陶瓷热障涂层的研究

研究了用等离子喷涂工艺制备的不同组分、结构的ＺｒＯ２热障梯度涂层,在２．５马赫、１８００℃、５８００ｋＷ／ｍ＾２的热流冲刷５ｓ后,涂层表面仍较光滑,与烧蚀前无明显差别,更无剥落、崩裂现象,平均每毫米隔热涂层降温约４０２．２℃     

陶瓷颗粒添加对热喷涂不锈钢涂层耐蚀性的影响

采用超音速火焰喷涂(HVAF)方法成功制备出不同种类及粒度陶瓷颗粒复合的不锈钢涂层,系统研究陶瓷颗粒的种类及粒度对复合涂层的硬度、孔隙率与耐蚀性能的影响;通过扫描电子显微镜、全自动硬度计、Image Pro Plus软件以及电化学工作站等分析测试技术对不锈钢/陶瓷颗粒复合涂层的微观结构、硬度及腐蚀行为进行系统表征与分析.结果表明:粗粒径棕刚玉(Al2O3)复合的不锈钢涂层的孔隙率低(0.7863％)、硬度高(637HV0.1)且耐蚀性能优异,其自腐蚀电位为-454.14 mV、自腐蚀电流密度为22.208 mA·cm-2;细粒径碳化硅(SiC)复合的不锈钢涂层具有较高的硬度(600HV0.1)及较好的耐蚀性能,其自腐蚀电位为-463.68 mV、自腐蚀电流密度为23.738 mA·cm-2.     

多功能复合陶瓷涂层的组织与性能研究

本工作试验研究了用于机械,尤其是石油化工机械中的具有耐磨、耐蚀和耐热等多功能的陶瓷涂层。以氧化铬为研究对象,采用等离子喷涂技术,研究解决热喷涂陶瓷涂层中的三个主要问题,即涂层中的残余应力、微孔洞和层间界面的弱结合。为此,系统研究了喷涂工艺参数波动、涂层结构和添加剂对氧化铬陶瓷涂层组织和性能的影响及其相互关系;涂层的热震、磨损和腐蚀失效规律和机制;建立了陶瓷涂层抗热震失效寿命的表达式。结果表明,影响涂层性能最重要的工艺参数为电弧电流,其次为涂层厚度。从基体到陶瓷层,通过涂层成分逐渐变化可以制备梯度涂层,并且多层复合涂层的综合性能优于双层涂层,其中,四层阶梯复合涂层的综合性能最佳,其次是五层梯度涂层。在氧化铬材料中,加入3.0％氧化铈,可降低涂层中的孔隙率和孔洞尺寸,从而提高氧化铬涂层的综合性能;陶瓷涂层热震失效的本质为热疲劳失效。在滑动磨损条件下,涂层的磨损失效主要是循环接触应力导致的疲劳磨损。涂层的腐蚀失效是陶瓷层自身的化学腐蚀和粘结结层/基体界面的电化学腐蚀。试验结果证实了涂层热震失效寿命定量表达式的有效性和适用性。首先提出并定义的临界热震温差范围可作为评价涂层抗热冲击性能的指标和使用依据。     

反应等离子喷涂TiN陶瓷涂层

采用气道型反应等离子喷涂技术,制备了TiN陶瓷涂层,通过XRD、SEM等手段对陶瓷涂层进行了相分析和横断面形貌分析。结果表明,陶瓷涂层主要由TiN相组成,并含有微量复杂成分的氧化物;TiN陶瓷涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间结合较好;显微压痕和断口显示TiN涂层的韧性较Al2O3涂层有明显提高。     

陶瓷涂层材料及其应用

本文扼要地介绍陶瓷涂层材料及成型工艺方法。以热喷涂技术为主要成型工艺,概括性地介绍了高性能陶瓷涂层在宇航、航空及基础工业应用的部分实例,对陶瓷涂层材料的应用前景予以展望。     

激光表面重熔对等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层耐腐蚀性的影响

通过采用激光表面重熔和在氧化铝涂层中加入稀土的工艺方法，封闭了表层中残存的孔隙，减少了微裂纹。不仅提高涂层的质量，而且使其耐蚀性得到明显提高。     

热喷涂及电子束物理气相沉积技术在热障涂层制备中的应用

对常用热障涂层制备技术,包括火焰喷涂、爆炸喷涂、大气等离子喷涂、高能等离子喷涂、超音速等离子喷涂、低压等离子喷涂、溶液注入等离子喷涂及电子束物理气相沉积技术进行了综述.介绍了上述几种制备技术的原理、工艺特点、存在不足及解决措施.认为发展爆炸喷涂工艺、溶液注入等离子喷涂工艺与EB-PVD工艺及其在新型热障涂层制备中的应用将是热障涂层制备技术研究的重点.     

自反应火焰喷涂梯度过渡陶瓷涂层研究

以Ti-B4C-C和Ni-Al自粘结复合粉为自蔓延反应喷涂体系,采用反应火焰喷涂技术,在金属表面制备了Ti(Cx,Ny)-TiB2-NimAln梯度过渡涂层.整个涂层以Ti(C0.7,N0.3)、TiC、TiN和TiB2构成陶瓷主结构,NimAln金属间化合物作为过渡相连续分布其中,涂层具有沿厚度方向宏观连续分布和微观成分突变的特征,并存在孔隙与夹杂,呈典型的多相非均质结构.涂层经梯度过渡后,与基体的结合强度由14.38 MPa增加到30.27 MPa,抗热震性能由2次增加到16次,孔隙率由原来的32%降至19%,显微硬度由底层的Hv545增加到表层的Hv1253.涂层耐磨损性能是45号钢的14倍.     

反应等离子喷涂TiN/Ti3O复相陶瓷涂层

采用等离子反应合成技术,制备出了TiN/Ti3O复相陶瓷涂层,并分析了复相涂层的组织及其性能.研究结果表明:复相涂层主要由TiN相组成,并含有少量的钛的氧化物;复相涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间结合较好;制备的复相涂层的韧性得到明显提高,其韧性优于等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层;特别是复相涂层具有优于M2钢的耐磨性.     

金属-陶瓷复合涂层摩擦学特性的SEM和SEAM研究

在ＳＲＶ摩擦磨损试验机上进行常温干摩擦试验,比较了ＣｏＣｒＭｏＳｉ＋Ａｌ_２Ｏ_３ＺｒＯ_２和ＣｏＣｒＭｏＳｉ＋Ｆｅ_３Ｏ_４两种大气等离子喷涂金属－陶瓷复合涂层以及Ｃ１Ｍｎ１Ｃｒ１碳钢涂层与３５＃中碳钢对磨的摩擦学特性;利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和扫描电声显微镜（ＳＥＡＭ）观察了磨损表面和亚表层的显微结构,分析了金属－陶瓷复合涂层的磨损机理．结果表明,粘着磨损占主导地位,同时存在微切削和微裂纹的扩展、连接．     

激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层的研究与发展

总结了等离子喷涂陶瓷涂层的缺欠以及激光重熔等离子喷涂陶涂层所存在的问题,在分析问题产生原因的基础上,提出了防止激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层裂纹,气孔和剥等问题的同时指出了激光了涂陶瓷涂层的发展趋势。     

热障陶瓷涂层的最新发展

综述了现代航空发动机用热障陶瓷涂层的最新发展，着重介绍了双陶瓷层，电子束物理气相沉积（EB－PVD）和溶液等离子喷涂（SPS）纳米热障陶瓷涂层的性能和特点。     

陶瓷/金属等离子涂层显微组织特征及其图像分析

用扫描电镜和能谱仪研究了ZrO2陶瓷与NiCrAl金属等离子喷涂形成梯度涂层的显微组织特征；扫描电镜联机图像分析系统软件作为涂层质量的一种检验方法，对涂层特征显微组织进行了图像处理，对成分和孔隙率进行了定量计算，通过对计算结果的方差分析，对等离子喷涂工艺参数的调整提出了参考意见和措施。     

倾斜陶瓷耐热涂层的研究

报道了Ｃｕ材表面喷涂斜陶瓷耐热涂层的组织及其性能，介绍了一种火焰喷涂陶瓷基复合涂层的新方法－－倾斜过渡和重熔层法。实验结果表明：涂层间有扩散反应和液相烧结、涂层具有良好的结合强度、耐热蚀和抗热震性能。采用倾斜陶瓷涂层，可使高炉渣口寿命提高２倍。     

TiO_2含量对Al_2O_3陶瓷涂层性能的影响

Ａｌ２Ｏ３是一种应用较为广泛的陶瓷涂层材料，但其熔点高，喷涂沉积效率较低。笔者以往研究表明，加入ＴｉＯ２可提高Ａｌ２Ｏ３涂层的致密性及喷涂沉积率。本文对加入ＴｉＯ２后Ａｌ２Ｏ３涂层的性能进行了试验。结果表明，当ＴｉＯ２含量为１３％～２０％时，涂层的耐磨性最好。     

热喷涂高性能陶瓷涂层

综述了热喷涂高性能陶瓷涂层的特点,介绍了陶瓷涂层在不同工业领域的典型应用,论述了在 发展潜力,强调了它伯地位和作用。     

反应等离子喷涂Fe-A12O3-FeAl2O4复合涂层的反应机理研究

金属／陶瓷复合涂层具有金属的韧性和陶瓷的高强度、高硬度等优点，利用反应等离子喷涂技术将Fe2O3／Al复合粉制备成金属／陶瓷复合涂层，以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析技术研究了该复合涂层的反应机理和涂层性能。结果表明：涂层具有以层状的FeAl2O4、Al2O3为骨架，球形的Fe及部分FeAl为弥散相的复合组织；复合粉体反应形成涂层的过程是分步进行的，而且在熔滴到达基体后部分反应仍继续进行；一定程度上，由于反应过程受到Al元素的扩散限制，同时等离子喷涂的冷却速度较高，使得涂层中主要含有FeAl2O4及少量的FeO。     

等离子喷涂纳米陶瓷涂层的研究进展

等离子喷涂纳米陶瓷涂层是目前纳米涂层领域的研究热点之一.综述了国内外等离子喷涂纳米陶瓷涂层的研究现状,指出了目前用等离子喷涂技术制备纳米陶瓷涂层所面临的难题,展望了等离子喷涂技术在制备纳米陶瓷涂层方面的发展前景.     

SHS火焰喷涂Al2O3基复相陶瓷涂层机理

采用SHS反应火焰喷涂工艺,以氧-乙炔火焰为辅助能源,引发Al与CuO间的高能自蔓延反应,在钢基表面制备了Al₂O₃-Al₂Cu₃复相陶瓷涂层。对经淬熄实验获取的飞行粒子的形态进行了观察,对涂层进行了物相与组织结构分析。针对喷涂条件下Al-CuO团聚体自蔓延反应的能量状态和喷涂粉体特定的物理与几何特征,提出了SHS反应喷涂的基本过程:各团聚颗粒构成独立的微小反应单元,经历反应孕育、飞行燃烧、碰撞、结构转变与凝固4个阶段形成目标涂层。围绕这一基本过程详细讨论了其中的反应机理、结构形成与凝固行为、组织形态及其成因以及各个阶段的控制因素。