高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层材料及制备技术

“高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层材料及制备技术”课题开发了高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层的制备技术，具有两个重要特点：一是可直接获得非晶纳米晶粉体材料，并在喷涂过程中保证粉体材料结构不发生改变，获取非晶纳米晶复合涂层；二是对非晶粉体材料，通过控制喷涂技术参数，在喷涂过程中改变、调节粉体组织结构，使得形成的喷涂涂层具有非晶纳米晶复合结构。开发了新型熔一喷硬质合金涂层的制备技术与装备，具有涂层结合强度高、组织结构致密均匀、耐腐蚀、耐磨损、耐高温、抗冲击、抗疲劳性好等特点，并可实现功能不同的梯度涂层。在北京顺义建立了热喷涂示范生产线；在哈尔滨电机厂开展了涂层性能的台架试验，对高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层在水轮机叶片上的应用开展研究，取得良好效果；在河北省梯级水电站对拟报废旧转轮进行修复，经一个汛期（三个月）的实地使用考察，涂层表现优良，获得电站专家的高度评价。申请发明专利9项。     

在碳化硅陶瓷上用等离子喷涂莫来石涂层的新方法

莫来石作为一种用于高温工作环境的硅质陶瓷保护层的材料是大有前途的，在碳化硅上用传统等离子喷涂莫来石涂层，在受热循环时，易于产生裂纹和剥落。实验证实这是由于传统喷涂的莫来石中存在有非晶质莫来石所致。高温的碳化硅基质陶瓷在用新的等离子喷涂法喷涂莫来石涂层时，可消除产生的非晶质相，因此可以显著地改善涂层的性能。用此法喷涂的莫来石涂层，在从室温到１０００℃￣１４００℃的高温循环条件下，显示出优良的耐着性能     

等离子喷涂技术研究现状

概述了等离子喷涂的基本原理,并介绍了大气等离子喷涂、超音速等离子喷涂和低压等离子喷涂3种常用的等离子喷涂技术。综述了该技术在制备保护性涂层、功能性涂层以及零件修复强化方面的应用,展望了等离子喷涂技术未来的发展趋势。     

超音速等离子喷涂制备陶瓷涂层的研究进展

超音速等离子喷涂技术由于具有高温、高速的独特优点,且制备的陶瓷涂层结合强度和致密度高,孔隙率低,具有优良的耐磨损、耐腐蚀、抗氧化和热冲击性能,已成为一些发达国家竞相研究的热点.本文介绍了常用的陶瓷涂层材料,综述了超音速等离子喷涂技术及其制备陶瓷涂层的工艺特点,并对超音速等离子喷涂制备高性能陶瓷涂层的发展趋势进行了展望.     

等离子喷涂硅酸盐搪瓷涂层及其热循环行为研究

[目的]硅酸盐搪瓷涂层在冷热循环过程中的失效行为很少受到关注。[方法]采用喷雾造粒与烧结相结合的方式制备了多组分硅酸盐团聚烧结喷涂粉末材料,随后采用大气等离子喷涂技术在12CrMoV合金钢表面制备了SiO₂–Al₂O₃–Na₂CO₃–CaO基硅酸盐搪瓷涂层,研究了该涂层的微观组织和在700℃下的水淬热震循环行为。[结果]硅酸盐团聚烧结喷涂粉末材料呈球形,粒径分布在20～60μm之间。等离子喷涂硅酸盐涂层呈明显的堆叠层状铺展沉积,表面较为粗糙,其内部虽然存在一定数量的闭孔,但整体较为致密,除了含有一定数量的非晶相,还有SiO₂、Al₂SiO₅和Ca₂MgSi₂O₇晶相。该涂层在700℃水淬热震循环145次后发生部分脆性剥落。[结论]热震循环过程中发生的金属基体氧化、晶相分解,以及冷热交变循环等因素产生的热应力可能是导致涂层失效的原因。     

等离子喷涂纳米二氧化锆涂层性能的研究

采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用扫描电镜对涂层显微结构进行观察和分析,同时测试了涂层的显微硬度、结合强度扣热震性能.结果表明:纳米氧化锆涂层由完全融化区和部分融化区组成,孔隙率约为7%,显微硬度为655.81 HV,结合强度为54.37 MPa,在1 000℃下,可承受40次热循环,涂层无明显脱落现象.     

等离子喷涂羟基磷灰石涂层

羟基磷灰石由于具有优良的生物性能，被广泛应用于生物材料领域，而等离子喷涂制备羟基磷灰石涂层是应用最为广泛的制备方法之一。在综合国内外献的基础上，本从羟基磷灰石的本征性能、喷涂工艺的影响、结合强度和梯度涂层等方面进行综述。     

等离子喷涂陶瓷涂层的现状与应用

本文综述了陶瓷涂层的等离子喷涂制备方法、工艺特点以及陶瓷涂层在各领域中的应用,介绍了目前常用的等离子喷涂陶瓷材料,并对等离子喷涂陶瓷涂层的发展趋势进行了展望.     

等离子喷涂羟基磷灰石涂层

羟基磷灰石由于具有优良的生物性能，被广泛应用于生物材料领域，而等离子喷涂制备羟基磷灰石涂层是应用最为广泛的制各方法之一。在综合国内外文献的基础上，本文从羟基磷灰石的本征性能、喷涂工艺的影响、结合强度和梯度涂层等方面进行综述。     

等离子喷涂氧化锆涂层封孔处理的研究现状

等离子喷涂技术具有生产效率高、制备涂层质量好、喷涂材料范围广、成本低等优点,因此近年来其技术和生产应用发展迅猛。等离子喷涂氧化锆涂层是一种性能优异的热障涂层,具有优良的耐高温、防腐蚀、高化学稳定性、高硬度等特点,因此被广泛应用于航空、航天或柴油机燃烧室等高温、强腐蚀的工作环境中,可有效地保护金属基体,起到防腐耐蚀的作用。     

金属表面等离子喷涂玄武岩涂层的腐蚀性能研究

采用玄武岩废料经烧结水淬和未烧结两种不同方法制备喷涂材料,并利用等离子喷涂技术,在45#钢基体表面制备了涂层.利用XRD观察了涂层的组成,采用扫描电镜(SEM)观察涂层的结构特征,采用全浸泡腐蚀实验、电化学测试方法评价了涂层的耐蚀性能.结果表明,涂层以非晶态为主,生成少量晶体,烧结涂层的玻璃化程度增加.玄武岩涂层可以提高金属的耐腐蚀性能,耐碱腐蚀性优于耐酸腐蚀性,采用烧结粉体制备的涂层,涂层组织结构和性能都有了一定的改善,涂层致密度提高,涂层耐蚀性大大提高.     

等离子喷涂-水热处理制备二氧化钛-羟基磷灰石复合涂层

为克服等离子喷涂羟基磷灰石生物涂层在结合强度和成分上的缺点，通过在钛合金基体上等离子喷涂二水磷酸氢钙和二氧化钻(锐钛矿型)复合粉末，并后续水热处理，制备了二氧化钛—羟基磷灰石复合涂层。结果表明：二水磷酸氢钙和二氧化钛复合粉末的等离子喷涂涂层由CaHPO4,Ca2P2O7,Ca3(PO4)2，非晶磷酸钙和二氧化钛组成。水热处理涂层由羟基磷灰石和二氧化钛组成，升高水热处理温度可提高涂层中羟基磷灰石的结晶性。随着原始粉中二氧化钛加入量的增加，喷涂涂层中磷酸钙的含量和水热处理涂层中羟基磷灰石的含量减少，羟基磷灰石的晶体形貌从细针状变为小颗粒状，喷涂涂层和水热处理涂层的结合强度也随之升高。当二氧化钛的质量分数为60％，水热处理涂层的结合强度可达17MPa。     

等离子喷涂氧化锆涂层的显微结构分析

利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等分析技术,表征了等离子喷涂氧化锆涂层的显微结构.结果表明:等离子喷涂氧化锆涂层是由典型的柱状晶粒组成的层状结构;柱状晶粒晶型发育完整,晶粒之间具有清楚晶界;涂层表面存在明显的完全熔融区和未熔融区;涂层中分布有一定的大气孔.涂层的主晶相是四方氧化锆,没有单斜氧化锆相存在;涂层中裂纹的扩展是穿晶断裂和沿晶断裂共存.     

激光重熔处理等离子喷涂陶瓷涂层的研究现状及展望

本文介绍了激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层的研究进展,并对其进行了展望。激光重熔使等离子喷涂涂层致密性提高,涂层与基体的结合方式由机械结合为主改为冶金结合为主,层状组织变化为柱状组织;激光重熔使等离子喷涂涂层的热疲劳抗力、耐蚀性、耐磨性、抗高温氧化性等性能提高。指出了激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层目前存在的问题,探讨了激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层易产生裂纹,甚至发生涂层剥落等问题的原因,提出了激光重熔技术的研究方向。     

等离子喷涂Fe-W-B涂层的微观结构与性能研究

以水雾化Fe-W-B球状合金粉末为原料,在45#钢基体表面采用等离子喷涂技术制备Fe-W-B涂层。结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、显微硬度计等对Fe-W-B涂层的微观结构、物相组成、元素分布、力学性能进行了研究。研究结果表明,Fe-W-B涂层呈层状堆叠结构,涂层较为致密均匀;涂层物相为α-Fe相,且衍射峰向小角度偏移,各元素分布均匀;涂层结合强度为23.1 MPa,断裂类型为涂层层间断裂;涂层硬度明显高于45#钢基体,分布在370~405 HV之间。     

溶液注入等离子喷涂——一种制备热障涂层的新技术

介绍了溶液注入等离子喷涂技术(SPPS)在制备热障涂层领域的应用,分析了SPPS热障涂层的结构和性能特点,将该技术与其它工艺过程进行比较,指出了该技术的优势和未来发展方向。     

等离子喷涂陶瓷涂层综述

本文综述了利用等离子技术喷涂高性能陶瓷涂层的技术特点和应用情况以及几种热点陶瓷涂层的特性,指出了等离子技术喷涂陶瓷涂层中存在的问题,分析了可行的解决方法。     

等离子喷涂纳米Al2O3-TiO2陶瓷涂层研究综述

本文从纳米结构喂料制备、纳米Al2O3-TiO2涂层结构特征及其形成机制、喷涂工艺及在线控制、纳米Al2O3-TiO2涂层性能4个方面论述了等离子喷涂纳米Al2O3-TiO2涂层的研究进展。在此基础上,对等离子喷涂纳米Al2O3-TiO2涂层的前景进行了展望。     

塑料喷涂工艺

塑料喷涂是将塑料粉末或悬浮液喷涂在金属物件表面而形成保护性薄膜涂层的技术,这是一种新的塑料成型方法。这一方法的优点是显而易见的,它既能得到金属本身的机械强度和刚度,又有塑料所具有的独特的性能,如耐腐蚀、耐磨,高绝缘等优良性能。塑料喷涂常用的方法主要有火焰喷涂,流化床浸涂,悬浮液喷涂,静电喷涂,等离子喷涂等。     

等离子喷涂铝灰渣终料涂层工艺参数的优化

为了有效处理铝灰渣终料工业固废,通过初筛-水解-过滤烘干-球磨过筛等工艺制备喷涂粉末,并对喷涂粉末的微观组织和流动性进行分析;通过正交试验法考察了等离子喷涂工艺的4个主要参数电压、电流、送粉电压和主气流量对铝灰渣终料涂层显微硬度、磨损率和结合强度的影响,并对优化工艺进行了验证试验。结果表明,优化喷涂工艺后的铝灰渣终料涂层的平均显微硬度达到601.32 HV,磨损率为9.68×10~(-3)g/min,结合强度为14.24 MPa。与45钢基体材料相比,显微硬度提高了约100%。通过对铝灰渣终料造粒后,粉末的流动性可以满足等离子喷涂设备的要求。喷涂工艺优化后能显著提高铝灰渣终料涂层的性能。