La3+ 掺杂对 CeO2 红外发射性能的影响研究

随着飞行器飞行速度和发动机燃烧室温度的提高, 金属类隐身涂层材料已无法满足环境使用要求。 CeO2 具有较高熔点、 抗氧化、 较低红外发射率等特点, 被认为是红外隐身应用的候选材料, 但其发射率仍无法满足 高温红外隐身需求。 本文通过固相反应法对 CeO2 进行 La3+ 掺杂改性, 研究掺杂量对 CeO2 粉体红外发射性能的 影响规律。 结果表明, 随着掺杂量从 10 mol% 增加到 30 mol%, 粉体在 3~6 μm 波段的发射率不断降低, 其中 Ce0.7La0.3O2 的红外发射率仅为 0.1。     

用EB-PVD法制备Ti-Al/Nb层板复合材料的研究

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了0.2 mm厚由24层Ti-Al和23层Nb交替叠加而成的Ti-Al/Nb层板复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对其物相组成和断口形貌等与Ti-Al单层材料进行了对比分析.结果表明,Ti-Al/Nb层板复合材料的界面明晰,层间距约为8 μm;Ti-Al层由γ相和τ相组成,其成分呈梯度变化,且平均成分与原始铸锭的成分偏差较大,但未发现Ti-Al单层材料中看到的分层现象;Ti-Al/Nb层板复合材料具有比Ti-Al单层材料更好的韧性.     

激光辅助冷喷涂技术应用进展

激光辅助冷喷涂技术是基于冷喷涂的原理,综合冷喷涂和激光熔覆的优点为一体的复合涂层沉积技术,可以沉积致密匀称、孔隙率可控的功能涂层,而且沉积速度快、涂层废品率低。本文主要介绍了该技术的原理及其最新应用范围,阐述了采用该技术在制备Stellite-6合金涂层、Ti涂层、Al-12 wt.%Si涂层、Ni60基金刚石复合涂层、Ti-HAP复合生物涂层等不同领域的应用优势。激光辅助冷喷涂技术的应用是激光用于工程部件表面修饰、涂层制备,提升部件性能的一个新趋势。     

热处理对EB-PVD制备的TiAl/Nb复合材料微观组织的影响

对利用EB-PVD技术制备的TiAl/Nb微层板进行了热处理,分析了沉积态材料与热处理态材料的组织结构和物相的变化。热处理TiAl/Nb中态富Ti的TiAl层中成分沿沉积方向呈有规律的梯度变化但未形成周期,界面处的反应扩散区由B2相组成;TiAl层、扩散区和Nb层的显微组织形貌依次为含月牙形亚晶的柱状晶、细小等轴晶和粗大等轴晶;经1000℃/16h的真空退火处理后,Nb层和扩散区会因完全扩散而消失。     

Macro-microscopic morphology and phase analysis of TiAl-based alloys sheet fabricated by EB-PVD method

TiAl-based alloys sheet with thickness of 0.3-0.4 mm as well as dimension of 150 mm×100 mm was fabricated successfully by using electron beam-physical vapor deposition（EB-PVD） method. The microscopic morphology and phase composition of specimens in various states were analyzed by atomic force microscope（AFM）, scanning electron microscope（SEM） and X-ray diffractometer（XRD）, respectively. The results indicate that the as-deposited TiAl-based alloys sheet has good surface quality and is composed of γ, α2 and r phase. There is natural delamination inside the sheet, of which the microstructure is columnar crystal, and the component shows a gradient change along the normal direction of substrate. After the vacuum hot pressing treatment and subsequent homogenization treatment, the columnar crystal transforms into the coarse fully lamellar microstructure, the delarnination phenomenon and τ phase disappear, α2 phase decreases obviously, and the composition tends to uniformization.     

成分配比对稀土钨电极材料组织及力学性能影响

通过固液掺杂、等静压压制、中频烧结的方法,制备了不同的氧化镧、氧化钇、氧化锆三元掺杂成分比例的钨电极材料烧结棒材,探究了不同成分配比对样品显微组织、第二相粒子分布以及宏观力学性能的影响。结果表明,氧化镧、氧化钇、氧化锆三元复合添加能够有效改善第二相粒子在钨基体中的分布形态,降低第二相在晶界的过度富集,提高钨电极材料的综合力学性能。并且当添加成分镧、钇、锆质量比为3:1:1时,材料具有最好的综合力学性能,致密度可达96.04%,显微硬度可达549.37HV0.3,抗压强度可达3785MPa,原因是此配比下第二相粒子最为细小均匀,弥散程度最高,对基体晶粒的细化作用最好,该配比下钨基体平均晶粒尺寸达到10.3μm。     

原位TiCp/Fe复合材料的可加工性初探

用工业化生产条件下制备的原位TiCp/Fe复合材料，采用PCBN刀具干式切削方法对其机械加工性进行试验．用45#钢与原位TiCp/Fe复合材料进行对比，以说明其可加工性．试验结果表明：原位TiCp/Fe复合材料的切削力比45#钢的切削力要大60N；切削升温比45#钢高出90℃；被加工表面的粗糙度与45#钢相近；原位TiCp/Fe复合材料的可加工性与45#钢相似。     

坩埚炉衬材料对 TiCp/Fe复合材料组织及性能的影响

论述了用三种炉衬坩埚熔炼制备颗粒增强ＴｉＣＰ／Ｆｅ复合材料的试验方法,并对不同炉衬材料熔炼制备的复合材料的组织进行金相观察,对其力学性能进行测试．结果表明：采用石英砂炉衬坩埚熔炼制备的复合材料基体组织中杂质较多,力学性能低;采用石墨炉衬坩埚熔炼制备的复合材料的基体组织中有片状石墨析出,力学性能较差;采用镁砂炉衬坩埚熔炼制备的复合材料基体组织均匀,ＴｉＣ颗粒弥散分布,力学性能较好．     

氧化钆改性铈酸镧热障涂层材料设计 及涂层抗热震性能研究

La2Ce2O7(LC) 由于具有比 YSZ 更低的热导率、 更高的热膨胀系数和良好的高温相稳定性, 是一种极具前 景的热障涂层陶瓷材料。 但该材料热膨胀系数在 200~400℃温度区间存在异常下降现象, 从而引起涂层过早失效 的问题。 目前, 通过掺杂 Gd2O3 可有效解决 LC 低温段热膨胀系数下降的问题, 但是, Gd2O3 改性 La2Ce2O7 热障 涂层最优掺杂浓度及涂层性能还未见报道。 本文采用化学共沉淀法制备了三种不同浓度 Gd2O3 改性 La2Ce2O7 材 料 ((LaxGd1-x)2Ce2O7(x=0,0.1,0.2,0.3)), 研究了掺杂浓度对其热物理性能及相稳定性的影响, 采用等离子喷涂工艺 制备了(La0.8Gd0.2)2Ce2O7 (LGC)涂层, 研究了涂层的抗热震性能和涂层的失效机理。 研究结果表明： (La0.8Gd0.2)2Ce2O7 (LGC) 材料具有较低的热导率, 室温到 1400℃无相变, 并且经 1400℃长时间热处理无相变; 其制备的双陶瓷结 构 LGC/YSZ 热障涂层 1100℃热震次数可达到 109 次, 较未改性 LC/YSZ 热障涂层提升了大约 60%; 两种涂层的 失效模式相似, 均为陶瓷顶层烧结引起的片状剥落失效。     

超音速等离子喷涂纳米防污陶瓷涂层研究

以NiCr合金为底层,含防污成分的纳米Al_2O_3-13%TiO_2为面层,采用超音速等离子喷涂方法制备纳米防污陶瓷涂层。研究了不同工艺对涂层截面形貌、孔隙率、显微硬度及结合强度的影响,探讨了涂层的防污性能,获得了较优的喷涂工艺参数:Ar流量3.6～3.8 m~3/h,H_2流量0.4 m~3/h,电流400～420A,电压150V,喷距100mm,送粉量30g/min。采用较优超音速等离子喷涂工艺制备的纳米防污陶瓷涂层孔隙率可达0.8%,HV_(0.3)≥987,结合强度≥35.15 MPa,并且抗海生物附着性能优良。