热喷涂技术及陶瓷涂层

本文介绍了热喷涂技术及其最新发展情况，重点介绍了在金属表面陶瓷涂敷方面的应用。     

有潜力的高速氧—燃料热喷涂技术

热喷涂技术是一种正在快速发展的技术，涉及工业各个部门，有重要应用领域，可由５μｍ～１００μｍ直径液滴沉积出厚达２５０μｍ的涂层．液滴通常以高于１５０ｍ／ｓ的速度撞击经过喷沙处理的基体，散开后形成薄的透镜状溅泼点，并以１０６Ｋ／ｓ～１０８Ｋ／ｓ冷却速度冷凝．涂层就是通过这些溅泼点连续堆叠沉积而成的．喷枪一次可沉积５μｍ～１０μｍ的涂层．由于快速冷却，涂层的微观结构是很复杂的，往往呈非平衡状态．涂层的显微组织和性能取决于诸多的加工参数．１热喷涂技术的功能 尽管热喷涂技术本身很复杂，但它是普通工程材料…     

热喷涂制备钛涂层工艺技术探讨

钛合金具有良好的耐腐蚀性能、高的比强度、优异的生物相容性,使在普通材料表面制备钛的涂层成为表面工程科学中重要的研究内容.热喷涂作为表面工程学的一个重要组成部分,较之表面镀覆技术,具有工艺灵活、施工方便、适应性强的优点.通过分析讨论如何利用喷涂技术在工件表面制备钛或其化合物涂层,介绍了多种可采用的技术途径及其简单施工过程...     

用HVOF热喷涂制备的镍铝金属间化合物涂层的抗氧化性

用气体和液体燃料的高速氧燃料（HVOF）方法把反应生成的NiAl金属间化合物（IMC）粉末在低碳钢试样上沉积成涂层。用扫描电镜和X射线衍射分析检测涂层的显微组织,发现组织与喷涂条件有关,将涂层暴露在800－1200℃的宾气中做氧化试验,试验表明,在涂层表面生成了α-氧化铝（Al2O3)膜,在1200℃还观察到镍尖晶石相（NiO/NiAl2O4)和赤铁矿相（Fe2O3)。为了计算铁离子在NiAl内扩散的活化能,还进行了扩散研究。     

热喷涂法制备金属／陶瓷涂层

在金属表面制备陶瓷涂层，可以发挥金属和陶瓷两种材料的优异性能，本文综述了各种热喷涂法制备陶瓷涂层的发展状况，工艺原理，特点和应用以及陶瓷涂层的性能，并介绍了金属基陶瓷梯度涂层的发展现状及设计。     

热喷涂类硬质合金涂层的组织与性能

热喷涂工艺是制取抗磨损类硬质合金涂层的一种重要的表面技术，含Ｃｏ或Ｎｉ（通常与Ｃｒ制成预合金）粘结剂的ＷＣ和Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ合金是这类技术最通用的材质体系，涂层的组织与性能强烈依赖于成份，喷涂粉制取技术和喷涂工艺参数。硬质合金应用于切削和涂层时的使用完全不同，因此，在研制用于涂层的新型硬质合金体系时必须考虑到它的特殊工艺和使用条件。     

热喷涂中温雷达吸波涂层制备及性能

重点探索了热喷涂工艺用于制备雷达吸波涂层的可行性,用玻璃材料取代传统有机材料作为粘结剂,使用高温材料SiC作为吸收剂,同时对SiC进行包覆处理,进一步优化其电磁性能.用烧结破碎法制备了喷涂粉末,使用火焰喷涂工艺制备涂层,在室温约400℃的条件下对涂层反射率进行了测试,在12 ～17 CHz的范围内,涂层反射率低于-5 ...     

热喷涂技术制备纳米涂层的研究现状

目前热喷涂技术在军事装备、交通运输、航空、机械等领域已经获得了广泛的应用,但由于传统热喷涂涂层在耐磨损与耐腐蚀性能方面存在着一些不足,导致传统涂层出现使用寿命较低等问题,热喷涂纳米涂层为更有效解决上述问题开辟了新途径。本文介绍了制备纳米涂层的各种超音速热喷涂技术及近来研究进展,并对超音速喷涂技术的发展前景做了展望。     

热喷涂制备纳米涂层的研究现状与展望

从分析纳米粉末用于纳米表面工程所具有的特性入手，阐述了目前纳米粉末制备方法、热喷涂纳米涂层的种类、制备纳米涂层的热喷涂方法。总结了目前用热喷涂制备纳米涂层所面临的难题及现有的解决措施。展望了热喷涂作为纳米表面工程的关键和最有希望的技术，在未来制备纳米涂层方面的发展。     

热喷涂FeCrBSiNbW涂层结构演变及空蚀性能

利用高速电弧喷涂技术成功制备了FeCrBSiNbW非晶纳米晶涂层,系统研究了不同热处理温度下,高速电弧喷涂FeCrBSiNbW非晶纳米晶涂层组织结构的演变规律。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等对涂层的组织结构进行了表征,在磁致伸缩汽蚀仪上采用失重分析法对不同热处理工艺下涂层的抗空蚀性能进行了研究,探讨涂层的空蚀破坏机理。结果表明：随着热处理温度的升高,涂层中非晶含量逐渐降低,当热处理温度高于550 ℃时,涂层中由单一的α(Fe,Cr)相转变为α(Fe,Cr)+ Fe3B相。涂层中α (Fe,Cr)晶粒尺寸随着热处理温度的升高逐渐增大,显微硬度也随之升高。空蚀实验结果表明,电弧喷涂FeCrBSiNbW非晶纳米晶涂层的抗空蚀性能随着非晶含量的降低而下降, 喷涂态涂层累积空蚀失重量最小,650 ℃热处理后涂层经180 min空蚀试验累积失重量最大,达到56.8 mg;涂层的失效模式主要为脆性剥落机制。     

Preparation of Al/SiC Composite Coatings on Surface of Aluminum Alloy by Atmospheric Plasma Spraying

对铝合金表面等离子喷涂制备Al/SiC复合涂层进行了研究,探索了SiC体积分数对复合粉末的沉积行为以及Al/SiC复合涂层性能的影响规律。研究发现,在等离子焰流中,纯SiC发生降解和氧化。SiC含量越高,等离子喷涂沉积Al/SiC复合涂层越困难,纯SiC沉积后与基体粘结层之间存在裂纹;SiC含量越高,Al/SiC复合涂层硬度越高。Al/SiC (50:50)复合涂层厚度70 μm,显微硬度达到3690 MPa,对铝合金表面起到强化效果     

三种超音速热喷涂工艺制备WC-12Co涂层的组织结构分析

用新研制的超音速等离子喷涂(S—APS)和2种进口超音速火焰喷涂(HVOF)设备制备了WC—12Co涂层，分析了3种喷涂工艺对涂层的表面和断面显微形貌、组织结构、孔隙率和氧化、脱碳，以及涂层的显微硬度、结合强度的影响。结果表明，在所试验的条件下，超音速等离子喷涂WC—12Co涂层显示出最致密的组织结构和最高的显微硬度。     

5083铝合金喷洒式微弧氧化局部膜层的制备及性能

以传统浸入式微弧氧化为参照对象,利用自行研制的喷洒式微弧氧化装置在5083铝合金表面局部区域制备一层氧化膜,考察厚度、硬度、粗糙度和电流随时间的变化规律,通过三维形貌仪,扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观形貌和组织结构,并在电化学工作站中评价其腐蚀性能,由此比较浸入式和喷洒式微弧氧化的异同,从而证明喷洒式微弧氧化的可行性。结果表明:浸入式和喷洒式微弧氧化制备的膜层相近。其中,膜层厚度、硬度、粗糙度以及电流都随时间呈规律性变化;两者膜层表面不平整,大部分是O和Al元素,主要由γ-Al2O3构成;膜层的电化学性能较铝合金基体都明显改善。因此,在不宜采用浸入式处理方法的环境下,可采用喷洒式微弧氧化代替。     

Ni-Mo太阳光谱选择性吸收涂层的制备与性能研究

以自制Ni-Mo团聚型复合粉末为喷涂原料,采用超音速火焰喷涂法制得Ni-Mo太阳光谱选择性吸收涂层,表征了复合粉末和涂层的表面形貌,涂层的组成元素、相组成和光学性能,研究了粉末粒径大小、涂层组分比例和表面处理对涂层选择性吸收性能的影响.结果表明:当所用复合粉末粒径r≤45μm,粉末中Ni,Mo质量比为7:3时,制备的涂...     

超音速火焰喷涂制备钼基非晶纳米晶涂层的研究

利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术，在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上成功的制备出了一种Mo基非晶纳米晶复合涂层。这种涂层组织均匀致密，孔隙率小，约为3．4％，呈典型的层状分布；涂层是由非晶和纳米晶组成，在非晶基体中均匀分布了纳米晶粒。根据衍射峰的半高宽，计算出Mo基涂层中的晶粒平均尺寸为25～70nm，与通过透射电镜的观察得到晶粒大小数20～70nm相符；涂层具有较高的硬度，平均显微硬度为859．0HV50；所获得的非晶纳米晶涂层具有较高的热稳定性，在1020．1℃以下使用，不会发生晶型转变。     

海洋环境中铝合金表面改性涂层的电化学性能

目的对换热管用6061铝合金表面进行改性防护,研究一种在其表面具有牺牲性阳极保护效果且腐蚀速率小的涂层材料。方法采用线材火焰喷涂工艺在6061铝合金表面制备不同成分的锌铝涂层,分别为纯Zn、Zn50、Al95、Al、Al-RE共5种涂层,使用SEM、EDS、XRD分析测试方法对涂层形貌及成分进行分析,并测定涂层在3.5%NaCl溶液中的Tafel曲线。结果相同参数下在铝合金表面制备的涂层表观质量良好,无明显缺陷,符合热喷涂对于涂层质量的要求。常温环境下,Zn、Zn50、Al95、Al、Al-RE涂层的电位比6061铝合金的电位更负,5种涂层对6061铝合金都具有阳极性保护层的作用。结论从腐蚀电流和腐蚀电位考虑,Al95、Al-RE作为牺牲性阳极保护涂层的作用会更好。     

超音速火焰喷涂纳米结构涂层研究进展

超音速火焰(High Velocity Oxy -Fuel,简称HVOF)喷涂具有高速和相对较低的温度两个重要特征,能够获得比普通火焰喷涂或等离子喷涂(Plasma Spray,简称PS)结合强度更高的致密涂层.纳米材料具有独特的表面效应、体积效应及量子尺寸效应,其电学、力学、磁学、光学和热学等性能产生了惊人的变化.随着材料科学技术的深入发展, 在实际生产和生活中运用性能优良的纳米材料倍受人们关注,其中,采用热喷涂技术制备纳米结构涂层是构筑纳米结构材料的最具前途的方法之一.从目前国内外的情况来看,HVOF喷涂纳米结构涂层技术的研究取得了较大的进展.综合国内外文献,总结了HVOF喷涂制备纳米结构涂层的研究现状,着重阐述了热喷涂纳米涂层的基本过程和结合机理,指出了利用HVOF喷涂纳米结构涂层存在的问题,并对热喷涂纳米结构涂层的发展前景作了展望.     

铝合金热喷涂技术的研究进展和应用展望

分析了国内外铝基材料热喷涂技术研究所取得的成就和存在的问题，提出了涂层材料的设计和热喷涂工艺选择的原则，探讨了涂层与基体的结合机理以及提高其结合强度的措施，并对铝基材料采用热喷涂技术的应用进行了展望。     

铝合金金属型模具涂料配制及喷涂工艺研究

针对现有的金属型模具涂料价格较高,喷涂操作繁琐,没有明确的量化技术规范问题,研究了铝合金金属型铸造模具型腔涂料配制及喷涂方法。结果表明,采用本文配制的涂料和喷涂方法能够有效解决金属型生产过程中铸件浇不足、冷隔、粘结等缺陷。最佳涂料配比为,12%氧化锌+5%水玻璃+适量去离子水。     

TC4钛合金表面等离子喷涂Ni基WC涂层的组织及性能分析

采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了Ni基WC耐磨涂层,利用扫描电镜、能谱仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机、X射线应力仪等研究了涂层的微观组织、成分、硬度、磨损量、磨损机制及残余应力特性等。结果表明:涂层呈现典型的层状结构,与基体结合良好,面层孔隙率为4.7%。显微硬度由表及里呈梯度变化,在798～990HV0.3之间波动,同载荷下基体体积磨损量是涂层的8.9倍,基体磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损,涂层磨损机制以磨粒磨损为主。涂层表面无裂纹存在,分布着压应力状态的残余应力。