热喷涂粉末的制备技术

热喷涂粉末占热喷涂材料总用量的70%以上,热喷涂粉末的成分、分布、形貌和粒度因粉末制备方法而异.雾化法、熔融+破碎法、研磨+烧结法、球磨法、喷雾干燥法、包覆法和等离子体雾化法可用于制备热喷涂粉末,为了获得致密的球形热喷涂粉末,等离子体球化技术得到迅速发展.综述了热喷涂粉末的常用制备方法,重点介绍了先进的等离子体球化技术.     

熔渗-焊接法制备W/Cu功能梯度材料的研究

采用熔渗－焊接法经过工Ｗ骨架制备,渗Ｃｕ及热压焊接三个步骤制备出Ｗ／Ｃｕ功能梯度材料,并对Ｗ／Ｃｕ梯度过渡层的显微结构进行了观察,对Ｗ／Ｃｕ功能梯度材料的热震性进行了测试。     

热压法制备W/Cu功能梯度材料

对热压法制备Ｗ／Ｃｕ功能梯度材料的可行性进行了研究,并其组织结构进行了观察,对其表观抗弯强度及抗热震性进行了测试。结果表明在１８００℃,１８Ｎ／ｍｍ＾２,２ｈ条件下可以制备Ｃｕ含量最高为２２．５５ｖｏｌ．％的Ｗ／Ｃｕ功能梯度材料,其密度可达理论密度的９４．６％。     

ODS-310合金的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-1500D热模拟试验机研究机械合金化制备的ODS-310合金在变形温度为1 050~1 150℃、应变速率为0.001~1 s-1条件下的高温变形行为,测定其真应力-应变曲线,分析其流变应力与应变速率及变形温度三者之间的关系,并采用Zener-Hollomon参数法建立ODS-310合金的高温变形本构方程,基于动态材料模型,构造ODS-310合金的热加工图。结果表明:ODS-310合金的流变应力随变形温度降低或应变速率提高而增大;该合金热变形过程中的流变行为可用双曲线正弦模型来描述,在实验条件下的平均变形激活能为828.384 kJ/mol;真应变为0.4的热加工图表明,ODS-310合金在高温变形时存在2个加工失稳区,即变形温度为1 050~1 070℃、变形速率为0.01~1s-1的区域,和变形温度为1 130~1 150℃、变形速率为0.1~1 s-1的区域;ODS-310合金的最佳变形温度和应变速率分别为1 150℃和0.001 s-1。     

铁铝金属间化合物及其涂层制备的研究进展

铁铝金属间化合物凭借其较高的高温抗蠕变能力、良好的耐磨性、抗高温氧化和硫化等优点得到了广泛关注,但其具有B2、DO3和A2三种晶体结构,晶型难以准确控制,且DO3结构在室温下脆性高,给制备和加工带来困难.这些缺点极大地限制了铁铝金属间化合物在工业中的应用.本文总结了包括传统熔铸法和粉末冶金法等常见的铁铝金属间化合物块体材料的制备方法,并重点介绍了近年来发展起来的增材制造法和冷喷涂、热喷涂等涂层制备方法.同时,针对涂层材料中铁铝两相的反应控制这一关键问题,本文聚焦如何预判铁铝涂层界面反应中原位生成的铁铝金属间化合物的化合反应发生顺序的研究现状,分析对比了两种预判方法——相图法和焓变值计算法.其中,相图只能表征热平衡状态下的相分布,各相区域代表该温度、成分条件下所能获得的最终产物,局限性大,较难准确预测实际热处理过程中铁铝金属间化合物的出现顺序和种类.通过从热力学角度进行焓变值计算,结合Kirchhoff公式,可计算并绘制常见铁铝金属间化合物的焓变值-温度曲线,进而分析铁铝金属间化合物的反应发生顺序.焓变值计算法的理论结果与已报道的实验结果具有较高的一致性,弥补了相图法的不足,对制备特定的铁铝金属间化合物具有十分重要的指导意义.     

低成本等离子体球化技术制备热喷涂用球形钨粉的工艺研究

球形钨粉因其流动性好,得到的涂层更均匀、致密等特点在热喷涂领域受到重视。但是,粉末球化的主要手段,如等离子体球化技术成本太高未能得到普遍推广。本文采用大气等离子体喷涂设备,以费氏粒度为20μm的普通钨粉为原料,氮气送粉和自制水冷系统来研究低成本的等离子体球化技术制备热喷涂用球形钨粉的工艺。研究表明,大气等离子体喷涂球化过程中钨粉的氧化程度与等离子体功率密切相关,球化功率为30kW时,经该工艺处理所得的钨粉具有非常好的球形度,且在球化过程中氧化程度低。     

以NaN3作添加剂制取Si3N4晶须

用ＮａＮ３作添加剂,在０．５－１ＭＰａ的较低氮气压力下,以燃烧合成工艺,制取了柱状及针状氮化硅晶须。ＮａＮ３的分解不仅能够降低燃烧温度和氮气压力,提高氮化率及α－Ｓｉ３Ｎ４的含量,还能作为氮化硅晶须生长的催化剂。作为固态氮化剂加入的ＮａＮ３过多则易形成Ｎａ的硅酸盐,使产物纯度降低;而加入量不足,则不能实现完全氮化。推测燃烧合成的氮化硅晶须是通过气相沉积（ＶＣ）机制生长的。     

不同界面对等离子喷涂钨结合强度的影响

在无氧铜的基体上制备了等离子喷涂钨基涂层以应用于核聚变反应堆中偏滤器部件的面向等离子体材料。比较了不同过渡层对等离子喷涂钨基涂层结合强度的影响。采用扫描电镜和能谱分析仪对涂层的微观形貌和组成进行了观察和分析。发现在涂层中和铜结合的界面比较疏松，而和钨结合的界面则较为致密。拉伸试验结果表明，和其他样品相比，室温下没有过渡层的钨涂层界面表现出较高的结合强度。