等离子喷涂HA/TiO2复合涂层

采用大气等离子喷涂方法,成功地制备了ＨＡ／ＴｉＯ２复合涂层,对复合涂层的结合强度、微观结构、水浸渍下的表面形貌进行了较为深入的研究,结果表明,由于ＴｉＯ２的加入,ＨＡ／ＴｉＯ２涂层的结合强度明显高于纯ＨＡ涂层,而且导致涂层破坏机理由粘合破坏向内聚破坏转化,这是由于ＨＡ／ＴｉＯ２的复合缓和了涂层与基体间的膨胀系数失配现象,改善了涂层与基体之间的结合,ＳＥＭ观察显示,ＨＡ／ＴｉＯ２涂层表面有一些细小的     

超音速等离子喷涂制备纳米结构梯度功能热障涂层

开发了国内外独创的“双通道、双温区“超音速等离子喷涂的新工艺,分别将高熔点陶瓷粉末和低熔点合金粉末送入喷枪内孔等离子弧的不同温区,保证两种粉末都能在各自的熔点附近获得充分熔融,再均匀混合后以超音速喷射到基体形成涂层,克服了传统的“金属/陶瓷混合法“喷涂过程中高熔点陶瓷熔化不足,低熔点合金过熔、氧化、脆化的难题;同时,由于粒子超音速飞行,在射流中停留时间缩短,晶粒来不及长大,从而使得制备出的CeO_2-Y_2O_3部分稳定的ZrO_2陶瓷涂层仍保留了纳米晶尺寸;由此获得的CeO_2-Y_2O_3/NiCoCrAlY纳米结构梯度功能热障涂层中,陶瓷与金属组份呈连续梯度分布,组织均匀、致密,涂层的韧性、抗氧化性和抗热冲击性能都有明显提高。     

等离子喷涂纳米Al2O3-13wt% TiO2涂层组织与性能的双态分布特性研究（英文）

采用由喷雾造粒制备的纳米团聚粉末并通过等离子喷涂制备出纳米Al2O3-13wt%TiO2涂层.研究分析了涂层的相组成、显微结构、硬度及断裂韧性,结果发现,该纳米涂层呈现出由两部分不同区域组成的双态分布结构:一部分为完全熔化后凝固形成的层状结构;另一部分则为部分熔化的粒状结构,其内保留来源于喷涂喂料的纳米或亚微米粒子.涂层中与未熔纳米α-Al2O3粒子含量成比例的部分熔化区百分数可以通过调整关键喷涂工艺参数(CPSP)来控制.纳米涂层所具有的这种混合结构特性,可以被其力学性能的双态分布特征所证实.Weibull统计分析表明,涂层的显微硬度和断裂韧性均呈现出双态分布,部分熔化区的显微硬度及其分散性均比完全熔化区低,而其断裂韧性及其分散性则均比完全熔化区高.     

等离子喷涂制备HA/ZrO2复合涂层

采用等离子喷涂技术,在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了羟基磷灰石／氧化锆（ＨＡ／ＺｒＯ２）复合涂层,对涂层的微观结构,相组成和结合强度进行了研究,并以模拟体液试验评估涂层的生物活性,结果表明,复合涂层较有较为微观结构,ＨＡ／ＺｒＯ２复合涂层的结合强度明显高于ＨＡ涂层,ＨＡ／６０ｗｔ％ＺｒＯ２涂层的结合强度高达２８．５ＭＰａ,为ＨＡ涂层的２．２倍,复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,表面覆盖一层     

Cr2O3 梯度涂层的组织与耐磨性研究

采用等离子喷涂技术设计并制备了耐磨梯度涂层。涂层组织,以及显微硬度和磨损率测量结果表明,从基体到陶瓷层,通过涂层成分的逐渐变化,涂层的组织及性能均具有梯度涂层的特征。     

等离子喷涂Al_2O_3-13%TiO_2涂层微观组织结构与力学性能分析

采用等离子喷涂技术在钢基体上表面制备了Al2O3-13%TiO2涂层,喷涂粉末分别采用微米和纳米结构,测试了涂层的显微硬度;采用定量分析软件测定了涂层孔隙率并通过扫描电镜分析了涂层的显微组织;采用拉伸试验机测试了涂层的结合强度。结果表明,微米粉制备的Al2O3-13%TiO2涂层具有明显的层状结构,纳米粉制备的Al2O3-13%TiO2涂层在层状结构的基础上镶嵌有大量的未融化和部分融化的粒子;纳米Al2O3-13%TiO2涂层粒子间结合紧密,孔隙率低,结合强度高,显微硬度高。     

等离子喷涂CNTs/Al2O3复合涂层力学性能研究

通过等离子喷涂工艺制备了不同碳纳米管含量的CNTs/Al2O3复合涂层,系统研究了碳纳米管含量对涂层孔隙率、洛氏硬度和断裂韧性的影响规律。实验结果表明:采用喷雾干燥工艺制备的CNTs/Al2O3颗粒为球形,CNTs均匀分布在团聚颗粒的表面;部分CNTs经等离子喷涂后保留在沉积涂层内部并且与Al2O3基体形成冶金结合,起到一定桥接作用。涂层孔隙率和洛氏硬度值均随CNTs含量的增加呈现降低的趋势。随CNTs含量从6%(质量分数)增加到12%(质量分数),CNTs增韧效果的增强和涂层孔隙率的降低导致涂层断裂韧性值从48MPa增加到90MPa。     

等离子喷涂生物活性梯度涂层的残余应力与结合强度

本研究设计的生物活性梯度涂层材料,通过降低涂层与基体间的热膨胀系数差值,并对喷涂后的涂层材料进行适当热处理,有效地降低了涂层的残余应力,涂层结合强度可达38MPa左右．本实验采用X射线sin²Ψ法对涂层残余应力进行测试,探讨涂层残余应力与结合强度的相互影响关系．     

大气等离子喷涂Fe基涂层及其氩弧重熔层的组织与力学性能

采用氩弧重熔技术对大气等离子喷涂Fe基涂层进行了重熔处理,分析了重熔前后涂层的显微组织和力学性能。结果表明,重熔后Fe基喷涂层的层状结构以及气孔、未熔颗粒、夹杂物基本被消除,孔隙率由4%降低到0. 4%,重熔层组织致密。喷涂层主要由微晶区、纳米晶区和过渡区组成,结晶度较差,原子排列较混乱,而重熔层由单晶区和(Fe,Cr)23C6相构成,析出相与基体界面处无显微裂纹,结晶度较好,原子排列较规则;喷涂层与基体结合处有明显缝隙,结合方式为机械结合,而重熔层与基体界面产生"白亮带",结合方式为冶金结合;相对于喷涂层,重熔层的平均显微硬度和弹性模量分别提高了33. 4%和53. 2%,表面粗糙度降低了43. 2%。氩弧重熔处理显著地改善了Fe基涂层的显微组织及力学性能。     

反应等离子喷涂TiN陶瓷涂层

采用气道型反应等离子喷涂技术,制备了TiN陶瓷涂层,通过XRD、SEM等手段对陶瓷涂层进行了相分析和横断面形貌分析。结果表明,陶瓷涂层主要由TiN相组成,并含有微量复杂成分的氧化物;TiN陶瓷涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间结合较好;显微压痕和断口显示TiN涂层的韧性较Al2O3涂层有明显提高。     

SiO_2添加剂对等离子喷涂ZrO_2涂层结构和性能的影响

本文研究 SiO_2添加剂对 ZrO_2涂层结构和性能的影响。结果表明,在增加过渡层的同时,添加3wt-%左右的 SiO_2,可使涂层的粘结强度和熱冲击寿命提高4—5倍。添加剂改善涂层寿命的原因是等离子喷涂时,SiO_2熔化渗入 ZrO_2颗粒之间和孔隙中,首先起到液相烧结作用;随后在涂层内汽化(蒸发)增加其孔隙率,使涂层的应力易于松弛,而且,SiO_2以石英相形态沿平行于表面方向塞积在涂层孔隙处,隔绝氧化气氛的进入,起到“自封孔”的作用。在粘结层和 ZrO_2层之间增加过渡层,有利于涂层应力的延缓过渡。     

WC/Ni60A等离子喷涂层的相结构分析

利用Ｘ射线衍射,ＳＥＭ,ＥＤＡＸ,ＴＥＭ及选区电子衍射等手段研究了ＷＣ／Ｎｉ６０Ａ等离子喷涂层的显微组织及其相结构。结果表明：涂层组织呈片层状,在Ｎｉ基合金片层中的镍基固溶体上析出了大量高度弥散分布的Ｍ７Ｃ３,Ｍ２３Ｃ６及Ｎｉ３Ｂ;由于等离子喷涂温度较高,ＷＣ大部分熔化并与Ｎｉ包覆层相溶,发生高温分解,在Ｎｉ包ＷＣ片层中形成了弥散程度很高的Ｍ６Ｃ及α－Ｗ２Ｃ颗粒相。     

铝合金上等离子喷涂金属镍层的研究

利用金相显微镜和扫描电镜对活塞铝合金表面等离子喷涂镍层(厚度为0. 1～ 0. 2mm ) 的金相组织、形貌和界面进行了观察。发现在铝合金与带状喷涂镍层之间存在较厚氧化膜形成的不规则熔合线, 阻碍焊合效果。因此在现有工艺条件下, 镍层与铝合金间难以实现冶金熔合效果, 并对它们之间的连接机理进行了探讨。      

碳纤维涂覆SiC新工艺及涂层纤维的力学特性

用气相SiO和CO反应形成SiC的方法成功地在碳纤维上涂覆SiC.SiC涂层是由β-SiC团粒从碳纤维表面向外生长形成,并具有玉米棒子状的表面形貌。SiC层厚度增加到≥0.2μm,涂层纤维的拉伸强度随SiC层厚度增加而下降,此结果与Ochiai的理论模型相吻合。SiC层厚度达到1μm的涂层纤维,其拉伸时的力学行为与具有弱界面结合的1维脆性纤维-脆性基质复合材料相似,并显示SiC层的多次断裂。对碳纤维芯因涂层处理而引起的性能退化进行了讨论。      

2091 Al-Li合金的沉淀强化及对机械性能的影响

本文评价了2091 Al-Li合金薄板在不同热处理状态下的机械性能,使用透射与扫描电镜方法,研究了固溶热处理温度、时效温度、时间对δ′(Al_3Li)、S′(Al_2CuMg)和 T_2(Al_6Cu(Li、Mg)_3)相复合沉淀行为的影响,讨论了工艺参数-组织-性能之间的关系。     

等离子喷涂TiC-N i-M o 金属陶瓷涂层 成分对组织与性能影响的研究

用XRD 和带能谱仪的SEM 等手段研究了两种不同成分配比的等离子喷涂TiC-Ni-Mo 金属陶瓷涂层的组织结构与性能; 提出在等离子喷涂的金属陶瓷涂层中, 硬质相与粘结相之间存 在通过Mo 扩散固溶实现的扩散结合机制, 由此而在TiC 颗粒周围形成(Ti、Mo )C 固溶体包复结 构; 适当控制这种包覆结构的厚度可以增加硬质相与粘结相之间的结合力和涂层的结合强度。研 究结果表明, 喷涂混合粉粒中,Ni 与TiC 的重量配比为1∶1 时比5∶3 时所形成涂层的硬度和结 合强度更高。      

PP/LCP复合材料的物性及力学特性

通过对容易再生的PP/LCP复合材料的微观结构、动态粘弹性特性、热膨胀特性以及力学特性进行讨论,明确了PP/LCP虽为不相溶的两相复合材料,但由于PP和LCP相的热膨胀系数不同,使两相具有比较好的界面结合强度。当LCP加入量低于40 ％时,形成以PP为基LCP为纤维状的强化相并沿流动方向分布。LCP的含量高于60 ％后,PP相的存在对复合材料的延性及强度均带来不利影响。      

MgAl2O4尖晶石涂层的显微结构

解XRD红外吸收光谱、ＴＥＭ和ＥＤＳ等方法研究了等离子喷涂尖晶石涂层的显微结构，结果表明，用等离子喷涂能获得结晶良好、阳离子分布比较有序的尖晶石涂层，涂层中尖晶石晶粒细小、均匀涂层热稳定性非常好，可在高温下长时间使用杂质可能导致涂层局部形成玻璃相涂层中尖晶石晶粒内存在大量位错，可能是在喷涂沉积过程中产生的变形所致     

涂层结构设计对等离子喷涂陶瓷层结合强度及莫应力的影响

用等离子在４５＃碳钢上喷涂了不同涂层设计的Ａｌ２Ｏ３以及Ａｌ２Ｏ３＋１３０ｍｇ·ｇ－１ＴｉＯ２陶瓷层．用Ｘ－射线衍射法和拉伸实验测量了涂层表面层中的残余应力及结合强度．增加粘结层和过渡层能大大地克服陶瓷涂层与基材机械的以及热的不匹配性，使涂层的应力和结合强度都得到明显改善．此外，ＳｉＯ２能改善ＺｒＯ２陶瓷层与基材以及陶瓷层内部的结合程度，使涂层内应力松弛并使其结合强度提高．然而ＳｉＯ２添加剂只有在高熔点陶瓷层中（如ＺｒＯ２），＂液相烧结＂作用才明显，而在熔点较低的陶瓷层中（如Ａｌ２Ｏ３），这种作用并不明显．在用等离子喷涂低熔点Ａｌ２Ｏ３陶瓷时，添加适量的低熔点ＴｉＯ２陶瓷是必要的．     

龟壳的力学性能与显微结构初探

以龟壳为对象,对其力学性能和显微结构进行了研究。不同的取样部位和加载方式,对抗弯强度有很大影响。抗弯强度最大值为165.1MPa,断裂韧性高达36.4MPa√m,龟壳由密质层和松质层组成。密质层的基本结构单元是Havevsian系统,在Havevsian系统的中央为Volkmann管,棒状羟磷灰石晶体沿Volkmann定向分布。而在松质层,长径比较大的棒状晶体聚集成束,呈无规则分布。棒状晶之间均由有机质膜相连。龟壳基板之间的接缝处,则是由大块片状羟磷灰石晶体组成,结构松散。