金属基陶瓷复合涂层的热喷涂工艺

金属基陶瓷复合涂层技术是具有广阔应用前景的材料表面处理技术和材料复合技术,而热喷涂技术是制备金属基陶瓷复合涂层的重要的制备技术之一,本文综述了金属基陶瓷复合涂层的各种热喷涂方法,并对热喷涂的制备工艺进行了总结。     

金属基陶瓷涂层的制备和应用

综述了金属基陶瓷涂层的各种制备方法及其特点,介绍了金属基陶瓷涂层的典型应用及研究动态。     

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。     

金属基陶瓷涂层的制备和应用

综述了金属基陶瓷涂层的各种制备方法及其特点,介绍了金属基陶瓷涂层的典型应用及研究动态。     

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。     

热喷涂金属基防滑耐磨涂层的研究进展

采用热喷涂技术制备的金属基防滑涂层能有效增强材料表面间的摩擦阻力,同时在耐磨及防腐等方面表现出良好的性能,在工业生产、海洋平台及船舶甲板等领域有广泛应用。相对于高分子防滑涂层,金属基涂层具有使用寿命长、摩擦系数稳定、不使用有毒溶剂等优点。首先介绍了金属基防滑涂层的防滑原理、制备工艺及特点,分别阐述了四类金属基(Al基、Fe基、NiCr基和Co基)防滑涂层的研究现状及其应用背景,分析喷涂工艺参数、粉末参数、服役环境等因素对涂层摩擦学行为的影响规律。作为防滑涂层,Al基涂层具有良好的耐腐蚀性能且价格相对低廉;Fe基、NiCr基均表现出较好的抗高温磨损性能及耐蚀性能,但Fe基非晶涂层成本偏高;Co基涂层的低温耐磨性较优越。在实际应用中需要根据服役条件选择防滑材料,再根据材料本身特性选取相应的喷涂工艺。最后提出新型防滑材料、涂层制备技术及先进表征技术应是今后金属基防滑涂层的重点研究方向。     

金属基陶瓷涂层的制备和应用及发展

综述了金属基陶瓷涂层的概况,备方法及应用现状,并指出了今后的研究发展方向。     

复合金属基/陶瓷涂层的应力分析

为了分析弯矩作用下金属基/陶瓷涂层应力分布情况,利用有限元分析软件建立计算模型,并计算不同涂层厚度和不同涂层弹性模量比条件下的拉应力和剪应力分布.计算结果表明:弯曲中心部位涂层的失效主要是由于拉应力所造成的,且拉应力值随涂层弹性模量的增加而增大,随涂层厚度的增加而减小;两端部位涂层的失效主要是由于剪应力所造成的,且剪应力值随着涂层弹性模量和涂层厚度的增加而增大;中间过渡涂层的存在可有力地减缓涂层到基体的应力变化梯度.     

金属基磷酸钙陶瓷涂层的界面研究进展

论述了金属基磷酸钙陶瓷涂层的界面力学环境及界面物理化学特性,并为改善涂层与基体的界面结合强度及材料稳定性,对金属基磷酸钙涂层的设计进行了综合评述,提出涂层与基体界面优化设计的要点是合理设计过渡层,注重多种改善途径的结合及预先评定材料界面设计的可行性.     

有色金属热喷涂陶瓷涂层研究进展

介绍了国内外有色金属材料热喷涂陶瓷涂层技术研究所取得的成就和存在的问题,对陶瓷涂层材料的设计和热喷涂工艺的选择、涂层与基体的结合机理以及结合强度进行了综述,并对有色金属材料热喷涂技术的应用进行了展望.     

破碎机锤头工作面陶瓷复合层的制作工艺及其性能研究

锤式破碎机锤头磨损属于低冲击型的磨料磨损.为了增加锤头的耐磨性,在锤头工作面上设计一层4～10mm厚度的陶瓷复合层,该陶瓷复合层采用实型负压消失模铸造和铸渗法铸造相结合的方法形成.通过热处理后,陶瓷复合层硬度达到65HRC以上.磨损试验证明锤头具有良好的耐磨性,是提高破碎机锤头耐磨性的一种新尝试.     

热喷涂NiCrBSi基耐磨涂层的研究进展

磨损失效是工业生产及材料使用寿命最主要的消耗方式之一,通过热喷涂表面涂层技术提高摩擦副表面摩擦磨损性能受到越来越多的关注。作为一种重要的表面处理技术,热喷涂在防腐、耐磨等方面均有出色的表现。NiCrBSi是以Ni、Cr为主要组元的Ni基自熔性合金,近年来,NiCrBSi基涂层在制备方法、性能表征和应用推广等方面都取得了重要进展。本文主要论述了热喷涂NiCrBSi和NiCrBSi-Mo涂层的自润滑性能、NiCrBSi-碳化物涂层的硬质相增强效果、NiCrBSi-氧化物涂层综合性能等方向的研究现状,分别对火焰重熔、激光重熔、炉内重熔及感应重熔NiCrBSi基涂层的原理、特点及相关应用实例进行了阐述,分析了这四种后处理重熔态涂层结构与磨损性能,着重比较添加组元和重熔工艺对涂层的组织结构、力学性能和耐磨损性能等方面的影响规律,并阐明了各自在机理上的异同。最后总结了NiCrBSi基耐磨涂层研究面临的主要问题,并针对这些问题,从材料、工艺和后处理方面提出了三点展望性建议。     

激光熔覆陶瓷增强金属基复合涂层技术的研究进展

讨论了激光熔覆外加陶瓷增强金属基复合涂层技术中外加陶瓷相与基体的界面问题及一般的解决方法,指出原位合成技术与激光熔覆技术结合可有效解决界面问题,从铁基、镍基等复合涂层的原位反应材料体系、反应机理分析、组织结构和性能的改善等几个方面,综述了激光熔覆原位自生陶瓷增强金属基复合涂层技术的研究进展,最后从微观反应机制和宏观实际应用2个角度提出了今后的研究方向:原位合成试验与热力学理论的互相补充与验证,及计算机数值模拟技术的应用.     

等离子喷涂纳米复合陶瓷涂层的研究

借助扫描电镜和能谱分析,观测了等离子喷涂Al2O3-13%TiO2 ZrO2 CeO2纳米复合陶瓷涂层的显微组织和微区成分;通过硬度检测和相分析,研究了250℃和500℃低温退火对涂层硬度、晶粒度、断裂韧性以及相组成的影响.结果表明,纳米涂层呈层状结构,空隙率较低,且具有较高的硬度和结合强度;上述低温退火虽降低了纳米陶瓷涂层的显微硬度,但使其断裂韧性明显提高,而且对涂层的相组成和晶粒度影响不大.     

颗粒增强金属基复合材料制备工艺评述

介绍了陶瓷颗粒增强金属基复合材料的进展状况，重点介绍了几种常用的制备方法，提出了一种新的制备工艺一块体分散法。指出了在制备技术中存在的主要问题及其解决方法。     

轴向送粉式等离子喷涂陶瓷涂层工艺性能研究

对比研究了新型轴向送粉等离子涂枪和普通等离子喷涂枪的喷涂工艺参数和制备涂层的性能及其组织。试验结果表明：轴向送粉式等离子喷涂枪的功率明显低于普通等离子喷涂枪,其喷的陶瓷涂层的性能优于普通等离子喷涂。     

纤维强化陶瓷复合材料的电火花加工

陶瓷基复合材料密度低,在高温下仍保持高强度,被认为是下一代先进的航空航天材料,但对其加工却十分困难。采用电火花方法加工一种连续陶瓷纤维强化陶瓷基复合材料,并比较排屑条件对加工性能的影响。为深入研究加工工艺,使用正交试验研究了极间电压、峰值电流、脉宽和占空比等工艺参数对材料去除率的影响,同时进行了方差分析。通过分析预测了最优加工条件,并通过试验进行验证。结果表明:采用电介质深冲的电火花加工可促进排屑,材料去除率提高了约80%;采用高极间电压和小占空比可显著提高加工效率。试验还发现这类复合材料电火花的主要去除方式是基体材料热扩散导致的裂纹和绝缘纤维的断裂。     

可计及温度与层状结构影响的超高温陶瓷基复合材料涂层残余热应力理论表征模型

目的创建可计及温度与层状结构共同影响的超高温陶瓷基复合材料涂层与基体层因热不匹配导致的残余热应力的理论表征模型。方法基于经典的层合板理论与超高温陶瓷基复合材料热物理性能参数对温度的敏感性研究,引入温度和层状结构对涂层与基体层所受残余热应力的影响,形成各层残余热应力温度相关性的理论表征方法,并以ZrB_2-SiC复合材料涂层为例,利用该理论方法系统地研究了各种控制机制对残余热应力的影响及其随温度的演化规律。结果超高温陶瓷基复合材料涂层与基体层所受的残余热应力随着温度的变化而变化,涂层热膨胀系数与基体层热膨胀系数差别越大,变化幅度越大。当涂层材料热膨胀系数大于基体层材料热膨胀系数时,涂层材料遭受残余拉应力,基体层材料遭受残余压应力;随着涂层厚度的增加,涂层所受拉应力减小,而基体层所受压应力增大;当涂层材料热膨胀系数小于基体层材料热膨胀系数时,涂层材料遭受残余压应力,基体层材料遭受残余拉应力;随着涂层厚度的增加,涂层所受压应力减小,而基体层所受拉应力增大。低温下,各层所受残余热应力对层厚与每层材料组成的变化比较敏感,随着温度的升高,敏感性降低。结论对于涂层材料,应设计涂层材料的热膨胀系数小于基体层材料的热膨胀系数,使涂层遭受残余压应力,这不仅能够降低材料表面产生裂纹的危险,同时可以抑制表面已有缺陷的扩展。同时应当设计相对较小的涂层厚度,以增大涂层所受的残余压应力,降低基体层所受的残余拉应力,有效提高整体材料在不同温度下的强度性能。