航空航天用金属表面热防护涂层的研究进展

高温合金材料凭借其优异的综合性能而广泛应用于航空航天领域热端部件.近年来,随着航空航天技术的不断发展,飞行器的热端部件正逐渐面临着更为严峻和复杂的服役环境,因此对高温合金的耐高温、抗氧化等使用性能提出了更高的要求.表面涂层技术由于具有约束条件少、可设计性强、技术类型和材料的选择空间大、经济环保等优点,成为目前最常用的热...     

激光防护材料及其在涂层中的应用研究进展

激光武器由于打击能量大、打击精度高、抗干扰能力强等优势已成为各军事强国竞相研究的技术领域。相应地如何开展激光防护工作成为科研人员亟须解决的难题,而之前对于激光防护材料及其在涂层中的应用研究进展仍未有较全面的归纳总结。首先介绍激光武器的优越性能和激光防护的重要意义;接着总结激光防护机制,包括激光与材料相互作用机理和三种激光对材料的破坏形式,提出激光防护材料的原理和要求,并归纳激光防护材料的研究进展,包括高反射率材料、耐烧蚀材料,以及相变材料等的防护特点和防护效果。随后归纳这几种材料在涂层中的应用研究进展。最后指出目前激光防护技术存在的局限性,并探讨激光防护材料未来的研究方向。根据激光与材料的作用机理,分别从高反射、耐烧蚀和激光软防护方面对防护材料进行综述,并分别综述各类材料在涂层中的应用,对防护材料的发展方向进行展望。填补了对于激光防护材料及其在涂层中应用研究进展总结的空白,可为激光防护新技术的发展提供借鉴。     

高温防护涂层的熔盐热腐蚀研究进展

高温热腐蚀是热元件主要失效形式之一,Na₂SO₄和NaCl熔盐会加速高温下的热腐蚀,甚至导致灾难性事故发生。本文就Na₂SO₄和/或NaCl熔盐引起的热腐蚀进行了讨论,其中Na₂SO₄是主要的腐蚀反应物,详细介绍了2种典型的热腐蚀行为和性能特点。重点介绍了几种热腐蚀模型和机理,以及Na₂SO₄、NaCl、Na₂SO₄+NaCl熔盐的反应公式和腐蚀机理。根据目前的研究状况来看,制备防护涂层是缓解热腐蚀的最佳途径,总结了近年来MCrAlY涂层、NiAl涂层、热障涂层和新型涂层的发展情况,并探讨了进一步提高涂层耐腐蚀性能的方法。最后,展望了防护涂层的未来发展方向。     

钢铁材料的海洋防护涂层的设计依据

用金属、非金属材料对海洋环境下使用的钢铁表面进行涂层防护，已成为提高其使用寿命的有效方法。通过对涂层材料的电化学分析及试验结果表明，提供阴极保护的Zn、Al涂层有优良的耐海水腐蚀性能。100μm的A1涂层在静海全浸区可提供18年的防护。对金属涂层进行封闭的有机涂层材料，应有优良的屏蔽性。     

火箭发射台高温腐蚀机理与梯度防护涂层性能研究

针对火箭发射时,火箭发射台遭受严重的高温氧化和高速粒子冲蚀烧蚀现象,进行了抗高温氧化耐磨损梯度涂层的设计.采用氧化热力学和氧化动力学理论研究了发射台的高温氧化行为,利用二相流理论、微切削理论和锻造挤压理论分析了发射台的冲蚀磨损机制,阐明了发射台的高温腐蚀机理,提出了利用热喷涂方法在发射台表面制备NiCr/纳米(Z4O2 8%Y2O3)梯度防护涂层的构想,并研究了其性能.结果表明:梯度涂层组织结构致密,力学性能较高,抗高温氧化耐冲蚀性能良好.     

舰船甲板用耐烧蚀涂层结构与性能的研究

目的通过双层涂层材料结构,获得性能优良的适用于舰船甲板的耐烧蚀涂层。方法以环氧树脂为底层基体材料,加入不同的助剂和填料,再以莫来石为表层基体材料,加入不同的耐火原料,制备出一种适用于舰船甲板的耐烧蚀涂层。通过附着力和剪切力测试对耐烧蚀涂层的底层进行性能研究,通过常温抗折强度、常温耐压强度、耐火度、导热系数、热膨胀系数测试对耐烧蚀涂层的表层进行性能研究,通过耐盐雾性能、老化性能、耐冲击性能、隔热性能和耐烧蚀性能测试对耐烧蚀复合涂层进行性能研究。最后,考察了耐烧蚀涂层的涂抹工艺。结果该耐烧蚀涂层材料底层附着力为24.03 MPa,剪切力为7.8 MPa,表层耐火度为1580℃,常温抗折强度为9.1 MPa,耐压强度为65.7 MPa,导热系数为0.762 W/(m·K)。涂层具有良好的耐盐雾性能、老化性能、耐冲击性能、隔热性能和耐烧蚀性能。结论该耐烧蚀涂层材料可用于舰船甲板表面的外防护,并且具有良好的涂抹施工性。     

树脂基复合材料用陶瓷涂层防护性能分析

采用等离子喷涂铝粉作为打底材料在碳纤维增强聚酰亚胺复合材料（PMC）基体上制备了Al2O3和ZrO2轻质陶瓷防护涂层，测试了涂层的剪切结合强度、耐热循环性能、抗冲蚀性能、隔热性能。结果表明，等离子喷涂铝粉作打底层的涂层系统，性能优于电弧喷铝或电弧喷锌作打底层的涂层系统。带有Al2O3涂层的试样失重不到基体材料失重的1／3，Al2O3和ZrO2陶瓷涂层都可以为聚酰亚胺复合材料基体提供有效的冲蚀防护。Al2O3和ZrO2陶瓷涂层都可以为聚酰亚胺复合材料基体提供有效的隔热防护，ZrO2涂层隔热性能优于Al2O3涂层。     

熔盐堆用结构材料的热腐蚀及防护

本文综述了结构材料在熔融氟化盐中的热腐蚀及其影响因素,以及表面防护涂层研究现状.     

溶胶凝胶法制备无机涂层及热防护性能研究

为实现铝合金结构材料在高温环境下的热防护,采用溶胶-凝胶法在铝合金表面制备无机锆溶胶涂层。采用正丙醇锆和冰醋酸制备了稳定性良好的锆溶胶,研究了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)含量对锆溶胶粒子大小和黏度的影响规律,并分析了PVP对溶胶粒子的作用机制。添加60%(质量分数,下同)SiO_2填料制备无机涂层,并对涂层进行烧蚀考核,对比研究了不同胶粘剂对涂层结构和热防护性能的影响。根据涂层在烧蚀考核中的宏微观响应,分析了无机涂层在高温下的热防护机制。结果表明:冰醋酸添加量为2.6 g时,锆溶胶稳定性最好;添加质量分数为7%PVP优化后,锆溶胶粒子大小均匀并且具有最好的涂覆性;3种不同胶黏剂基涂层在1300℃火焰烧蚀30 s后基体均未发生破坏,水玻璃基涂层烧蚀后发生剥落;较其它胶黏剂涂层,锆溶胶基涂层具有最好的热防护效果。烧蚀过程中,锆溶胶粒子在高温下发生脱水缩合形成纳米氧化锆粒子,弥散分布在填料周围,与填料产生良好的协同隔热作用,使涂层整体具有良好的高温热防护性能。     

隔热保温涂料的研究发展及应用

从隔热保温涂料的基本原理出发,根据隔热机理和隔热方式的不同将隔热保温涂料分为阻隔型、反射型和辐射型三类,简要介绍了这三种类型隔热保温涂料的隔热机理,概述了隔热保温涂料的应用现状,同时结合石油工业中稠油热采存在的问题与采油油管表面的工作要求,提出了在隔热油管表面采用无机高效隔热涂层的应用构想,总结了隔热保温涂料的发展趋势,最后指出了目前隔热保温涂料发展研究存在的问题与不足。     

激光热处理吸收涂层的研究

理想的激光热处理吸收涂层必须在高温下具有高而稳定的光谱吸收率。本文对涂层的光谱吸收率和激光相变硬化区面积之间的关系作了定性及定量的分析,并以此为依据研制了激光热处理志用吸收涂料。     

导弹发射台新型通用调平系统设计

为了提高导弹发射台调平的精度和速度,笔者在对一般性的调平原理进行研究的基础上,设计了一种通用的发射台调平液压控制系统;并对一系列工程应用方面的问题,如调平与支腿撤收过程的控制逻辑、控制要求等进行了详尽分析,得到了一些有意义的结论.     

纳米氧化锆基热障烧蚀复合涂层的制备与研究

在纳米ZrO2中加入适量低熔点无机烧蚀材料SiO2和Cu,利用大气等离子喷(APS)技术,在TC4基体上制备出一种复合防热涂层.应用等离子火炬对涂层进行模拟烧蚀防热试验,运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等测试方法对粉末及涂层烧蚀前后的物相组成、显微结构和成分分布进行了观察和确定.研究结果表明,复合涂层表层烧蚀防热作用明显,内部仅出现液化现象,总体上涂层防热性能仍优于单一PYSZ涂层.涂层平均结合强度为47.7MPa.     

环氧有机硅韧性烧蚀防热涂层制备

目的提高环氧树脂基烧蚀防热涂层的耐烧蚀性能和韧性。方法通过新的合成方法,采用一步法合成了一种环氧有机硅树脂基体。通过红外光谱对合成后树脂的化学结构进行表征,并研究了新型树脂基体的力学性能和热裂解温域。在此基础上,以环氧有机硅树脂为新型树脂基体制备烧蚀防热涂层,并对涂层的力学性能、耐烧蚀性能及热防护性能进行评价与考核。结果韧性方面,新型环氧有机硅烧蚀防热涂层相比于传统环氧基烧蚀防热涂层,断裂伸长率可由原来的1%提高至8%;耐烧蚀性能方面,在最高热流为200 kW/m~2、时长为320 s的环境下,1 mm厚新型烧蚀防热涂层应用在304钢上,烧蚀表面平整,其背温仅为160℃,而传统的环氧涂层的背温为220℃。结论环氧有机硅树脂可提升传统环氧基烧蚀防热涂层的耐烧蚀性能和韧性。     

CALPHAD技术在Co基粘结层合金制备中的应用

利用CALPHAD方法预测了Co基粘结层合金元素对相组成的影响,计算结果表明:Al对β′和γ相的析出量影响显著,Cr对σ相的析出量影响显著,从而确定了Al和Cr元素合适的成分范围分别于13%和22%附近。在此基础上计算了设计成分合金的相组成随温度的变化规律,结果表明:合金于1208℃开始从基体β′相中析出γ相,974℃时,γ含量达到最高,随后将析出脆性的σ相。依据此相转变规律建议给出了合金的热处理工艺,1300℃固溶,结合1000℃时效处理。采用真空感应熔炼制备合金样品,铸态合金经上述热处理后得到β′+γ的两相组织,合金元素的偏析明显改善,非晶组织基本消除,得到较为理想的热障涂层粘结层用Co基合金靶材。     

玻璃鳞片树脂涂料的施工

分析了玻璃鳞片生产原理;玻璃鳞片在涂料中耐腐蚀作用;介绍了玻璃鳞片如何施工以及施工后的效果。     

硅钢水溶性极厚绝缘涂层的热老化行为研究

对两种硅钢水溶性极厚绝缘涂层进行了不同温度的热老化实验.通过TG-DTA,GDS,FT-IR,SEM和光泽度仪等测试方法对老化的涂层进行分析表征,提出了评估硅钢水溶性极厚绝缘涂层热老化性能的合理温度区间,探讨了涂层热老化行为,并分析了两种涂层热老化性能的差异.结果表明,涂层附着性随着老化时间的延长逐渐下降.FT-IR表...     

激光热处理中的纳米氧化物吸收涂料

研制成功用于激光热处理增加对激光吸收的纳米氧化物涂料，经测试对CO2激光吸收率达93．57％或更高。