等离子喷涂碳阴极TiB_2涂层

采用等离子喷涂法制备碳阴极TiB2涂层,运用XRD、SEM分析测试手段对涂层的形貌、组织和物相成分进行表征,并对涂层孔隙率、结合强度及其电阻率进行分析测试。结果表明,涂层中有部分未完全熔融粒子,涂层存在孔隙,孔隙率为7.15%,较一般等离子喷涂的孔隙率(3%~8%)偏大;涂层与基体结合紧密,具有良好的结合强度(36.5 MPa);粒子喷涂时部分TiB2被氧化成TiO2和B2O3,而B2O3会吸收空气中的水分形成H2BO3;电阻率随温度的升高而减小。     

等离子喷涂参数对TiB2可湿润阴极涂层沉积效率的影响

采用大气等离子喷涂（APS）在石墨质碳阴极材料上沉积TiB2可湿润性阴极涂层。研究了喷涂工艺参数对涂层沉积效率的影响。结果表明,涂层沉积效率随喷涂距离的增加而增加,随主气流量、喂料速率和喷涂功率增加呈现出先增加后减少的趋势,随粉末尺寸的减少而增加。最佳工艺参数为：喷涂距离80 mm,主气流量1900 L/h,送粉气流量（Ar）120 L/h,喂料速率27.34 g/min,喷涂功率35.8 kW,颗粒直径(d50) ≤37.4 μm,该条件下涂层沉积效率为67.26%。该TiB2涂层在220 kA铝电解槽上应用,槽稳定后铝液中Ti含量为0.0021%（质量分数）。     

大气等离子喷涂TiB2-TiC-Co涂层的组织与性能

利用Co-Ti-B4C自蔓延体系合成TiB2-TiC-Co复合陶瓷粉末,并结合大气等离子喷涂技术在Q235 钢基体表面制备TiB2-TiC-Co陶瓷涂层,研究了自蔓延产物和涂层的相组成、显微组织,以及涂层的结合强度和抗磨损性能。结果表明：Co-Ti-B4C体系自蔓延产物的物相中,除了少量剩余的NaCl添加剂衍射峰外,主要由TiB2和TiC陶瓷相的强衍射峰组成;产物断面中,两相陶瓷颗粒细小。随Co含量增加,TiB2-TiC-Co涂层表面盘状组织增多,表面逐渐平滑,截面涂层厚度均匀,组织致密性逐渐增加;结合强度和耐滑动磨损性能呈先升高后降低的变化趋势。Co含量为10wt.%时,涂层的结合强度和耐滑动磨损性能最好,涂层的滑动磨损机制主要为粘着磨损和层状剥落磨损。     

铝电解用TiB2阴极涂层固化、炭化的升温制度

采用DTG, DDTA等热分析手段, 研究了高温固化、炭化过程中, 铝电解用TiB2阴极涂层糊料的质量和能量的变化速率, 制定了涂层的变速固化、炭化升温制度; 在此基础上, 研究了升温制度对TiB2阴极涂层性能的影响.结果表明 变速升温制度优于匀速升温制度, 采用变速固化、炭化升温制度所制备的涂层形变小、无裂纹, 其抗拉强度达3.13 MPa, 电阻率为23.2 μΩ*m; 而采用升温速度为10.3 ℃/h的匀速固化、炭化升温制度制备的涂层形变大、裂纹多, 抗拉强度小(2.69 MPa), 电阻率大(28.6 μΩ*m).     

超音速大气等离子喷涂TiB2−SiC涂层的制备与性能

将喷雾造粒制备的TiB2?SiC粉末进行真空煅烧,采用超音速大气等离子喷涂制备TiB2?SiC涂层,研究喷涂功率和喷涂距离对TiB2?SiC涂层性能的影响,并对超音速等离子喷涂制备TiB2?SiC涂层的工艺进行优化.结果表明:煅烧后的喷涂粉末粒径分布均匀,球形度良好,流动性增强.煅烧粉末制备的涂层结构致密、沉积效率高....     

铝电解用新型等离子喷涂制备TiB_2基惰性阴极的研究进展

简要介绍了国内外以TiB2制备惰性阴极较有影响的研究工作以及在此领域的研究状况。着重介绍了等离子喷涂制备TiB2基惰性阴极的新方法,并指出了该技术存在的问题。     

应用新一代常温固化TiB2阴极涂层技术提高我国预焙铝电解槽寿命

介绍了我国铝电解工业的发展现状；指出了我国预焙铝电解槽寿命短的弊端；讲述了电解槽早期破损的原因和采用TiB2阴极涂层技术提高电解槽寿命的机理：叙述了新一代常温固化TiB2阴极涂层的特点，并强调应用新一代常，温固化TiB2阴极涂层技术，提高电解槽寿命，是符合我国国情，且行之有效的措施。     

等离子喷涂制备典型涂层研究进展

从航空航天到交通运输、电子设备和医疗器械等,大大小小的行业中均可见到涂层的应用,涉及到这些领域的涂层种类主要有耐磨、耐蚀涂层、热障涂层、压电陶瓷涂层和生物陶瓷涂层等。等离子喷涂技术具有喷涂材料范围广、工艺简单等优点,是制备上述典型涂层的常用工艺方法。虽然同种工艺可制备出不同种类涂层,但由于所选的喷涂材料、喷涂参数不同,所获得的涂层性能和涂层结构之间也存在着一定差异,须对等离子喷涂各类涂层的研究进行分析与总结。基于此,文中简要介绍了国内外等离子喷涂涂层的应用现状,之后从不同种类涂层功能需求和技术特点出发,分析喷涂工艺对涂层结构和性能的影响。最后对提升涂层性能的工艺方法进行总结,并对今后等离子喷涂涂层技术的发展趋势进行了展望。     

TiB2-SiC粉末喷雾造粒及其等离子喷涂沉积机理研究

利用喷雾干燥对TiB_2-SiC复合粉末进行造粒,研究了浆料固含量、粘结剂含量及SiC含量对喷雾干燥粉体颗粒形貌等的影响。采用大气等离子喷涂技术,以抛光的石墨为基体,在不同预热温度和不同喷距下对TiB_2-SiC粉末进行粒子收集,研究不同工艺参数对TiB_2-SiC粒子铺展形貌的影响,并制备了TiB_2-SiC涂层。结果表明:当浆料固含量为50%,粘结剂含量为5%,SiC含量为10%时,喷雾造粒获得球形度高、流动性好的TiB_2-SiC粉末;随着基体预热温度的升高,喷距的增大,扁平粒子的溅射逐渐减弱,形成规则的圆盘状粒子;在等离子焰流作用下,TiB_2-SiC粒子熔化加速并与基体发生碰撞,熔融粒子扁平化,急速冷却凝固,不断堆叠、搭接为宏观涂层。     

等离子喷涂灰铸铁涂层的研究进展

在汽车上使用轻质铝合金发动机可以有效减少燃油消耗和环境污染,但铝合金的耐磨损性能较差,从而造成发动机工作过程中气缸壁面容易磨损。利用表面改性技术对铝合金表面进行强化处理,可以满足其作为滑动部件在高载荷条件下的使用要求。灰铸铁较低的成本和其中石墨的自润滑作用,使其成为铝合金发动机气缸表面保护涂层材料的首选。等离子喷涂技术以其高效率和灵活性在表面强化领域受到广泛应用。因此,利用等离子喷涂制备灰铸铁涂层成为改善铝合金发动机气缸表面耐磨性的有效方法之一。但是,由于等离子喷涂过程中熔滴冷却速度极快,等离子喷涂很难得到含大量石墨组织的灰铸铁涂层。以调控灰铸铁涂层中的石墨含量为目的,总结了等离子喷涂灰铸铁涂层的研究现状,以及基体温度、颗粒尺寸、添加合金元素等对熔滴冷却速度的影响,并以此为基础,结合凝固理论分析了在涂层中保留灰铸铁粉末中的石墨组织的可行性,同时分析了在铸铁涂层中保留石墨所面临的主要问题,并提出了解决这些问题的主要措施。最后就在等离子喷涂灰铸铁涂层中保留石墨的研究方向进行了展望。     

铝合金表面等离子喷涂Al2O3-3%TiO2复合涂层工艺参数优化的研究

目的 通过优化等离子喷涂工艺参数，提高铝合金表面等离子喷涂Al2O3-3%TiO2复合陶瓷涂层的结合强度和涂层表截面硬度。方法 用正交试验法，对影响喷涂涂层结合强度和硬度的4个关键喷涂参数进行优化，分别得到喷涂粘结底层Ni-5Al和工作表层Al2O3-3%TiO2的最佳优化参数。结果 通过正交试验确定影响Ni-5Al涂层综合指标的因素由主到次是喷涂电流、喷涂距离、辅气流量、主气流量，最优水平数为2、3、2、1；影响Al2O3-3%TiO2涂层综合指标的因素由主到次是喷距、辅气流量、电流、主气流量，最优水平数为2、3、2、1。Ni-5Al涂层的最佳喷涂工艺参数为：喷涂距离120 mm，喷涂电流520 A，主气流量42 L/min，辅气流量7.5 L/min。Al2O3-3%TiO2复合涂层最佳喷涂工艺参数为：喷涂距离90 mm，喷涂电流530 A，主气流量46 L/min，辅气流量7.8 L/min。最佳工艺下制备的Ni-5Al底层与基体的结合强度为25.2 MPa，Al2O3-3%TiO2复合涂层与Ni-5Al底层的结合强度为17.8 MPa，且其截面硬度在1000HV0.5以上。结论 对喷涂工艺参数进行优化可以得到质量高且稳定的Al2O3-3%TiO2复合喷涂涂层，与非最佳工艺参数喷涂涂层相比，各指标均有较大提高。     

铝电解槽用硼化钛惰性阴极的研究进展

TiB2不仅具有熔点高,电导率高,硬度高的特点,而且具有耐熔融铝液和冰晶石熔体的侵蚀、能被铝液良好润湿等特点,是铝电解惰性阴极材料的首选.系统介绍了国内外关于TiB2涂层阴极、TiB2基复合阴极、TiB2陶瓷板阴极3种惰性阴极的研究现状,并指出了今后的研究方向.     

ZrO2纳米粉等离子喷涂工艺及磨损性能研究

应用spraywatch热喷涂在线监测系统测定了ZrO2纳米粉等离子喷涂工艺参数与喷涂粒子温度和速度的关系；测定了涂层耐磨性，分析了涂层表面形貌、界面结合状况和物相组成；获得了涂层制备的较佳喷涂工艺参数。涂层为纳米结构，主要由四方相构成。     

热喷涂制备TiB2涂层的研究进展

TiB2具有优良的性能和潜在的应用前景,采用粉末冶金制备致密块体材料的工艺复杂、成本高昂,限制了它的应用.涂层技术则是简化制备工艺、降低制造成本的有效手段.本文综述了热喷涂制备TiB2涂层的工艺特点以及TiB2物理化学特性对热喷涂制备工艺的影响,提出通过粉体复合技术改善TiB2粉体的物性,满足热喷涂工艺要求,从而获得高质量涂层的措施.     

纳米氧化锆热障涂层制备工艺对导热性能的影响

研究等离子喷涂参数对纳米氧化锆涂层组织结构与涂层热导率的影响,分析涂层中孔隙的形成机制以及孔隙率与涂层热导率的关系.结果表明:在所选用的参数中,氧化锆涂层孔隙率随喷涂能量升高而降低,最低可达8%;并且大孔隙减少;氧化锆涂层600 ℃的热导率随孔隙率的增加而降低,最低可达0.633 W·(m·K)~(-1).     

喷涂工艺对MoSi2-Al2O3涂层组织与性能的影响

目的在不锈钢表面制备一种可服役于高温富氧环境中的抗高温氧化防护涂层。方法采用MoSi_2-Al_2O_3团聚烧结粉末为喷涂原料,分别利用等离子喷涂和火焰喷涂两种工艺在310S不锈钢表面制备MoSi_2-Al_2O_3抗高温氧化涂层。采用SEM、EDS、XRD和粗糙度测量仪分析涂层的组织结构,使用拉伸法检测涂层的结合强度,采用高温氧化实验表征涂层的抗高温氧化性能。结果等离子喷涂涂层中的粉末熔化程度较火焰喷涂涂层更高,涂层呈现致密的堆叠结构且Si、O元素分布更为均匀。等离子喷涂涂层的结合强度为24.25 MPa,较火焰喷涂涂层提高了约68%。经1200℃高温氧化试验后,火焰喷涂涂层出现粉化,氧化剧烈并发生剥落,而等离子喷涂涂层未出现粉化现象,涂层结构完好。在高温氧化过程中,由于等离子喷涂涂层组织致密,可有效避免涂层粉化,均匀分布的Si元素在涂层氧化过程中更易产生SiO_2并对涂层裂纹进行有效填补,阻碍了氧原子向涂层内部扩散,因此涂层抗高温氧化性优异。结论采用等离子喷涂技术能够在310S不锈钢表面制备出组织结构、结合强度及高温性能更好的MoSi_2-Al_2O_3涂层。     

激光等离子复合热源喷涂工艺沉积机理研究

目的提高涂层的结合强度和改善微观组织结构。方法选取WC-10Co4Cr喷涂材料,分别通过激光等离子复合热源喷涂工艺以及等离子喷涂工艺制备涂层,对涂层组织与基本性能进行检测,对两种不同喷涂工艺的沉积机理作对比分析研究。研究复合热源喷涂涂层微观组织结构以及涂层与基体间结合方式较等离子喷涂涂层的变化。利用高速摄像仪对激光等离子复合热源喷涂以及等离子喷涂的工艺过程进行跟踪监测和分析,研究复合热源沉积过程中,基体表面微熔池的形成及粉末粒子在不同沉积工艺过程中熔融状态的对比,分析等离子喷涂涂层和复合热源喷涂涂层的沉积机理。结果等离子喷涂WC-10Co4Cr涂层以机械结合方式为主,涂层结合强度为39.5 MPa,孔隙率为1.7%,而激光等离子复合热源喷涂WC-10Co4Cr涂层实现了冶金结合,其结合强度提升到91 MPa,孔隙率降低到0.86%。结论激光等离子复合热源喷涂工艺可以有效提升涂层的结合力,改善涂层组织致密性,更有利于涂层的耐磨耐腐蚀性能。