复合溶胶凝胶法制备TiB2可湿性阴极涂层

针对铝工业阴极和阳极碳电极以及侧壁耐蚀导电二硼化钛陶瓷涂层技术,研究用非有机溶剂湿化学陶瓷清洁制造技术,替代沥青粘结工艺。通过氧化铝胶体中的纳米粒子,分散清洁二硼化钛,形成均匀陶瓷悬浮涂料,经刷涂或喷涂形成TiB2涂层。对二硼化钛与工业铝电解体系熔体、气相的化学侵蚀性进行了理论计算,分析了炭基TiB2涂层的耐蚀性、捕获钠的机理。用SEM分析了二硼化钛涂层断面,二硼化钛在氧化铝胶粒的分散下,迁移、渗入多孔的碳基底,在热处理条件下,与基底间形成很强的化学键合,可形成微米至数毫米厚、无龟裂的涂层。涂层的电性能检测结果表明,浆料中氧化铝胶体含量为 10%Wt时电阻率较低,电阻率随烧结温度升高而降低。     

TiC,TiN,TiB2的主要性质和合成方法

本文介绍了ＴｉＣ，ＴｉＮ和ＴｉＢ２的主要物理性质，合成ＴｉＣ，ＴｉＮ和ＴｉＢ２的基本原理和主要工艺条件。     

铜电极表面电火花沉积TiB2/TiC复层涂层的微观结构及成因

采用电火花沉积工艺将烧结二硼化钛和碳化钛涂覆到铜电极表面形成TiB2/TiC复层涂层,通过扫描电镜(SEM)结合能谱分析研究涂层和界面的微观结构及成分。结果表明,涂层电极横截面分为多个区域,涂层内有裂纹,与基体无明显分层;基体热影响区出现细晶和柱状晶,主要化学成分为铜。细晶区的形成主要是电火花放电过程中快速冷凝时高的形核率所致,并可能与电火花放电的脉冲能量有关。柱状晶区主要是因单向散热引起晶体的定向生长而产生的。     

TiB_2惰性阴极材料的特性与工程化实验研究

针对现代大型金属铝惰性材料的技术发展 ,重点论述二硼化钛惰性阴极材料的特性和作用机理 ,叙述了二硼化钛粉体制备、二硼化钛及其复合材料的涂层技术 ,提出厂混捏—成型可湿性阴极的工业实验方案     

TiB_2/ZrB_2/SiC复合功能材料的微观结构与力学性能

采用放电等离子烧结工艺,制备TiB2/ZrB2/SiC复合功能材料。用X射线衍射仪和场发射扫描电镜分析观察复合材料的物相组成及微观形貌。并测试复合材料的抗弯强度、断裂韧性及硬度。结果表明:两次球磨后的TiB2/ZrB2/SiC粉体粒度较小(2~4μm),且分布较均匀,几乎没有团聚现象。烧结后的复合功能材料中有(TixZry)B2固溶体相生成。当加入ZrB2的体积分数为30%时,生成的(TixZry)B2固溶体在复合材料中起到了很好的晶粒细化与界面融合作用,所以TZS30复合陶瓷材料比TZS0复合陶瓷材料的抗弯强度和断裂韧性分别提高了119.8%和98.9%。利用TiB2/ZrB2/SiC复合陶瓷材料在高温摩擦作用下与氧的化学反应,可以实现自润滑。     

TiB_2陶瓷覆层的磨料磨损性能研究

在４０Ｃｒ钢表面制备含ＴｉＢ２相的覆层以提高该钢的耐磨性。分析了四种不同制备工艺及三种后续热处理工艺所获得的显微组织和物相。重点进行了磨料磨损实验。结果表明：采用表面改性新工艺可以获得表层为ＴｉＢ２的陶瓷覆层。其中采用Ａ１Ｂ２工艺制备的覆层经正火处理后,其耐磨性能最好。对磨损机理的分析表明：ＴｉＢ２覆层在磨损过程中属于软磨料磨损,改变了磨损状态,提高了材料的耐磨性     

铸钢轧辊电火花沉积YG8涂层的组织结构和性能

采用新型电火花沉积设备,把YG8电极材料沉积在铸钢轧辊材料上,制备了WC沉积涂层,研究了其微观组织及耐磨性能.结果表明:沉积层主要由Fe₃W₃C、Co₃W₃C、W₂C和Fe₇W₆C等相组成;沉积层与基体冶金结合,具有纳米颗粒尺寸的Fe₇W₆、W₂C等硬质相弥散分布于沉积层中;沉积层的平均硬度为1 331 HV;沉积层较铸钢轧辊的磨损性能提高了2.3倍;沉积层的磨损机理以疲劳磨损为主,细小的弥散分布的硬质相是沉积层硬度及耐磨性提高的主要因素.     

熔盐法在石墨表面中温制备MoSi_2-SiC复合涂层

采用熔盐法在石墨表面制备MoSi2-SiC复合涂层,利用X射线衍射分析﹑扫描电镜及能谱分析等手段对涂层的组织结构与形成机理进行研究,并考察涂层的高温抗氧化性能。结果表明:复合涂层由MoSi2和SiC两相组成,基体内部残留少量未完全硅化的Mo2C。涂层致密,与基体结合紧密,并且均匀连续的包覆整个样品表面,涂层厚度约为60μm。涂层制备在中温环境(900~1 000℃)下进行,因而样品不会产生过大的热应力,可避免涂层表面出现贯穿性裂纹。该复合涂层样品在1 500℃的静态空气中保温100 h之后,质量增加0.24%,证明涂层具有良好的抗氧化性能。     

复合电镀法制备纳米TiO2涂层光催化及电催化特性的比较

采用复合电镀方法,首次在泡沫铝表面成功制备出掺杂的纳米TiO2涂层。运用紫外一可见光（UV-VIS）分光光度计、X射线衍射（XRD）仪及SEM等对样品进行了分析与表征。XRD分析结果表明,纳米TiO2涂层由锐钛矿及金红石相组成,其平均晶粒的大小为25～38nm。光催化和电催化降解次甲基蓝溶液实验表明,泡沫铝负载纳米TiO2涂层降解次甲基蓝溶液的电催化活性明显好于光催化活性。当电催化降解6h后,次甲基蓝溶液的降解率达到36．4％,而在相同条件下光催化降解率仅为17．8％。     

Electroerosion resistance and structural phase transformations in electrospark and laser deposition of titanium alloys using composite ceramics based on ZrB2-ZrSi2 and TiN-Cr3C2 systems

The paper examines the mass transfer kinetics, structure, phase and chemical compositions, and micromechanical properties of electrospark and laser coatings on titanium alloys (including their combination) deposited using composite materials based on the ZrB₂-ZrSi₂ and TiN-Cr₃C₂ systems. The electrospark deposition of both materials is characterized by a relatively high mass-transfer coefficient (∼40–60%) over a wide range of treatment time t ≥ 1 min/cm². It is determined that after prolonged electrospark deposition (t = 7 min/cm²), ZrB₂-ZrSi₂ coatings have structurally heterogeneous surface with smoothed Ti-alloy localities caused by the melt crystallization and modified with alloying components. It is shown that ZrB₂-based coatings are promising along with conventional wear-resistant coatings based on refractory titanium compounds. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Vol. 47, No. 1–2 (459), pp. 151–161, 2008.     

反应钎涂碳化物/铁基自熔合金复合涂层及组织形成机理

利用工业原料纯铁粉、硅粉、钛铁粉、硼铁粉、铬铁粉、胶体石墨以及镍粉，真空条件下通过反应钎涂于1200℃在低碳钢基体上制备了白色、表阿光滑、平整且与基体为冶金结合的碳化物／铁基合金复合涂层。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及硬度计，研究了涂层的相组成、组织结构和成分分布。结果表明：涂层为复合结构，不存在分层现象，其组织由粘结相γ-Fe固溶体，以及α-Fe（马氏体）、（Fe，Cr）7G3相和TiC相构成。涂层中通过反应原位合成的（Fe，Cr）7C3和TiC形状不同，（Fe，Cr）7C3的形状大部分为针状，而TiC形状为颗粒状，且主要分布在先前的钛铁粉颗粒轮廓之内。该复合涂层表面硬度高达73．9HR30N以上。     

Wettability and interfacial behaviour of NdF3-LiF-Nd2O3 on TiB2-based ceramics

Wettability of TiB2-based ceramics by NdF3-LiF-Nd2O3 melt was studied using sessile drop technique in this paper. Wetting ex-periment was carried out under inert atmosphere at 1050 ℃. Chemical reactions which occurred on the solid-liquid interface and solid-gas interface during wetting process were discussed by thermodynamic calculations combined with X-ray diffraction (XRD) patterns. Micromorphoiogy and element distribution of fracture surface at the interfacial region of solid/liquid system were analyzed by scanning elec-tron microscope (SEM) equipped with energy dispersive spectrometry (EDS). Contact angles of the drop were determined as a function of time in order to describe the wetting process, and wetting phenomenon was interpreted fi'om a viewpoint of interface structure. The results showed that wetting was a dynamic wetting process with characteristics of reactive wetting. Penetration and oxidization phenomena during the experiment had great effect on wetting process.     

TC4钛合金表面WSi_2/W_5Si_3复合涂层制备及性能研究

利用磁控溅射(PVD)、化学气相沉积(CVD)以及热扩散渗硅方法在TC4钛合金表面制备WSi_2/W5Si_3复合涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪对复合涂层的结构、组织形貌以及微区化学成分进行分析;对复合涂层显微硬度、附着力以及耐磨性进行测试。结果表明:WSi_2/W5Si_3复合涂层的WSi_2层和W_5Si_3层厚度分别为20、56μm,显微硬度平均值分别为10.70和8.32 GPa; WSi_2/W_5Si_3复合涂层与基体结合力为171.6 N; WSi_2/W5Si_3复合涂层表面摩擦因数为0.75,磨损率为1.184×10~(-6)mm~3·mm~(-1)。在TC4钛合金表面制备的WSi_2/W_5Si_3复合涂层结构均匀致密,与基体结合良好。     

TC4钛合金阳极氧化及其PTFE复合涂膜耐摩擦磨损性能研究

研究了TC4钛合金阳极氧化及与PTFE制备的复合涂膜的耐摩擦磨损性能,结果表明,采用恒电位阳极氧化法,在H2 SO4电解液体系中影响TC4钛合金氧化多孔膜孔径尺寸、均匀性及膜厚的主要因素是H2 SO4浓度、氧化电压和温度;时间对膜孔影响较小,氧化到一定时间后膜厚不再增大;当H2 SO4浓度为0.5~0.8 mol/L、电压120~130 V、温度-5~5℃条件下,氧化120 min,膜厚约为12μm,孔径约150~400 nm,膜孔分布均匀;试验结果表明,钛合金阳极氧化-PTFE复合涂层摩擦系数约为0.22,而TC4钛合金基体摩擦系数约为0.44,比钛合金基体降低了约50%,磨损量比TC4钛合金基体降低约70%,显著提高了自润滑减摩、耐磨性能.     

包裹型氧化铝/铝金属陶瓷复合粉体的制备及表征

金属陶瓷既保持了陶瓷材料优异特性,又具备金属材料优势,是一种重要的新型工程材料。本文利用球磨方法制备氧化铝-铝金属陶瓷材料复合粉体,并对其进行表征和研究其致密化性能,为制备高性能金属陶瓷材料提供参考。球磨时间大于3 h,氧化铝颗粒在铝粉的周围分布较为均匀。在50 r/min的球磨条件下,氧化铝颗粒在铝粉周边的分布比在75 r/min的球磨条件下氧化铝颗粒在铝粉周边的分布更均匀。随着铝粉含量增加,氧化铝在铝粉中的分布范围大,且更加均匀,并有少量的钉扎现象,复合粉体所制备金属陶瓷的烧结致密性较好,为制备高性能金属陶瓷提供参考。     

化学包覆法制备TiO_2/SiO_2复合物

与TiO2光催化剂相比,以SiO2为载体或内核制备的TiO2/SiO2复合催化剂,其表面活性、光催化活性和热稳定性都更高。以粉煤灰为原料制备的沉淀SiO2为硅源,钛酸四丁酯为钛源,采用化学包覆法制备TiO2/SiO2复合物,采用扫描电镜(XRD)、红外光谱(FT-IR)和差热分析(TG-DTA)等测试手段对该复合物进行表征。FT-IR和TG-DTA分析证实,SiO2被TiO2有效包覆。复合物热稳定性较高,经700℃焙烧4 h后,SiO2仍为无定形,TiO2以锐钛矿相为主;在900℃焙烧后,TiO2大部分由锐钛矿相转变为金红石相。