低压等离子喷涂 TaSi2/MoSi2 涂层组织结构及性能研究

采用低压等离子喷涂技术制备了 TaSi2/MoSi2 涂层。 通过 XRD、 SEM 、 EDS 等手段分析了涂层氧化前后 组织结构及相结构。 结果表明, TaSi2/MoSi2 涂层呈现典型的层状结构, 组织结构均匀致密 , 孔隙率为 3.1%; 涂 层由 TaSi2 和 MoSi2 两相组成, 喷涂过程中未发生相结构转变; 空气中 1650℃氧化 30min 后, 涂层表面生成致密 和玻璃态 SiO2 保护膜, 涂层具有良好的自愈合能力 , 表现出良好的高温抗氧化性能。     

等离子喷涂 Cr2O3-TiO2/YSZ 高效热防护涂层 微观结构及性能研究

本文以 Cr2O3、TiO2 和 NiO 为原材料,通过喷雾造粒和烧结获得了由尖晶石结构 NiCr2O4 和钙钛矿结构TiCrO3 组成的 Cr2O3-TiO2 复合粉末。采用大气等离子喷涂技术在镍基高温合金表面制备 Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层,分析测试了复合涂层的微观结构、抗拉结合强度、抗烧蚀性能和高温热辐射性能。结果表明,Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层孔隙率较低,抗拉结合强度达到 29.2 MPa;经 1.5 MW/m2、600 s 氧乙炔火焰烧蚀后,Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层表面有轻微点状剥落,涂层内部结构完整,未发生失效。在烧蚀过程中,Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层隔热能力达到 426 ℃,比单一纳米 YSZ 涂层隔温能力高 146 ℃,基体温度比纳米 YSZ涂层低 335 ℃;Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层在 400 ℃和 750 ℃在 2~15 μm 波段内的法向发射率分别为 0.91 和0.89。     

等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层过程中的物相转变研究

综述了等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层过程中的不同粒度Al2O3粉末及TiO2物相转变,通过不同喂料及涂层的X射线衍射图,分析Al2O3和TiO2不同相态在喷涂过程中的转化机制。研究结果表明,涂层的Al2O3主要以α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,TiO2则主要以金红石晶型存在。对等离子喷涂陶瓷涂层过程中的物相转变研究提出展望。     

等离子喷涂CoCrAlTaY-Al2O3涂层的制备及高温摩擦磨损性能研究

高温炉辊作为连续退火机组的关键部件在服役过程中常发生严重的摩擦磨损,进而影响钢板的表面质量.本文采用大气等离子喷涂(atmospheric plasma spray,APS)技术制备CoCrAlTaY-20Al2O3(％,质量分数)涂层,研究了喷涂工艺参数对涂层微观组织结构、相组成和力学性能的影响,并研究了涂层在700...     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2陶瓷涂层的显微组织及摩擦学性能

以Al_2O_3-TiO_2(x=0%,3%,13%,20%,40%,质量分数)复合陶瓷粉末为原料,采用等离子喷涂工艺在316L不锈钢基体表面制备5种陶瓷涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X线衍射仪(XRD)、荧光金相显微镜分析粉末和涂层形貌、微观结构、物相组成及涂层孔隙率;利用显微硬度计及摩擦磨损试验机测试涂层力学及摩擦学性能,观察试样磨损形貌,分析磨损机理。结果表明:涂层呈典型的等离子喷涂层状堆积特征,涂层与基体结合良好。随TiO_2含量增加,涂层主相由γ-Al_2O_3向Al_2TiO_5相过渡,涂层韧性升高,硬度和孔隙率降低。在大气环境下,低TiO_2含量的涂层(Al_2O_3、AT3)发生应力疲劳磨损,高TiO_2含量的涂层(AT13、AT20和AT40)发生应变疲劳磨损;而在水环境下,5种涂层均发生应力疲劳磨损。     

大气和低压等离子喷涂ZrO2-8%Y2O3涂层及性能研究

本研究采用大气等离子(APS)和低压等离子喷涂(LPPS)两种方法分别对成分为ZrO2-8%Y2O3的微粉球形造粒-烧结粉末(Spherical Spray Dried Sintered:SSS)和微粉粘接-破碎粉末(Mucilage Adhered Crushed:MAC)进行了喷涂实验。使用金相显微镜,X-Ray及维氏硬度仪等,分析了涂层的微观组织,相结构及硬度。结果表明,APS喷涂SSS粉末制备的涂层为多孔结构,气孔率高于20%,LPPS喷涂SSS粉末制备的涂层呈现纵向生长趋势。而对于MAC粉末,两种方法制备的涂层孔隙率明显低于SSS粉末制备的涂层,其中LPPS喷涂MAC粉末制备涂层的致密性和硬度更高。两种方法喷涂SSS粉末,涂层相组成与粉末相同,粉末与涂层中只含有T相,而APS和LPPS喷涂MAC粉末,涂层中出现了m相。     

等离子喷涂CeO2改性La2Zr2O7纳米热障涂层高温性能研究

研究了不同Ce掺杂量对La2Zr2O7相结构稳定性的影响,确定了Ce原子掺杂量为5.45％的CeO2改性La2Zr2O7涂层（CLZ）.研究了采用大气等离子喷涂制备的涂层与原始粉末化学成分计量比偏离情况.经共沉淀制粉、喷雾干燥团聚造粒、大气等离子喷涂制备了Ce原子掺杂量为5.45％的新型纳米CLZ热障涂层,研究了涂层的长期组织结构稳定性、抗热震性以及失效机制.结果表明,CLZ涂层具有良好的长期组织结构稳定性,涂层在1150℃下热震循环寿命达到26次.涂层失效主要以层状撕裂为主.陶瓷层和粘结层热膨胀不匹配、粘结层发生氧化可能是导致CLZ涂层热震失效的主要原因.     

金属基低压等离子喷涂界面的结合性能及微结构研究

采用奴氏印痕法、X射线衍射技术（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量散射谱（EDS）等方法研究了Ni/Fe,Cu/Ni低压等离子喷涂材料的喷涂界面结合性能及微结构特征。喷涂界面的结合性能与其微结构、微成分特征密切相关。Ni/Fe试样具有结合良好的界面,界面层为在晶态（Fe,Ni）氧化物上弥散分布着纳米级（Fe,Ni）金属间化合物细晶的结构,界面区有明显的元素扩散;Cu/Ni试样喷涂界面层为典型的非晶相,界面区未见明显的元素扩散。不同微观特征的喷涂界面对应的宏观界面结合性能有明显差异,Ni/Fe喷涂界面结合强度明显优于Cu/Ni喷涂界面。对Ni/Fe、Cu/Ni喷涂界面断裂的微观机理进行了探讨。     

等离子喷涂Al2O3涂层CO2连续激光反射性能的研究

采用等离子喷涂法制备了Al2O3涂层,研究了相结构对CO2连续激光反射率的影响。结果表明,Al2O3涂层中的主相为γ-Al2O3,涂层对CO2连续激光的反射率为23.65%±0.80%。γ-Al2O3的激光反射率高于α-Al2O3,主要原因是α-Al2O3和γ-Al2O3的晶体结构不同,在与激光相互作用时,由于γ-Al2O3存在电子轨道交叠,电子带间跃迁能力较强,提高了其对CO2连续激光的反射率。等离子喷涂Al2O3涂层在激光辐照过程中存在γ-Al2O3到α-Al2O3的相变,使得涂层的反射率下降。     

超音速等离子喷涂的NiCr-Cr_3C_2粒子特性对涂层性能的影响

采用超音速等离子喷涂法在调质45钢表面制备NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层,利用Spray Watch系统对喷涂过程中NiCr-Cr3C2粒子的分布状态、温度及速度等特性进行短时短距离的监测;并通过改变喷涂距离来改变喷涂粒子的特性,研究粒子特性对涂层的孔隙率、硬度与摩擦性能的影响。结果表明,在喷涂距离为90~120mm范围内,粒子的速度与温度都相对较高,在喷涂距离为110mm时,粒子的最大速度达到530m/s,平均温度为2180℃。粒子温度过高或过低都不利于获得高质量涂层,但粒子速度越大,涂层质量越好。在喷涂距离为110mm时,由于粒子速度大(平均为452m/s)、温度适中(平均温度为2180℃),沉积的NiCr-Cr3C2涂层结构致密,显微缺陷较少,具有较高的显微硬度和较低的孔隙率,分别为986HV0.3和0.96%,并且摩擦性能较好,摩擦因数和磨损量都最小。     

Effect of Al2O3 on Structure and Wearability of Composite Coating

Asasurface strengtheningtechnology ,thether malsprayhasevolvedfromearlynormal protectivecoatingtocurrentfunctionalcoating .Thedevelopmentofcompositepowderisanimportantbreakthroughinthisfield .Particularly ,thenewlydevelopedmetal basedceramiccoatings ,such…     

阴极气膜微弧放电沉积ZrO2-Y2O3陶瓷涂层

采用阴极气膜微弧放电沉积制备ZrO2-Y2O3陶瓷涂层，利用水溶液中阴极气膜放电产生的等离子体的能量，使在阴极表面形成的沉积物直接烧结为陶瓷涂层。研究了沉积涂层的影响因素和涂层形貌及结构。SEM，EDS和XRD分析结果表明，获得的ZrO2-Y2O3陶瓷涂层表面光滑、与基体结合致密、成分和相结构均匀，是一种由Y2O3部分稳定的ZrO2陶瓷涂层。通过测试阴极气膜放电过程中电流随时间的变化以及电位在两电极间分布，分析了阴极气膜放电沉积陶瓷涂层的机制。     

大气等离子喷涂氧化铝涂层制备和介电性能研究

采用大气等离子喷涂方法,在不同喷涂功率和喷涂距离下制备氧化铝涂层,研究了喷涂工艺参数变化对涂层显微结构、气孔率以及介电常数的影响。用SprayWatch 2I热喷涂在线监测系统测量等离子体射流中熔融氧化铝粉末的表面温度和飞行速度;用扫描电镜观察涂层的显微结构;对涂层剖面照片用莱卡QWIN图像软件分析计算了涂层的气孔率;用精密阻抗分析仪测量计算氧化铝涂层的介电常数。结果表明,喷涂功率和喷涂距离的改变可影响氧化铝涂层的气孔率。合适的功率和喷涂距离能使粉末获得良好的熔融和较快的飞行速度,形成致密的涂层。较致密的氧化铝涂层介电常数亦较大。     

液-液掺杂Mo-La2O3板材的室温力学性能

采用液-液掺杂、粉末冶金的方法制备出Mo-La2O3板坯并轧制成板材,经不同温度退火后进行室温拉伸测试,并利用SEM和EDS等检测手段对其断口形貌、氧化镧含量及分布进行了分析.结果表明:Mo-La2O3板材的延伸率始终高于纯钼板;随着氧化镧含量的增加,Mo-La2O3板材的室温抗拉强度显著提高;而随退火温度的升高,Mo-La2O3板材的断口形貌由韧窝形转变为解理形;氧化镧均匀分布于晶内和晶界,大大降低了晶界上杂质的浓度,抑制了显微空穴和微孔的长大,从而提高了钼板的强度和韧性.     

加拿大低Al2O3矿粉实验研究

 对一种加拿大低Al2O3矿粉进行了烧结基础特性和烧结杯实验。结果表明：加拿大矿粉烧结基础特性较好,在烧结中代替HIXF或SCTF,同时有利于烧结利用系数的提高,对转鼓指数和成品率不会产生负面影响。用10％加拿大矿粉分别替代哈默斯利澳粉和巴西精粉,烧结矿中Al2O3的质量分数将分别下降0.2%和0.06%。     

工艺参数对Fe3Al/Al2O3复合材料力学性能的影响研究

以自制的亚微米Fe3Al为增强相、Al2O3为基体相,通过常压烧结制备出Fe3Al/Al2O3复合材料,研究了Fe3Al含量、烧结温度及保温时间对复合材料力学性能的影响.结果表明:增加Fe3Al含量、提高烧结温度及延长保温时间都可以不同程度的提高复合材料力学性能.最佳工艺参数为:Fe3Al含量(质量分数)为15%,成形压力为2488MPa,烧结温度为1380℃.此条件下制备的复合材料的各项力学性能较好:相对密度为93%,维氏硬度为9.3GPa,断裂韧度为7.51MPa·m1/2.烧结温度对提高复合材料力学性能的影响较大.     

Structure and Mechanical Properties of Ni-P-Nano Al2O3 Composite Coatings Synthesized by Electroless Plating

Ni-P-nano Al2O3 composite coatings were deposited by electroless plating,and their microstructures were observed by SEM（scanning electron microscope）.The microhardness and the wear resistance of the Ni-P-nano Al2O3 composite coatings were measured using microhardness tester and block-on-ring tribometer,respectively,and the comparison with those of Ni-P coatings or Ni-P-micro Al2O3 coating was given.The influences of aging temperature on their hardness and wear resistance were analyzed.The results showed that the nano Al2O3 particles were distributed uniformly in the Ni-P-Al2O3 coatings.Among three kinds of Ni-P based coatings,the hardness and wear resistance of Ni-P-nano Al2O3 coatings were largest,and the maximum values could be obtained at 400 ℃.This indicated that the precipitation of nano Al2O3 particles would improve the hardness and wear resistance of the Ni-P coatings.     

钢基Fe/Al2O3复合材料的界面特征

用喷涂法和溶胶-凝胶法相结合的工艺制备钢基Fe／Al2O3,梯度复合材料,并对其性能进行分析。采用电子万能材料试验机进行结合测试,利用金相显微镜分析复合材料断面组织,用X射线衍射仪分析陶瓷涂层成分。结果表明,Fe／Al2O3,梯度涂层与钢基体界面结合强度较高,平均达到17.62MPa;涂层与基体以及涂层与涂层之间相互融合,并未出现明显的界面联接层,实现了涂层与钢基体在同一区域共存,有助于提高涂层与基体的结合强度;Fe／Al2O3,梯度涂层主要由α-Al2O3、AlFeO3、AlFe3和Al86Fe14等物相组成,对材料的结构和性能都非常有利。     

Al2O3粉末对MA-SPS制备Fe3Al材料显微组织的影响

采用机械活化-放电等离子烧结(MA-SPS)方法制备了Fe3Al材料,使用X射线衍射仪和电子显微镜对球磨粉体和烧结块体进行了研究。球磨之前加入纳米Al2O3粉末可以有效地细化烧结材料的显微组织,提高其力学性能。加入2%～5%(质量分数,以下同)Al2O3时,对显微组织的细化作用明显,材料的显微硬度提高,超过5%时,孔隙度上升,显微硬度下降。