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本文从调整ZrO2陶瓷热障层和钢基体之间的膨胀系数匹配着手,选择4J50铁镍合金作为中间过渡层材料。结果表明:采用该中间过渡层可显著降低涂层残余应力,明显地改善陶瓷热障层的组织、强度、韧性及热震性。由此说明了残余应力直接影响喷涂层的性能;通过调节热膨胀系数匹配来降低残余应力,从而提高喷涂导性能的方法是十分有效的。 相似文献
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钛合金表面等离子喷涂制备ZrO2—Ti系功能梯度涂层 总被引:8,自引:1,他引:8
研究了等离子喷涂法制备ZrO2-Ti系功能梯度涂层。结果表明,采用等离子喷涂工艺制备功能梯度涂层是可行的,涂层与基体除以机械咬合方式结合外,还存在着少量冶金化学化学反应结合,添加Ni/Al和SiO2有助于提高涂层的结合强度。 相似文献
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纳米掺杂Al2O3/ZrO2等离子喷涂涂层的组织及性能 总被引:1,自引:0,他引:1
利用自行研制的纳米掺杂AZ-20热喷涂粉末,采用大气等离子喷涂技术,在35号钢基体上制备A12O3/ZrO2复合材料热障涂层,对涂层的组织结构及性能进行分析。结果表明:制备的涂层是由四方结构的t'=ZrO2与六方结构的α-A12O3构成的,具有纳米晶与微米晶混晶组织;涂层孔隙率为11.2%,孔隙尺度较均匀:涂层硬度HV100为702,抗磨损能力较常规AZ-20涂层高约25%:涂层具有良好的隔热性能。 相似文献
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研究了等离子喷涂法制备ZrO2Ti系功能梯度涂层。结果表明,采用等离子喷涂工艺制备功能梯度涂层是可行的,涂层与基体除以机械咬合方式结合外,还存在着少量冶金化学反应结合,添加Ni/Al和SiO2有助于提高涂层的结合强度 相似文献
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采用多种方法制备不同类型的Al2O3-13%TiO2热障涂层,即等离子喷涂常规涂层、纳米结构涂层及激光熔覆纳米结构涂层.在分析三类涂层微观组织的基础上,对其隔热性能进行了比较.结果表明,即等离子喷涂常规陶瓷涂层呈典型的层状堆积特征,纳米结构涂层都为特殊的两相结构,其中部分熔化区由类似的残留纳米粒子组成,等离子喷涂纳米结构涂层的完全熔化区为片层状结构,而相应的激光熔覆涂层的完全熔化区则为细小等轴晶.在相同条件下,等离子喷涂纳米结构热障涂层具有最好的隔热性能,而激光熔覆纳米结构涂层的隔热性能要好于等离子喷涂常规涂层. 相似文献
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等离子喷涂ZrO2-NiCoCrAlY梯度涂层的界面强化热处理工艺 总被引:6,自引:1,他引:5
在大气条件下经高温长时间保温后,ZrO2NiCoCrAlY 梯度涂层中的NiCoCrAlY 组元发生严重氧化, 形成大量的NiO, Al2O3 和Cr2O3 等氧化物, 导致ZrO2 表面层中产生粗大网状裂纹, 并最终导致ZrO2 表面层碎裂而失效。对梯度涂层进行(900 ℃) 保温(8 h) 的真空热处理后, 涂层完好无损, NiCoCrAlY 底层与TC4 基体发生了冶金化学反应, 在涂层与基体界面形成了含NiTi, NiTi2 和TiAl3 等化合物的反应层, 涂层的抗热震性能得以显著地提高 相似文献
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目的 提高风机等机械设备关键部件的耐磨损性能,延长设备的使用寿命。方法 以304不锈钢为基体,利用等离子喷涂技术,制备FeCrBC涂层和FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层。采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计,分别对涂层的微观组织、物相、显微硬度进行表征。利用摩擦磨损试验机,对FeCrBC涂层和FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层的磨损性能进行研究,并分析其磨损机理。结果 FeCrBC涂层和FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层表面均由致密光滑区域和较为疏松的半熔融颗粒等组成,涂层与基体结合得较为紧密,界面处无明显裂纹,结合强度较高,2种涂层的结合强度分别为69.5、69.1 MPa。FeCrBC涂层和FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层的显微硬度相当,分别为823.3HV0.1、810.8HV0.1。FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层的磨损体积为0.11 mm3,与FeCrBC涂层相比,复合涂层的磨损率减小了38.1%,具有良好的耐磨损性能。FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层的磨损机理主要为磨粒磨损和疲劳磨损。结论 复合涂层中TiB2与FeCrBC相和NiAl相的润湿性良好,结合紧密。FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层因其存在均匀分布的TiB2、(Fe, Cr)2(B, C)、(Fe, Cr)3(B, C)等硬质相,显著提高了涂层的耐磨性能。FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层可以有效提高基体的耐磨损性能,具有良好的应用前景。 相似文献
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提高等离子喷涂热障涂层隔热性能的方法 总被引:1,自引:0,他引:1
为进一步提高等离子喷涂热障涂层的隔热性能,对陶瓷材料的导热理论及热障涂层的热导率进行了研究.提出了包括寻求新型热障涂层陶瓷材料、添加掺杂剂、制备纳米涂层及双陶瓷层热障涂层等能够改善等离子喷涂涂层隔热性能的方法;并指出,采用等离子喷涂技术制备带颜色的稀土锆酸盐纳米双陶瓷层热障涂层,将会进一步改善热障涂层的隔热性能. 相似文献
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等离子喷涂ZrO2—NiCoCrAlY梯度热障涂层的抗热震性及失效机理 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了ZrO2-NiCoCrAlY热障涂层的抗热震性和热震失效机理。实验结果表明,梯度热隙涂层能明显延缓热震裂纹的形成和扩展,具有较高的抗热震性。热震裂纹形成与扩展主要在粘结层与基体的界面处。随热循环次数的增加,热震裂纹可在表面陶瓷层内和陶瓷层与过渡层的界面处形成。实验表明热障涂层热震失效的过程主要是裂纹形成、扩展及涂层剥落,粘结层的氧化是导致涂层剥落失效的重要原因。 相似文献
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氧化锆空心球粉体制备及其涂层性能研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
粉体是决定等离子喷涂热障涂层性能的基本因素,本文主要介绍了高性能等离子喷涂热障涂层用氧化锆空心球粉体的制备方法及其涂层性能的相关研究。等离子球化和喷雾干燥造粒是制备氧化锆空心球粉体的两种不同方法;氧化锆空心粉体在等离子喷涂过程中更易熔化,并且在熔化后形成空心液滴;空心液滴与基体碰撞铺展过程中存在的"反溅"使其铺展凝固时间更长,形成的扁平粒子直径小,厚度均匀,缺陷少;相对于其它类型粉体,采用氧化锆空心球粉体制备的热障涂层具有适中的孔隙率,低热导率和低模量,抗高温烧结,符合高性能热障涂层的性能要求。 相似文献
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采用微弧等离子喷涂设备在1Cr18Ni9上制备了ZrO_2、La_2Zr_2O_7梯度热障涂层;利用扫描电镜研究了涂层的显微结构.结果表明:梯度涂层呈典型的层状结构,涂层较为致密,空隙均匀,同时分布有各向的微裂纹.涂层中分布有未完全融化的La_2Zr_2O_7颗粒,保留了其喷涂前的纳米结构.ZrO_2、La_2Zr_2O_7两种材料在涂层中的熔合较好,结合较为紧密,这对提高涂层的结合强度是非常有益的. 相似文献
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普通与纳米ZrO2涂层性能对比研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以纳米ZrO2-8wt%Y2O3,粉末(YSZ)和普通微米氧化锆粉末为原料,采用等离子喷涂工艺制备了厚度为0.8mm的纳米结构氧化锆和普通氧化锆两种热障涂层,并对涂层的结构和性能进行了研究,结果表明:在该厚度下,纳米结构涂层的结合强度低于普通涂层,而其隔热性能优于普通涂层,且热流密度越大越明显. 相似文献
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等离子喷涂Al2O3与ZrO2复合热障涂层的高温性能 总被引:5,自引:0,他引:5
采用等离子喷涂(PS)方法,在GH536高温合金基材上制备了传统的双层热障涂层(TBCs)和2种含有Al2O3与ZrO2陶瓷复合层的3层热障涂层。传统TBC8结构为Ni22Cr10AlY合金连接层和8%Y2O3部分稳定的ZrO2(8YPSZ)陶瓷顶层;3层TBCs中分别采用置于8YPSZ陶瓷层内层及外层的Al2O3与8YPSZ复合层。3种类型试样的100h。1050℃静态氧化试验及1050℃热震试验结果表明:3层涂层较双层涂层的氧化阻力提高,双层涂层的热震阻力最佳,氧化阻力最差。不同复合层形式试样的热振失效方式和寿命也有差别,复合层置于陶瓷层外层热震寿命略高,但100h氧化增重有明显提高,抗氧化性降低。 相似文献
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等离子喷涂ZrO2热障涂层热冲击破坏研究 总被引:6,自引:0,他引:6
对比研究了等离子喷涂ZrO2梯度热障涂层及传统的双层结构热障涂层,选择NiCoCrAlTaY合金粉末作为热障涂层的粘结底层材料、7%Y2O3-ZrO2作为热障涂层的面层材料、不同比例的NiCoCrAlTaY与7%Y2O3-ZrO2(YPZ)复合粉末作为梯度过渡层材料,然后进行热冲击试验、金相分析及扫描电子显微镜形貌分析,结果表明梯度热障涂层热冲击寿命明显高于传统的双层结构热障涂层。 相似文献