中大口径弹药内表面喷涂工艺改进

目的改进弹药内表面喷涂方式及涂料种类,解决弹药装药环境适应性高低温贮存裂纹疵病的问题。方法采用高压无气喷涂技术进行弹体内表面喷漆,替代原有的空气喷涂。探讨涂料压力、涂料黏度、喷嘴移动速度等因素对涂层质量的影响,通过正交试验确定最佳工艺参数。采用直线加速器检测不同漆膜厚度的弹体装药环境适应性裂纹疵病情况。结果涂料压力为65 kg/cm2,涂料黏度为30 s,喷嘴移动速度为50 Hz,喷嘴孔径分别为0.51,0.71 mm时,弹药内表面漆膜具有较好的外观质量,漆膜厚度及附着力满足要求。膜层厚度为180μm的弹药经高、低温贮存试验,未出现裂纹。结论应用实践证明,高压无气喷涂工艺技术用于弹药卧式自动内表面涂装可行,具有一定的行业推广价值。     

空气层匹配碳纤维吸波涂层的吸波性能

目的探究空气层匹配厚度及碳纤维含量、长度对碳纤维吸波涂层吸波性能的影响。方法以短切碳纤维为吸收剂,水性聚氨酯为基体树脂,制备雷达吸波涂层。采用扫描电子显微镜和金相显微镜对短切碳纤维和涂层的微观形貌进行分析表征,将碳纤维涂层与空气层进行匹配,并采用矢量网络分析仪测试分析涂层的吸波性能。结果当空气匹配层厚度由1 mm逐渐增加到3.5 mm时,复合涂层的最大吸收峰由高频逐渐向低频移动。匹配厚度为3 mm时,反射率峰值最低(-41 d B)。匹配厚度为2.5 mm时,有效吸收频段(反射率-10 d B)最宽,为8.6~18 GHz。随着碳纤维含量的增加,涂层的最大吸收峰频率均呈下降趋势,有效吸收频段向低频移动。碳纤维含量(质量分数)低于0.1%时,只有碳纤维长度达到3 mm,涂层才具备有效吸波性能。碳纤维含量为0.1%~0.2%,碳纤维长度为2 mm时,涂层吸波性能最好。碳纤维含量超出0.2%,碳纤维长度为1 mm时,涂层已经具备较好的吸波性能。结论通过调节空气层匹配厚度及碳纤维含量、长度,空气层匹配碳纤维吸波涂层在不同频段均能实现对电磁波的有效吸收。     

磁悬浮道岔Zn-Al防护涂层的研究及应用

目的设计和制备高性能热喷涂Zn-Al合金防护涂层,为其在磁悬浮道岔上的应用提供必要的理论基础,提高磁悬浮道岔的耐蚀性能,延长道岔的使用寿命。方法采用3种丝材火焰喷涂工艺,分别在Q235B钢基体表面制备了Zn-Al合金涂层。通过磁性测量方法、中性盐雾腐蚀试验和划格附着力测试,分析比较这3种工艺条件下制备的Zn-Al合金涂层的厚度、耐蚀性能和附着力。结果热喷涂Zn-Al合金涂层表面光滑,在其他工艺参数不变的情况下,当火焰喷涂距离逐渐减小,喷涂的道数逐渐增加时,热喷涂层的厚度随之增加。当喷涂距离为150 mm、喷涂道数为10时,热喷涂层的厚度最大,为126μm。涂层厚度的增加提高了涂层的耐蚀性能,并且涂层的附着力保持为1级。采用保守计算可知,厚度为126μm的热喷涂Zn-Al涂层的理论防腐寿命可以达到40年。结论热喷涂Zn-Al合金涂层对基体兼具有屏蔽和阴极保护的双重防护作用,保护性能较好,延长了磁悬浮道岔的使用寿命,降低了道岔的维修和维护成本。通过对工艺参数的分析和比较,确定了最佳的热喷涂工艺参数。该工艺条件下制备的热喷涂层结合强度高,耐蚀性能好。     

高压无气喷涂涂料转移率的主要影响因素及规律

采用电子称量法,以铁红防锈漆为工质,研究了高压无气喷涂中雾化压力、喷嘴等效孔径、喷涂距离等主要工艺参数对涂料转移率的影响规律。结果表明,高压无气喷涂的涂料转移率随喷嘴等效孔径的增大而增大,随喷涂距离的增大而减小,随雾化压力的增大呈现先增大后减小的变化趋势。在多参数共同影响下,涂料转移率存在一个最优点,喷嘴等效孔径为0.48mm,雾化压力为12MPa,喷涂距离为250mm时可得到最优的涂料转移率。     

液体燃料-空气/氧气混合助燃超音速火焰喷涂枪的研制

采用枪内混气方式,设计研制了一种采用炽热体作为稳焰器的液体燃料-空气/氧气混合助燃超音速火焰喷涂枪.用SprayWatch热喷涂监测系统测试喷涂枪焰流出口速度和温度,并研究喷涂工艺对WC-12Co涂层组织和性能的影响.结果表明,喷涂枪焰流出口速度超过1300m/s,焰流温度可在2302～3410K之间进行精确调节,精度达到±50K;提高空气/氧气比,涂层中WC保留率明显提高,使涂层硬度比氧气助燃时得到明显提高;采用空气助燃进行喷涂,可以得到厚度超过5mm的WC-12Co涂层.     

一种热喷涂雷达吸波涂层制备技术

采用耐温的磷酸盐玻璃和改性的β–SiC吸收剂的热喷涂材料体系,使用火焰喷涂工艺制备了热喷涂雷达吸波涂层,对粉末、涂层制备过程及性能进行了研究,结果表明:喷雾干燥造粒是制备热喷涂雷达吸波涂层粉末材料体系的合理方法,使用火焰喷涂制备的涂层,吸收剂含量为20%时,涂层性能最佳,当涂层厚度为1 mm时,在1.2×1010～1.8×1010 Hz范围内,涂层反射率均低于-8 dB。     

钛表面厚碳化钨涂层研究进展

钛表面制备厚的碳化钨耐磨涂层的方法主要有喷焊、喷涂、激光熔覆3种。火焰喷焊可在钛表面制备2 400μm厚的WC耐磨涂层,涂层性能稳定,与基体为冶金结合;可通过预活化钛合金表面、增加重熔、中温回火等方式改善涂层性能。采用超音速火焰技术喷涂团聚烧结型的WC-Co粉末,可在钛表面制备4 153μm厚的耐磨层,涂层易出现W_2C脆性相、η反应相;通过工艺控制,涂层孔隙率可小于1%。采用激光熔覆可在钛表面制备2 900μm厚的WC耐磨层,涂层与基体虽为冶金结合,但存在裂纹、气孔等缺陷。3种方法均可制备毫米级厚的WC耐磨涂层,这种厚涂层将大大延长设备的使用寿命。     

表面喷涂对体育器械耐磨性能的影响

以涂层结合力和磨损失重为考核指标,研究了电弧喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离和空气压力对体育器械表面涂层的组织与性能的影响,并优化了喷涂工艺参数,在此技术上研究了涂层厚度和热处理对涂层结合强度和磨损失重的影响。结果表明,器械表面最佳电弧喷涂工艺参数为:喷涂电压为31 V、喷涂电流为250 A、喷涂距离为210 mm和雾化空气压力为0.5 MPa;随着器械表面涂层厚度的增加,涂层结合强度呈现逐渐降低的趋势;随着热处理温度的升高,涂层的结合强度表现为先增加而后降低,而涂层的磨损失重表现为逐渐降低的趋势。     

铝基非晶纳米晶复合涂层的喷涂工艺

为了研究喷涂参数对涂层性能的影响规律,采用高速电弧喷涂技术制备铝基非晶纳米晶复合涂层,利用正交试验法系统研究喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离、喷枪移动速度和雾化空气压力对涂层性能的影响规律。优化后的工艺参数为喷涂电流160 A,喷涂电压36 V,喷涂距离200 mm,喷枪移动速度300 mm/s,雾化空气压力0.7 MPa,喷涂参数对涂层性能影响的主次顺序为：雾化空气压力、喷涂电压、喷枪移动速度、喷涂电流和喷涂距离。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）对工艺优化后的涂层进行分析,同时对涂层的显微硬度和孔隙率进行了测试。结果表明,采用优化参数制备的涂层组织结构致密,孔隙率为1.13%,硬度可达392 HV0.1,涂层具有明显的非晶纳米晶相,非晶含量约为24.2%。     

粘结层和陶瓷层厚度对纳米结构热障涂层性能的影响

采用超音速火焰喷涂+大气等离子喷涂工艺,在K403高温合金表面制备不同层厚比的NiCrA-lY/纳米7YSZ热障涂层,研究了涂层厚度变化对热障涂层表面粗糙度、结合强度、热震性能和热循环寿命的影响规律。结果表明:当粘结层厚度一定时,随着陶瓷层厚度的增加,其表面粗糙度增加,涂层结合强度下降;当粘结层厚度为50μm时,热障涂层的抗热震性能随陶瓷层厚度增加而降低,粘结层厚度提高至100μm时,热障涂层的抗热震性能随陶瓷层厚度增加先提高,后降低,热障涂层在1100℃的热循环寿命测试结果也基本对应这一规律;当粘结层厚50μm且陶瓷层/粘结层的层厚比在(1～2)∶1的范围内,或者粘结层厚100μm且陶瓷层/粘结层的层厚比在(2～2.5)∶1范围内时,热障涂层具有较优异的性能。     

水性环氧防水涂层材料对混凝土吸水性能的影响

目的研究E16和E44两种水性环氧防水涂层材料对混凝土试块吸水性能的影响,以比较两种防水材料的性能。方法分别对两种防水涂层材料设计不同的涂层配合比和涂层厚度,进行混凝土毛细吸水实验,对比混凝土试块在喷涂防水涂层材料前后的毛细吸水系数变化,以此评价防水涂层材料对混凝土试块吸水性能的影响。结果涂层混凝土试块的吸水系数随涂层厚度的增加而减小。在一定范围内,涂层混凝土试块的吸水系数随n(胺氢)/n(环氧基)的增大而先减小,后增大。兼顾性能与成本,确定E16和E44两种防水涂层材料的配合比分别为n(E16)∶n(Anquamine721)=1∶1,n(E44)∶n(Anquamine 721)=1∶0.9,涂层喷涂厚度皆为(300±20)μm。此时,E16和E44两种涂层混凝土试块的吸水系数分别为各自对应空白混凝土试块的3.5%和3.4%。结论相比之下,E44防水涂层材料对混凝土试块吸水性能的影响较大。     

影响铝型材静电喷涂用粉末涂料流动性因素探讨

介绍了粉末涂料流动性的检测原理及判断指标,从粉末涂料树脂的选择、粉末颗粒形状与粒径、流化空气质量,喷涂环境湿度、涂料流化助剂等方面,探讨了影响粉末涂料流动性的因素,并提出相应的生产工艺控制参数与措施.生产实践证明,粉末流动性效果好的较佳工艺参数为:树脂分子量选择2 000～5000,玻璃化温度Tg50～65℃;颗粒形状...     

高性能雷达吸波涂层的制备及其损伤行为

以羰基铁粉为吸收剂、聚氨酯为胶黏剂,制备具有优异吸波性能的雷达吸波涂层,并基于矢量网络分析仪、电磁模拟软件Ansoft HFSS以及弓形框测试系统,对涂层电磁特性、损伤模型以及吸波性能进行研究。结果表明:雷达吸波涂层在垂直入射条件下具有优异的吸波性能,当涂层厚度为0.8 mm时,其反射损耗峰在7.2~12.8 GHz均达到?8 dB;在斜入射条件下也具有优异的吸波性能,当涂层厚度为0.8 mm、入射角为60°时,其反射损耗峰在5.5~18 GHz均达到?10 dB。相比于失效模式如雷达吸波涂层分层脱粘,损伤脱落对其吸波性能的影响更为明显。随着损伤脱落面积的增加,雷达吸波涂层的吸收强度（尤其是X波段）明显降低,且最小反射损耗峰往高频移动。通过对高性能雷达吸波涂层的脱落、分层等损伤行为的研究,为后续进行雷达吸波涂层维护与建立失效性评估标准具有极大的现实和军事意义。     

水轮机叶片表面聚氨酯弹性涂层的抗磨蚀性分析

目的分析聚氨酯弹性涂层的抗磨蚀性机理,并研究其在水利工程表面防护中的应用。方法对水轮机叶片的气蚀磨损机理进行分析,采用PU喷涂技术在水轮机叶片钢材(0Cr13Ni5Mo)上做一层聚氨酯弹性耐磨涂层,并对涂层的性能进行检测与分析。结果当聚氨酯组分的官能度为2.4时,聚氨酯弹性涂层表现出优异的综合力学性能,涂层与水轮机叶片间的物理结合力达到12.6 MPa,涂层磨耗值保持在较低范围内(2~3 mg/1000 r)。结论聚氨酯弹性涂层能减缓含沙水流对水利工程中高速运转机械设备的冲刷磨损、空蚀破坏,延长水轮机叶片、水泵叶轮的使用寿命。     

铝基板表面微弧氧化膜厚度对其导电导热性的影响

目的对LED封装用铝基板表面进行微弧氧化处理,用以调控其界面的导电导热行为,并构建微弧氧化膜的厚度与其导电性及导热性之间的关联性。方法采用XRD表征了不同厚度微弧氧化膜的相结构,借助SEM观察了不同厚度膜层的表面微观形貌,利用高阻计测试了不同外加电压下膜层的电阻率,采用闪光法测定了不同温度下膜层的热扩散系数。结果微弧氧化膜主要由γ-Al_2O_3相组成,随膜层厚度的增加,膜层的相结构无显著变化,但其表面多孔结构出现了明显变化。膜层电阻率随膜厚的增大而升高,在膜厚从10μm增至40μm的过程中,电阻率增大了4~8倍。膜层电阻率随测试电压的升高而降低,当测试电压从50 V升至100 V时,电阻率降幅达1~2个数量级。膜层的热扩散系数随膜厚的增大出现波动,当膜厚为10~40μm时,热扩散系数的变化量为21.6~24.8 m~2/s。膜层热扩散系数随测试温度的升高而降低,降幅最高可达8.9 m~2/s。结论厚度为40μm的微弧氧化膜既具有高的电阻率(7.1×1012?·cm),又具有高的热扩散系数(98.0 m~2/s),有望满足LED铝基板的界面绝缘与散热要求。     

CO2气氛和喷涂距离对电弧喷涂铁基非晶涂层组织及耐蚀性能的影响

为提高电弧喷涂铁基非晶涂层的非晶含量及耐蚀性,以CO₂为载流气体代替空气进行电弧喷涂试验,并研究喷涂距离对涂层组织与耐蚀性的影响。结果表明,喷涂层的厚度约为200 μm,涂层均主要由结晶相与非晶相构成。相比于空气介质,CO₂抑制了晶化,从而提高了涂层中的非晶含量。同时,喷涂距离对涂层的组织及耐蚀性能有较大影响。随着喷涂距离的增加,涂层中的非晶含量减少。当喷涂距离为100 mm时,涂层具有最高的开路电位-0.498 V(vs SCE)及最小的自腐蚀电流密度4.281 μA/cm²,耐蚀性能最好;当喷涂距离为150 mm时,涂层的耐蚀性最差。提高非晶含量和组织的均匀性可增强该涂层的耐蚀性能。     

Synthesis of Cr-Al2O3 Cermet Selective Surfaces Coated by SnO2 Thin Film by Air Plasma Spraying

High efficient Cr-Al2O3 cermet selective surfaces coated by sol-gel SnO2 thin film for high-temperature application were synthesized by air plasma spraying(APS),followed further heat and polish treatment.The phase composition and micro morphology of coating samples were characterized by X-ray diffractions(XRD),scanning electron microscope(SEM)and roughmeter respectively.The solar absorptance(α)and thermal emittance(ε)were determined by optical spectrum instrument.The results show that Cr-Al2O3 cermet coating has a high absorptivity nearly 0.90.But unfortunately,the emissivity of these coatings is nearly 0.50 because of the big thickness and coarse surface prepared by APS technique.However,once coated SnO2 thin film,the composite coatings exhibit excellent selective absorbing property of α=0.89 and ε=0.12.Thus,SnO2 thin film plays a significant role in decreasing the emissivity of coatings as antireflection layer.And furthermore,the optical performance shows that more metal content and smooth surface are favorable for the selective absorbing property.Moreover,the coatings have excellent bond strength with stainless steel substrate and thermal shock resistance at high temperature.     

Polymeric barrier coatings via initiated chemical vapor deposition

Initiated chemical vapor deposition (iCVD) enables micron sized particles to be coated with conformal polymeric films. Unlike wet chemistries, particle agglomeration is mitigated due to the vapor phase deposition. A custom built iCVD with a rotary evaporator was used to coat a variety of particles with poly(glycidyl methacrylate) (PGMA). Glass beads with average diameters of 355 μm were coated with a ~ 1 μm PGMA film. Thermo gravimetric analysis (TGA) was used to assess if the beads were coated with PGMA and to estimate the PGMA thickness. The TGA testing showed a 0.7% mass loss at ~ 275 °C, which corresponds to the decomposition temperature of PGMA and a PGMA thickness of ~ 1 μm. In addition sodium chloride (~ 355 μm) particles were coated in the iCVD system again with PGMA. The dissolution rate of these particles in an aqueous solution was found to be reduced by an order of magnitude (versus uncoated NaCl). Finally, NaCl particles with metallic coatings were coated with PGMA and showed a dissolution rate two orders of magnitude slower than the bare NaCl.     

提高摩托车塑料制品涂着效率的方法

目的提高摩托车ABS部品涂着效率,达到节约成本、降低环境负荷的效果。方法从涂装设备、涂装方法、涂装作业者等因素出发,采用低压空气喷涂、分业涂装方式、手工静电喷涂、自动涂装设备导入、增加单位涂装面积等方法,逐一验证提高涂着效率的效果。结果经过近几年的改善,与传统手工空气喷涂相比,低压空气喷涂配合分业涂装可以提高ABS部品涂着效率5%~10%,静电喷枪配合空气喷枪可以提高10%~15%,自动涂装机可以提高20%~25%。根据部品形状的差异,ABS部品的综合平均涂着效率可以提高约10%。结论涂着效率受综合因素的影响,在作业者、喷涂设备、喷涂方法、挂装方式等方面进行改进,都可以提高涂着效率。但是由于摩托车ABS部品的尺寸普遍存在差异,若单纯采用某一种改善方式,涂着效率的提高幅度不大。从QDC综合因素考虑,针对面积大的部品,应采用手工静电喷枪配合低压空气喷涂的方式;针对面积小的部品,应采用增加挂装数量、提高喷涂面积配合低压空气喷枪等方式。     

金属喷涂层在海水中的腐蚀研究

对火焰喷涂Zn、Al和Zn-Al涂层，在青岛进行海水腐蚀试验的结果表明，4年试验后，喷Al和喷Zn-Al涂层没有发生明显的腐蚀，喷Zn涂层腐蚀严重，150 μm厚的涂层寿命不足3年；盐雾-光照复合加速试验，结果表明，喷Al和喷Zn-Al涂层耐蚀性优良，而喷Zn涂层耐蚀性较差，同户外暴晒结果一致.