等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的工艺研究

采用SprayWatch-2i粒子测速仪测定等离子喷涂时粒子的飞行速度及温度,确定最佳喷涂电流和电压参数,改变送粉方式和送粉速率制备Al2O3涂层.研究所制备涂层的孔隙率、显微硬度、耐磨性及结合强度,研究结果指出：影响Al2O3涂层质量的主要工艺参数为喷涂功率、送粉方式和送粉速率,等离子喷涂10～40μmAl2O3粉末制备Al2O3陶瓷涂层的最佳工艺参数为电流600 A、电压60 V、枪内送粉、送粉速率10.25 g/rmin.     

燃烧合成Cr3C2-AIN-FeCr复相陶瓷涂层的研究

采用燃烧合成技术在碳钢表面制备了复相金属陶瓷涂层。为改善涂层与基体之间的润湿性，采用了σ-FeCr金属间化合物作为润湿组分。涂层试样的微观组织形貌及相组成分析表明，涂层主要是由Cr3C2、AIN以及σ-FeCr所组成的复相体系。涂层界面形貌观察分析表明涂层与基体之间为冶金结合，热震实验结果表明涂层具有良好的结合力。     

Al2O3基复相陶瓷共沉淀-水热法制备研究

用共沉淀-水热法制备Ni／ZrO2／Al2O3复相陶瓷粉体，并对烧结体的力学性能和显微形貌进行了讨论。复相粉体的表征采用高分辩透射电镜（HRTEM）和X射线衍射（XRD）等技术。结果表明：在1．4．丁二醇介质中300℃水热条件下自生压高压釜中反应12h成功制备了Ni／ZrO2／Al2O3复合陶瓷粉体，并且测得复相陶瓷体积密度和断裂韧性。通过场发射扫描电镜观察得到烧结体中t-ZrO2颗粒和Ni颗粒的平均尺寸。     

燃烧合成Cr3C2-AlN-FeCr复相陶瓷涂层的研究

采用燃烧合成技术在碳钢表面制备了复相金属陶瓷涂层。为改善涂层与基体之间的润湿性,采用了σ-FeCr金属间化合物作为润湿组分。涂层试样的微观组织形貌及相组成分析表明,涂层主要是由Cr3C2、AlN以及σ-FeCr所组成的复相体系。涂层界面形貌观察分析表明涂层与基体之间为冶金结合,热震实验结果表明涂层具有良好的结合力。     

ZrO2/Al2O3复相泡沫陶瓷过滤器制备工艺研究

采用有机泡沫浸渍法制备泡沫陶瓷,研究了各种不同工艺因素对泡沫陶瓷性能的影响。采用XRD、SEM对泡沫陶瓷的相组成及微观结构作了分析与探讨。结果表明,在粘结剂聚乙烯醇加入量为0.5%,减水剂木质素磺酸钙加入量为0.5%,流变剂苏州土加入量为1.5%时,调整分散剂的加入量,当浆料中分散剂四甲基氢氧化铵的质量分数为0.9%时,可获得具有较佳分散性能的浆料。浆料的固相含量为85%时最适合挂浆的需求。对氧化锆氧化铝复合浆料进行进一步分析表明,氧化铝的加入量为20%时,浆料具有较小的粘度。烧结体的XRD分析表明,氧化铝加入量为20%时较好地抑制了t-ZrO2→m-ZrO2转变的发生,将大量的能发挥应力诱导相变的亚稳态四方相氧化锆保留了下来,从而提高了烧结体的力学性能。SEM分析也表明加入适量的氧化铝可有效抑制氧化锆晶粒的长大,并且起到颗粒弥散增强的作用。     

过渡材料对等离子喷涂Al2O3梯度陶瓷涂层性能影响

针对Al2O3陶瓷涂层结合强度低、孔隙率高的实际,选择NiAl金属间化合物和金属铜粉作为过渡材料,利用等离子喷涂制备Al2O3梯度陶瓷涂层,并对梯度涂层进行组织形貌观察,测试结合强度和孔隙率.结果表明,梯度涂层的组织表现出宏观的不均匀性和微观连续性的分布特征,NiAl和Cu是金属基体与Al2O3涂层之间过渡层的理想材料,可以有效地提高涂层的结合强度,而Cu-Al2O3梯度涂层又比NiAl-Al2O3梯度涂层结合强度高;梯度涂层的孔隙率远低于双涂层的孔隙率,在Cu-Al2O3梯度涂层中随Al2O3含量的增加,涂层的孔隙率降低,而且孔隙率低于NiAl-Al2O3梯度涂层.     

颗粒补强Al2O3/SiC/(W,Ti)C复相陶瓷刀具材料的氧化行为与强度特性

研究了颗粒补强Al     

CeO2对Al2O3基陶瓷涂层耐蚀性的影响

通过优化Al2O3基陶瓷涂层配方和工艺,并加入适量的稀土氧化物CeO2,对陶瓷涂层的界面形貌、组织结构、结合力和耐蚀性进行了研究。结果表明,添加适量的稀土氧化物CeO2,使Al2O3基陶瓷涂层致密性、结合力和耐蚀性得到提高。     

平面铁基Al2O3陶瓷涂层的SHS/PHIP法制备

利用燃烧合成结合准热等静压(简称SHS/PHIP)技术在钢板表面制备金属陶瓷复合涂层.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、硬度仪及抗热震性测试仪等测试手段对合成的涂层进行了研究.结果表明:涂层主要是由α-Al2O3相、FeAl2O4(FeO·Al2O3)相组成的金属陶瓷复合体系,其显微组织均匀致密,涂层与基体间为冶金结合,硬度是基体的2.5倍,抗热震试验显示涂层具有良好的结合力.     

碳毡硅化制备Si—SiC复相陶瓷显微组织研究

研究了浸渍和未浸渍树脂碳毡硅化处理后的显微组织。结果表明：未浸渍树脂碳毡硅化处理后显微组织为反应生成的细小碳化硅颗粒均匀分布在游离硅中;而浸渍树脂碳毡硅化处理后反应生成的碳化硅颗粒粒径大小不一,且分布不均匀。碳毡硅化得到Ｓｉ－ＳｉＣ复相陶瓷的主晶相为α－ＳｉＣ、β－ＳｉＣ和游离Ｓｉ,不同晶型ＳｉＣ的出现与试样烧结过程中Ｓｉ／Ｃ反应的放热过程有关。     

Al2O3／SiC纳米陶瓷复合材料的强化机理

采用一次粒径分别为１０ｎｍ和１５ｎｍ的α－Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＣ超细粉体,制备了Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ纳米陶瓷复合材料,并研究了其强化机理,提出了内晶颗粒残余应力强化模型。该模型很好地解释了Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ纳米复合材料的强度和断裂方式随ＳｉＣ颗粒含量的变化规律。     

原位合成TiB_2/Al_2O_3复相陶瓷显微组织的研究

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出TiB2/Al2O3复相陶瓷,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明:大部分TiB2的形貌为规则的块状,晶粒细小,平均尺寸为几个微米,但也出现了TiB2枝晶和棒状晶。而Al2O3的颗粒较大(10～40μm),形状不规则,Al2O3的断口呈层片状,Al2O3和TiB2出现聚集现象。     

AZ31B合金固相反应型Al_2O_3基纳米复相陶瓷涂层热震性能研究

在镁合金AZ31B表面采用同相反应法制备了Al2O3基纳米复相陶瓷涂层,采用机械合金化(MA)制备了超细粉体,对粉体的相组成及粒度进行了测试,并用X射线衍射分析了涂层的相组成.结果表明,在MA后粉体的粒度接近纳米级;热固化后涂层中有Al2O3、TiB2、MgAl2O4、Zn6Al2O9和Ti3B4新相产生;涂层具有较好的抗热震性能,400℃耐热冲击达35次以上.     

AI_2O_3-TiC系陶瓷材料的组织结构

用扫描和透射电镜研究了Al_2O_3-TiC系陶瓷材料的成分、断口形貌和精细结构。结果表明,陶瓷体足由Al_2O_3、TiC和金属粘结相组成。断口形貌为两类骨架结构相互穿插结合,各相致密,其颗粒大小在0.5～1.0μm。有些颗粒和晶粒内部有细微亚晶粒,尺度在0.1～0.3μm左右。硬度测定指示,材料的维氏和洛氏硬度值分别为2400HV和HRA93.70。根据压痕法测得的压痕裂纹长度和硬度值参数,计算其K_(IC)为5.86MPam~(1/2)。     

耐磨陶瓷／聚合物（高分子）涂层的研究

以环氧树脂为基材，通过聚合物体系的优化，添加亚微米级氧化铝（平均粒径0．58μm）陶瓷颗粒，制备了耐磨陶瓷／聚合物涂层。研究表明：在冲蚀条件下，添加Al2O3所制得复合涂层，其耐磨性较环氧树脂基质涂层有明显提高；当Al2O3的（质量分数，下同）为20％时，涂层可在较短的时间内达到稳定的磨损率。通过扫描电镜观察了涂层的表面摩擦形貌，陶瓷／聚合物涂层的磨损率的实现，主要源于在冲蚀过程中涂层内裸露的硬质陶瓷颗粒所产生的“阴影效应”，以及与此同时胶粘剂所起到的耗散冲击能量的作用。在冲蚀条件下，涂层主要以显微切削、犁沟和软基体的选择磨损及硬质点被挖出脱落为主。     

Ni基高温合金表面涂覆Al_2O_3-SiO_2涂层的高温氧化特性研究(英文)

在高温合金表面涂覆耐高温陶瓷涂层是一种提高合金高温性能的有效方法。本研究按照铝、硅元素摩尔比3:2的比例,采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2复合溶胶,并涂敷于Ni基高温合金表面。为考察该涂层的高温氧化特性,分别对涂层进行1000和1200℃下20h长时热处理和800℃循环氧化20次试验。利用SEM观察涂层表面和截面的微观状态,利用红外光谱(FT-IR)分析凝胶的结构变化。结果表明,复合涂层与Ni基高温合金基体间结合紧密,在1000℃长时间热处理后涂层无明显剥落,并可经历800°C多次热循环处理,具有良好的耐高温氧化特性。     

颗粒补强Al2O3／SiC／（W,Ti）C复相陶瓷刀具材料的氧化行为与强度特性

研究了颗粒补强Al2O3/SiC/(W,Ti)C复相陶瓷刀具材料的纤为及其对材料抗弯强度的影响,结果表明：该材料在空气中静态氧化时的氧化增重符合抛物线规律,随弥散相SiC和（W,Ti)C的增加,其氧化活化能有不同程度的降低,由于SiC的添加,使得氧化膜在高温下能以粘性流动的方式缓解残余应力,降低氧化速度,从而使得材料的抗氧化性能有所提高,此外,适当的氧化处理可使Al2O3/SiC/(W,Ti)C陶瓷刀具材料的抗弯强度得到提高。     

火焰喷涂工艺对Al_2O_3陶瓷涂层的影响

采用火焰喷涂技术对基体金属表面喷涂Al2O3陶瓷。通常该陶瓷涂层易出现“剥落”、“龟裂”、孔隙率偏高等缺陷,这些缺陷的产生严重影响涂层的性能。本文通过制定和改善其喷涂工艺,有效地解决了其产生上述缺陷的问题。     

Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具内孔表面磨损行为

采用热压烧结技术研制出Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具.在MRH-3高速环-块磨损试验机上研究了不同载荷与滑动速度下Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具材料与45#钢对摩时的干摩擦磨损性能,并对其磨损率进行了分析.采用有限元法分析了Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具在加工过程中的受力分布,研究了其内孔在实际拉拔加工中的磨损行为及磨损机理.结果表明:Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具具有较好的强度和硬度,在高速下的耐磨性较好,磨损率较低,保持在3.1×10~(-9) cm~3/(N·m);其内孔磨损在工作区及定径区最为严重,主要以磨料磨损为主,出口区有轻微压裂.     

植物种子模板法制备Al_2O_3泡沫陶瓷的研究

将小米种子排列成模板,通过在模板内对Al2O3浆料进行离心成形来制备孔径均匀的Al2O3泡沫陶瓷。观察了浆料固相含量对Al2O3生坯密度均匀性的影响,研究了植物种子特性对Al2O3生坯干燥和焙烧行为的影响,测量烧结产物的密度、收缩率、孔隙率和压缩强度,并通过体式显微镜和扫描电镜观察Al2O3泡沫陶瓷的宏观结构和显微组织。研究结果表明,小米和Al2O3生坯具有较好的收缩匹配性,干燥后可以保持生坯形状完整。在较高的固相含量(50%,体积分数)下,离心时的物质分离现象被抑制,孔壁具有较高的生坯相对密度(63.8%)。1500℃烧结2h后,Al2O3泡沫陶瓷具有致密的孔壁和较高的烧结相对密度(98.9%),其孔隙度为66.5%,抗压强度为5.26MPa。