爆炸喷涂连铸结晶器表面涂层组织和性能

为探讨连铸结晶器镀层表面局部喷涂技术的可行性,采用爆炸喷涂工艺分别在铜基体和铜基体+镀铬层表面制备NiCr-Cr_3C_2金属陶瓷涂层,研究了涂镀层的显微结构、结合强度和抗热震性能。结果表明:涂层呈典型的层状组织,结构致密均匀,涂层与铜基体以及涂层与镀层之间结合都非常紧密,未发现界面污染和氧化物夹杂存在;涂层与基体、镀层与基体、涂层与镀层之间的结合强度均接近于70 MPa,喷涂工艺未对镀层和基体之间的结合状态产生不利影响;涂层+铜基体结构的抗热震性能差于涂层+镀层+铜基体结构的抗热震性能,电镀层起到了过渡层和阻隔层的作用,减缓了涂层热震失效的速度,降低了铜基体氧化的倾向。     

爆炸喷涂连铸结晶器表面涂层组织和性能北大核心

为探讨连铸结晶器镀层表面局部喷涂技术的可行性,采用爆炸喷涂工艺分别在铜基体和铜基体+镀铬层表面制备NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层,研究了涂镀层的显微结构、结合强度和抗热震性能。结果表明:涂层呈典型的层状组织,结构致密均匀,涂层与铜基体以及涂层与镀层之间结合都非常紧密,未发现界面污染和氧化物夹杂存在;涂层与基体、镀层与基体、涂层与镀层之间的结合强度均接近于70 MPa,喷涂工艺未对镀层和基体之间的结合状态产生不利影响;涂层+铜基体结构的抗热震性能差于涂层+镀层+铜基体结构的抗热震性能,电镀层起到了过渡层和阻隔层的作用,减缓了涂层热震失效的速度,降低了铜基体氧化的倾向。     

镍铬?莫来石复合陶瓷涂层热障及抗热震性能的研究

使用球磨法混制了五组不同比例的镍铬?莫来石复合粉末,利用超音速等离子喷涂技术在45钢基材表面制备相应的镍铬?莫来石复合陶瓷涂层,测定涂层导的热系数和抗热震性能,采用扫描电子显微镜观察涂层表面、截面显微形貌,利用能谱仪分析涂层特征区的组织成分,通过X射线衍射分析涂层组织结构。结果表明,镍铬?莫来石复合涂层以镍铬固溶体为基体,其上均匀分布着莫来石颗粒,莫来石与基体之间形成了扩散相,提高了莫来石与基体之间的润湿性,使莫来石被基体牢固包覆;莫来石颗粒的加入强化了基体,在莫来石体积分数38%～75%范围内,随着莫来石含量的增加,涂层强韧性增加,抗热震性提高,热导率降低。     

火焰喷涂铜铝镍石墨封严涂层工艺研究

分析了一种中温可磨耗封严涂层材料的特性,并通过调整火焰喷涂工艺制备出不同硬度和形貌的涂层,分析了涂层的组织和相结构,探讨了材料和喷涂工艺对组织结构和基本性能的影响。研究结果表明,调整喷涂参数如送粉量、气体流量等对铜铝镍石墨涂层硬度、结合强度和抗热震性影响很大,如氧气流量加大会导致涂层硬度过高;送粉量越大,涂层硬度越低等。     

等离子喷涂La_(0.8)Ca_(0.2)CrO_3高发射率涂层研究

本文以氧化镧、氧化钙、氧化铬为原料,按分子式La0.8Ca0.2Cr O3进行配料,球磨后,采用固相合成法制备原始粉末,再经喷雾干燥处理,将其制备成团聚体粉末,并将粉末粒度分布范围控制在20~60μm,采用等离子喷涂法在高温合金基体表面制备高发射率涂层。采用IRE-2型红外辐射仪对其全波段发射率进行了测试,利用XRD对涂层的相结构进行了分析,并对涂层的金相、结合强度及抗热震性能进行了测试。结果表明,所制备的La0.8Ca0.2Cr O3涂层结合强度为21MPa,孔隙率为14.8%,在600~800℃高温范围内,其全波段发射率可达0.87~0.88,同时,该涂层试样经1100℃~室温水热震10次后没有发生剥落失效现象,涂层具有良好的抗热震性能。     

堇青石-铁氧体基红外辐射非晶节能涂层的制备与性能

采用等离子喷涂技术在普碳钢表面制备堇青石-铁氧体基红外辐射非晶节能涂层。采用扫描电镜、X射线衍射分析复合红外粉末及其涂层的形貌、物相组成与结构,采用红外光谱仪测定涂层的辐射率,采用划痕法测定涂层与基体的结合力,采用水冷法检测涂层的抗热震性能。研究结果表明:在普碳钢表面制备的堇青石-铁氧体基红外辐射非晶涂层呈层状堆积结构,孔隙率低,与基体的结合力为一级,与传统刷涂工艺制备的涂层相比,等离子喷涂制备的涂层具有更优良的抗热震性能,且制备的红外辐射非晶涂层在3~5μm波段具有较高的红外辐射率,为0.8,在8~10μm波段更是高达0.94。     

等离子喷涂Cr_2O_3-TiO_2基高发射率涂层微观结构及性能研究

本文以Cr_2O_3、TiO_2、NiO、稀土氧化物为原料,经喷雾干燥及烧结致密化处理制备成具有尖晶石结构的Cr_2O_3-TiO_2基复合团聚型粉体,采用大气等离子喷涂在钛合金表面制备了Cr_2O_3-TiO_2基高发射率涂层,分析测试了涂层显微组织结构、结合强度、抗热震性能及辐射性能。研究结果表明:所制备的Cr_2O_3-TiO_2基高发射率涂层孔隙率为1.51%,结合强度达33.1MPa,在400~800℃温度范围内,其法向全发射率可达0.88~0.89;涂层经600℃至室温热震30次后未发生开裂、剥落现象,涂层抗热震性能良好。     

CeO2对不锈钢基SiO2-BaO-Al2O3-Cr2O3陶瓷涂层性能的影响

采用高温熔烧法于1Cr18Ni9Ti不锈钢基材表面制备掺CeO2的SiO2-BaO-Al2O3-Cr2O3陶瓷涂层,研究了不同含量CeO2对涂层的抗氧化性、抗热震性和硬度的影响。研究结果表明,含CeO2的不锈钢基SiO2-BaO-Al2O3-Cr2O3陶瓷涂层能有效阻止不锈钢基体的氧化增重,提高涂层的抗热震性能及硬度。本实验条件下,CeO2含量2.8%时,涂层具有最好的抗氧化性能和抗热震性能。     

AZ31B镁合金表面等离子喷涂陶瓷层的 微观结构及耐蚀性

采用等离子喷涂方法在AZ31B镁合金表面制备Al_2O_3、Al_2O_3-13%TiO2(AT13)和Al_2O_3-20%TiO_2(AT20)三种陶瓷涂层;对比研究陶瓷层的微观组织结构、孔隙率、结合强度及电化学腐蚀性能。结果表明:等离子喷涂的陶瓷涂层具有典型的层状结构,涂层具有良好的结合强度和较低的孔隙率。随着TiO2加入量的增多,陶瓷涂层的结合强度升高,孔隙率降低,耐蚀性提高;AT20涂层与镁合金基体相比自腐蚀电位升高了701mV,自腐蚀电流密度降低了两个数量级,阻抗是基体的6倍,AT20涂层的耐蚀性最优。陶瓷涂层的电化学腐蚀过程表现为膜层局部腐蚀和基体腐蚀并造成涂层层状剥离。     

氧-乙炔火焰喷涂红外辐射节能涂层的性能

以Fe_2O_3,MnO_2,Co_2O_3和NiO为原料,采用料浆喷雾干燥、高温固相反应结合氧-乙炔火焰喷涂工艺在Q235A普碳钢基体表面制造红外辐射节能涂层。采用X射线衍射、扫描电镜及红外光谱对粉末和涂层的物相组成、微观结构及涂层的发射率进行分析;并采用拉伸法测定涂层与基体的结合力,采用水淬法检测涂层的抗热震性能。研究结果表明:涂层由混合尖晶石结构的铁氧体物相组成,涂层表面粗糙,半熔融态的颗粒均匀分布在碳钢基体表面;涂层在800℃全波段的红外发射率在0.7以上,相比传统刷涂工艺,节能涂层在低于5mm波段的红外辐射性能更优,说明氧-乙炔火焰喷涂制备的红外辐射涂层在高温阶段具有更强的辐射换热能力;涂层与普碳钢基体的结合强度为19.5 MPa,是采用刷涂工艺制备涂层的结合强度的3倍以上;涂层试样1 000℃水淬19次后表面未出现裂纹或脱落现象,说明涂层具有优异的抗热震性能。     

CeO_2添加剂对Cr_2O_3涂层组织和抗热震性的影响

本文在 Cr2 O3陶瓷材料中添加不同含量的 Ce O2 ,探讨了 Ce O2 对等离子喷涂 Cr2 O3涂层组织和抗热震性的影响。研究结果表明 ,加入 3.0 % Ce O2 可降低涂层中的孔隙率和空洞尺寸 ,减少涂层内应力在孔隙边缘的应力集中 ,从而提高 Cr2 O3涂层的抗热震性。陶瓷涂层的热震失效是由于涂层在循环加热和冷却过程中 ,涂层内产生循环热应力 ,导致涂层发生热疲劳失效     

一种新型的双层结构热障涂层及其性能

本研究通过喷涂工艺试验确定了超音速火焰喷涂Ni Cr Al Y粘结层和等离子喷涂双层热障涂层的工艺参数。粘结层拉伸结合强度和显微硬度较高,涂层致密,且具有利于提高陶瓷层结合强度的粗糙表面。内层为8YSZ氧化锆层、外层为单相La2Ce2O7层的双层热障涂层体系具有较好的抗热震性能和弯曲性能。在室温到1200℃的温度范围内,DCL涂层的热导率均小于8YSZ热障涂层。两种热障涂层的热导率值均在室温下最大,随着温度的升高而降低,但到800℃以后则随温度增加而有小幅升高。     

粘结底层对氧化钇稳定的氧化锆涂层抗热震性能的影响

采用大气等离子喷涂设备,在316不锈钢基体上喷涂Metco204NS、KF-231和LF441三种8Y2O3/ZrO2粉体,研究不同底层材料对涂层抗热震性能的影响。结果表明：在无粘结底层的情况下,三种粉体的涂层只经受数次热震,即产生剥落或龟裂;采用铝包镍粉打底,三种涂层的抗热震性有明显改善,而采用NiCoCrAlY粘结底层,各涂层的抗热震性能达到最佳结果,但三种粉体的涂层又有不同的表现：METCO204NS最差,LF441涂层即使经受130次热震,依然完好。     

转炉烟道电弧超音速喷涂涂层性能分析试验

针对转炉烟道的工况及失效形式,为提高烟道的使用寿命,设计了一种电弧超音速喷涂工艺制备的以镍铬合金为主的3层复合涂层,金相观察、显微硬度分析、高温氧化试验及抗热震性能测试表明,复合涂层与基体结合强度高,耐磨耐蚀性能优良。     

新型铝基氮化硼封严涂层材料及其涂层组织性能的研究

本文以铝粉及六方氮化硼为原材料,添加粘结剂,采用固相混合的方法制备了复合型铝基氮化硼封严涂层材料;采用等离子喷涂方法制备了封严涂层,并对喷涂后涂层的微观结构、硬度、结合强度和抗热震性等进行了研究。试验表明,该种涂层材料粉末具有良好的物理、化学性能,且喷涂后的涂层各项性能良好,可作为一种新型的封严涂层材料加以应用。     

沉没辊用纳米WC-Co涂层性能研究

本文以纳米WC-Co粉末为原料,采用超音速火焰喷涂方法制备WC-Co涂层,对喷涂后涂层的微观结构、孔隙率、结合强度、硬度和抗热震性等进行了研究,并对喷涂涂层的样件进行防腐性能试验。结果表明,该种涂层具有优异的力学性能,可对样件起到良好的抗腐蚀作用,可作为一种新型的沉没辊表面抗腐蚀涂层使用。     

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.     

304不锈钢表面冷喷涂TC4钛合金涂层性能研究

采用冷喷涂技术在304不锈钢表面制备了TC4钛合金涂层,通过扫描电子显微镜观察了涂层的形貌、组织结构,并利用电化学方法研究了涂层的腐蚀电化学特征。研究结果表明,冷喷涂制备的TC4钛合金涂层致密性存在较为明显的梯度现象,靠近基体的涂层密度明显高于表面;涂层喷涂过程没有出现明显氧化现象,与基体的结合强度可达20 MPa左右;涂层的耐腐蚀性能优于304不锈钢,可大大提升不锈钢材料在海洋环境中的耐点蚀性能。     

粒子飞行速度对热障涂层结构和性能影响

采用常规等离子喷涂（APS）和超音速等离子喷涂（SAPS）两种工艺制备了热障涂层,研究表明：两种等离子射流中粒子表面温度相近,SAPS工艺中粒子飞行速度达到430m/s,比APS工艺（200m/s）粒子飞行速度提高1倍。由于SAPS工艺中等离子射流速度高,熔融粒子在等离子射流中产生雾化形成尺寸较小粒子,伴随粒子撞击基体的速度提高,增加了熔融粒子撞击基体能量,在基体上形成厚度薄和飞溅少的＂板条＂,加强了＂板条＂与基体或＂板条＂与＂板条＂间结合,消除了APS工艺制备的热障涂层中典型层状结构,使热障涂层结合强度和抗热震性能分别提高40%和1倍。     

等离子喷涂纳米氧化锆涂层组织结构及热物性能研究

纳米氧化锆涂层具有较高的结合强度、抗热冲击性能以及隔热性能,广泛应用于航空、航天等热端部件热防护。本文采用大气等离子喷涂技术制备了纳米氧化锆涂层,分析了涂层微观组织结构及相结构,测试了涂层热物理性能。研究结果表明,纳米氧化锆涂层相结构为单一四方形t-Zr O_2,涂层由熔化区和半熔化区组成;涂层中含有较多的孔隙和微裂纹,孔隙率约为8%;涂层热导率为0.84~1.17W·m~(-1)·K_(-1),随温度升高先降低后升高,是声子和热辐射机制协同作用的结果。