471.1%。喷丸后GH3535合金疲劳寿命的提高得益于合金表面状态的改善。     

TritonX-100/正己醇/环己烷反相微乳液合成堇青石纳米粉体及其性能研究

以Al(NO3)3·9H2O、Mg(NO3)2·6H2O和TEOS为前躯体原料,采用TritonX-100/n-Hexane/ Cyclohexane作为乳液反应体系合成了堇青石(2MgO· 2Al2O3·5SiO2)纳米粉体.采用目测法对形成稳定W/O型微乳液体系的拟三元相图进行了测试与绘制.结果表明:该粉体有效粒径为100nm,粉体团聚度较低,可于930℃下低温烧结,烧结体具有较高的致密度(大于理论密度的98％);烧结过程中a-堇青石直接从无定形态中析出;920℃烧结2h的陶瓷样品具有良好的介电性能(ε=2.87,tanδ=0.00011;1GHz),该材料具备与Ag电极低温共烧的条件,是应用于高频片式电感等电子元器件的理想介质材料.     

等离子喷涂YSZ/NiCrAlY涂层及抗熔融Al-Si腐蚀性能研究

热浸镀Al-Si合金涂层是一种高效的耐蚀技术。然而,其生产过程中与Al-Si熔液直接接触的部件存在严重的Al-Si熔蚀问题。采用大气等离子喷涂(APS)制备了YSZ/NiCrAlY涂层,研究了主气流量对YSZ(Y-Si-Zr)涂层微观组织结构、力学性能的影响规律、涂层的高温稳定性和耐Al-Si熔液腐蚀行为。结果表明,随着主气流量的提升,粒子熔滴的铺展均匀性、涂层致密度、力学性能均先升高后降低。在主气流量(Ar)为40L/min时,涂层显示出最佳的表面平整度、最大的致密度以及最优的力学性能。在1000℃热处理100 h后YSZ涂层的界面结构稳定,孔隙率下降,致密度显著提高。此外,将试样在700℃熔融Al-Si液腐蚀50h后,在YSZ涂层与熔融Al-Si合金的界面没有发现互反应区和元素互扩散现象,并且Al-Si熔液没有渗透进涂层内部而是被阻挡在涂层表面,表明APS制备YSZ/NiCrAlY涂层能够有效地抵抗Al-Si熔液腐蚀,可作为与高温Al-Si熔液接触部件的最有潜力的防护涂层之一。     

Sol-Gel法合成纳米羟基磷灰石及晶粒生长、结晶度的研究

以Ca(NO3)2·4H2O与H3PO4为前躯体,采用溶胶-凝胶法制备出纳米羟基磷灰石(HA)粉体。通过差热分析仪、X-射线衍射仪、SEM对HA粉体及烧结体进行了表征和分析,采用阿基米德排水法测试了样品密度。结果表明:粒径分布均匀、呈球形、团聚极少,a轴方向和c轴方向的晶粒尺寸分别为10~30nm和20~50nm,随着温度的升高颗粒的尺寸和结晶度增大。600℃烧结2h得到纯度高、晶化好的HA;800和900℃烧结样品中出现的少量Ca3(PO4)2和CaO是由于HA的分解和含磷前躯体的挥发所致。     

煤油流量对HVOF喷涂WC-12Co/NiCrBSi复合涂层显微组织与性能的影响

在 CrZrCu 基体上电镀 Ni 粘结层,通过超音速火焰喷涂(HVOF)技术,采用不同煤油流量在电镀 Ni 粘结层上制备了 WC-12Co / NiCrBSi 复合涂层。 利用 XRD、SEM、Raman、维氏显微硬度计、电子拉伸试验机和球盘式摩擦磨损试验机考察了不同煤油流量下涂层相组成、组织结构、力学性能和高温摩擦磨损性能。 结果表明:不同涂层的物相组成基本相同,喷涂过程中发生了一定程度的分解脱碳生成了 W2C,以及少量的 Cr₇C₃ 和 Co₃W₃C 相;随着煤油流量升高,涂层硬度提高,涂层孔隙率和耐磨性表现出先降低后升高趋势,致密的结构与较高的硬度有利于提高涂层的耐磨性;煤油流量为 26 L/ h 的工艺下制备的涂层孔隙率最低,为 0. 11%,硬度较高达到 927. 0 HV_{0. 3} ,摩擦因数最低约为 0. 46,磨损率最低为 2. 83×10^-15 m³ / (N·m),抗粘着磨损性能最好。