高速电喷镀纳米ZrO2/Ni复合层组织及高温氧化性能

通过高速电喷镀工艺在Ni基高温合金K17表面沉积了纳米ZrO2/Ni复合镀层,测定了K17合金和纳米ZrO2/Ni复合镀层在1000℃的氧化动力学曲线,采用SEM、XRD和显微硬度计分析了纳米ZrO2/Ni复合镀层的组织结构、表面形貌和表面显微硬度;实验结果表明,镀层中纳米ZrO2的存在有利于细化复合镀层晶粒,提高复合镀层显微硬度;1000℃氧化5h后,纳米ZrO2/Ni复合镀层氧化膜由NiO,ZrO2和Cr2O3组成,1000℃氧化100h后,纳米ZrO2/Ni复合镀层氧化膜由NiO,NiCr2O4,ZrO2and Cr2O3组成;纳米ZrO2/Ni复合镀层中ZrO2和Cr2O3的存在明显改善了K17合金的抗高温氧化性。     

热解还原法制备镀镍ZrO2增强低银SnAgCu系复合钎料及其钎焊

本文采用热分解-还原法制备镀镍ZrO2增强相,粉末冶金法制备镀镍ZrO2增强Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料,研究了ZrO2纳米颗粒表面金属化以及其对Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料的微观结构、材料性能及钎焊接头的影响。结果表明:经机械预处理的ZrO2粒径减小、团聚降低;采用热分解-还原法成功地制备出了镀镍ZrO2增强相,Ni粒子以8-11 nm间距均匀附着于ZrO2表面,ZrO2(02)和Ni(11)界面呈半共格关系;添加适量镀镍ZrO2对Ni/ZrO2-Sn1.0Ag0.5Cu复合材料的熔点、电阻率影响不大,提高了润湿性和抗拉强度,在镀镍ZrO2增强相添加量为0.7 wt.%时Ni/ZrO2-Sn1.0Ag0.5Cu复合钎料抗拉强度、钎焊接头剪切强度均达峰值,较基体材料的相比提高了43.3%、40%。随着Ni-ZrO2增强相的添加,复合钎料钎焊接头的断裂位置由界面IMC层向过渡区的近钎缝侧移动,断裂机制由韧-脆混合断裂逐渐转为韧窝为主的韧性断裂。     

纳米ZrO2含量对Ni/ZrO2刷镀层组织和硬度的影响

采用电刷镀技术制备了Ni/ZrO2纳米复合刷镀层,对镀层的表面组织结构、显微硬度进行了观察、测定和分析.结果表明:当镀液中纳米ZrO2颗粒含量为20 g/L时,复合镀层的形貌最为平整致密,晶粒最为细小,硬度达到峰值(581.4 HV);随着热处理温度的升高,Ni/ZrO2纳米复合镀层的显微硬度呈现先升高后下降的趋势,在250℃时达到极大值(688.9 HV),表现出较好的耐高温软化性能.     

Al2O3基复相陶瓷共沉淀-水热法制备研究

用共沉淀-水热法制备Ni/ZrO2/Al2O3复相陶瓷粉体,并对烧结体的力学性能和显微形貌进行了讨论.复相粉体的表征采用高分辩透射电镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)等技术.结果表明:在1.4-丁二醇介质中300℃水热条件下自生压高压釜中反应12h成功制备了Ni/ZrO2/Al2O3复合陶瓷粉体,并且测得复相陶瓷体积密度和断裂韧性.通过场发射扫描电镜观察得到烧结体中t-ZrO2颗粒和Ni颗粒的平均尺寸.     

溶胶-凝胶复合料浆热压滤法制备Al2O3-ZrO2-Y2O3复合涂层

在Fe-18Cr-8Ni不锈钢表面涂覆由纳米α-Al2O3颗粒、微米ZrO2-8wt%Y2O3(YSZ)颗粒和Al(OH)3-Y(OH)3溶胶-凝胶(sol-gel)组成的复合料浆层,采用热压滤法制备Al2O3-ZrO2-Y2O3复合涂层.为了匹配陶瓷涂层和金属基体间的热膨胀系数,采用sol-gel法在两者之间施加一层ZrO2-8wt%Y2O3过渡层.SEM分析结果表明,获得的陶瓷涂层厚度大于30μm,无裂纹.XRD分析结果表明,该陶瓷涂层主要由t-Zr0.92Y0.08O1.96和α-Al2O3以及少量t-ZrO2和γ-Al2O3相组成.900℃高温氧化实验结果表明,Al2O3-ZrO2-Y2O3复合涂层能够有效提高Fe-18Cr-8Ni基体的抗高温氧化和抗剥落性能.     

溶胶-凝胶法制备薄膜材料抗高温氧化性能研究

制备了SiO2、ZrO2和添加不同成分的siO2-ZrO2复合溶胶，研究了在Cu／Ni上浸涂不同溶胶后形成膜层的抗高温氧化性能，探讨了不同膜层对Cu／Ni在800℃、900℃C下高温氧化规律的影响。结果表明，这些膜层很好的改善了Cu／Ni的抗高温氧化性能，而且向SiO2-ZrO2复合溶胶中添加铈、钇等稀土元素以及ZrO2纳米粉，可以进一步改善SiO2-ZrO2凝胶膜层的抗高温氧化性能。     

含纳米ZrO2颗粒复合电铸层高温氧化行为研究

通过间歇式高温氧化实验,建立了纯镍电铸层和Ni—ZrO2纳米复合电铸层高温氧化动力学模型,分析了电铸层表面和横截面的形貌,测定了脉冲复合电铸层横截面中各组织成分的分布状态。结果表明,Ni—ZrO2纳米复合电铸层高温氧化性能明显优于纯镍铸层,复合电铸层表面生成的氧化膜晶粒细小且致密。复合电铸层表面的氧化膜与复合电铸层的黏附性较好,这是由于其较薄,并且所产生的内应力较小所致。     

纳米颗粒对复合电铸层中基质金属择优取向的影响

通过直流复合电沉积和脉冲复合电沉积分别制备出纳米复合电铸层,探讨了复合电铸层中纳米颗粒复合量对基质金属晶面取向的影响.结果表明,纳米颗粒的存在改变了基质金属镍的晶体择优取向.当复合电铸层中纳米颗粒的复合量较少时,基质金属Ni沿(200)晶面结晶取向较强,而当复合电铸层中ZrO2复合量较大时,基质金属Ni的择优取向不明显.     

等离子喷涂ZrO2热障涂层孔隙结构的研究

采用等离子喷涂在铝合金基体表面制备ZrO2-Ni/Al梯度热障涂层.利用定量金相分析技术对ZrO2陶瓷层、陶瓷一中间层过渡区和ZrO2 Ni/Al中间层的孔隙率、孔隙大小和孔隙形态进行了分析.结果表明,各区域的孔隙率、孔隙大小、孔隙形状服从相似的概率分布;陶瓷一中间层过渡区的孔隙率最高(5.97%),ZrO2陶瓷层和ZrO2 Ni/Al中间层的孔隙率略低;涂层中孔隙尺寸为1～10 μm的占72%～80%;孔隙大多呈现等轴状(形状系数Fk＞0.94),其数量约为84%～87%.     

纳米反应体系对自蔓延复合钢管表面陶瓷层性能的影响

为提高输送管道的力学性能及其陶瓷层致密度,针对纳米反应体系,采用离心自蔓延高温合成法制备出陶瓷内衬复合钢管.在纳米SiO2质量分数为6％,Ni质量分数为1％的条件下,研究了不同质量分数的纳米ZrO2添加剂,对复合管力学性能及陶瓷层致密度的影响.结果表明:加入9.5％ZrO2的复合管的压渍强度达到409 MPa,比未添加...     

低温等离子体聚合对超细陶瓷粉体的表面改性

利用低温等离子体聚合的方法在超细ZrO2及SiC粉体表面聚合了聚乙烯、聚苯乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯等不同的聚合物层。透射电镜(TEM)、热重(TGA)及漫反射红外光谱的结果表明3nm～8nm厚的聚合物膜存在于超细陶瓷粉体的表面。经低温等离子体聚合处理过的ZrO2粉体在有机载体中的分散性显著提高。液体石蜡体系中，经低温等离子体聚合处理过的ZrO2粉体体系的粘度要远远小于未处理的ZrO2粉体体系。     

高速电弧喷涂FeMnCrAl/Ni包覆WC涂层组织与性能

采用无需常规敏化活化的预处理常温超声波化学镀方法制备Ni包覆WC复合粉体,以其作为增强相的粉芯丝材通过高速电弧喷涂技术制备FeMnCrAl/Ni包覆WC涂层。采用光学显微分析（OM）、场发射扫描电镜分析（FE-SEM）、能谱分析（EDS）以及涂层性能测试方法,研究Ni包覆WC复合粉体对涂层组织结构及性能的影响。结果表明：Ni包覆WC复合粉体能改善涂层中各相之间的结合状态,减少涂层中氧化物和孔隙率,提高涂层与基体的结合强度和涂层的内聚强度,改善了涂层抗冲蚀磨损性能。     

ZrO2(n)、SiC(W)的分散及与MoSi2基质的均匀混合工艺研究

通过沉降实验并借助SEM观察探讨了不同分散剂、不同分散介质对纳米ZrO2颗粒分散效果的影响。介绍了SiC晶须分散工艺,探讨了多相悬浮液混合法制备ZrO2(n)／MoSi2复合粉体及SiC(w)／ZrO2(n)／MoSi2复合粉体的均匀混合工艺。结果表明：以PEG为分散剂、水为分散介质可以有效地分散纳米ZrO2并能与基体MoSi2粉末均匀混合;通过调节乙醇悬浮液的pH值,可将SiC晶须均匀分散在ZrO2(n)／MoSi2复合粉体中,获得分布均匀的SiC(w)／ZrO2(n)／MoSi2复合粉。     

Formation mechanism of laser-clad gradient thermal barrier coatings

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＺｒＯ2 ｃｅｒａｍｉｃｓｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｏｆｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓ (ＴＢＣｓ)ｆｏｒｉｔｓｈｉｇｈｍｅｌｔ ｉｎｇ ｐｏｉｎｔａｎｄｈｉｇｈｅｘｐａｎｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ[1].ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｔｏｐｒｏｄｕｃｅＴＢＣｓｗａｓｕｓｕａｌｌｙｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ.Ｔｈｅｐｏｒｏｓｉｔｙｉｎｔｈｅｃｏａｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｐｏｏｒａｄｈｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｃｏａｔｉｎｇａｎｄｓ…     

Microstructure characterization and electrical conductivity of electroless nano Ni coated 8YSZ cermets

Using a common electroless bath, Ni-8YSZ (Ni-8 mol% yttria stabilized zirconia) composite nano powder have been synthesized without use of any expensive sensitizing agent. HRTEM micrographs indicated that the coating morphology of Ni nano particles on the 8YSZ showed a spotty, discontinuous distribution and the Ni nano particles appeared as a crystalline phase. The amount of Ni in the composite powders was varied from 36-51 wt.% by changing the substrate powder loading in the electroless bath. Bar type samples were prepared by uniaxial pressing and sintering at 1300 °C for 2 h with these coated powders. The cubic (c)-zirconia was found to partially dissociate into monoclinic (m)-zirconia on sintering with Ni content 41% or higher and also increases with the increase of Ni content. The microstructure of each Ni-YSZ cermet after reduction in a H₂ + Ar gas atmosphere showed dual scale porosity (micro and submicron porosity). The Ni-8YSZ cermet samples showed metallic electrical conduction behavior, proving the percolation capability of the synthesized nano composite.     

Ni/Ti(C,N)包覆粉及其金属陶瓷的制备

采用非均相沉淀-热还原法制备Ni/Ti(C,N)包覆粉,并用该包覆粉经真空烧结制得金属陶瓷。利用扫描电镜、电子能谱、X-射线衍射等手段研究包覆粉的结构形貌及烧结后的微观组织与性能。结果表明:非均相沉淀过程中,非晶态的NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O在Ti(C,N)颗粒表面成核并生长;经热还原过程后,NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O分解并完全还原成Ni,Ni的平均晶粒尺寸约为50nm;采用包覆粉为原料制备金属陶瓷,有效改善了硬质相和粘结相的分布均匀性,但包覆粉烧结过程中存在晶粒长大现象;金属陶瓷的相成分为纯净的Ti(C,N)与Ni两相;金属陶瓷的综合性能相对于传统工艺制得的金属陶瓷有一定提高。     

微乳法制备氧化锆纳米粉体

以可溶性锆盐溶液—环己烷—聚乙二醇辛基苯醚—正戊醇体系的微乳液反应为基础 ,以氨水为沉淀剂 ,在微乳液中发生化学反应产生凝胶状沉淀 ,经洗涤、焙烧得到超细分散 Zr O2 纳米粒子。本文在微乳液法的基础上加入了一种较新的脱水工艺—共沸蒸馏制备了纳米 Zr O2 粉末。通过比表面积 (BET)、透射电镜 (TEM)、X-射线衍射 (XRD)对样品进行了形态表征和物相分析 ,结果表明通过本方法制备的 Zr O2 纳米粉末尺寸可控制在小于 4 0 nm的范围内 ,并具有良好的分散性。共沸蒸馏能充分地脱去凝胶中残余的水分 ,防止因含水胶体干燥过程引起的粉末硬团聚 ,从而显著地提高了粉末的性能     

溶胶-凝胶法制备氧化锆粉体

以正丙醇锆为锆源,采用溶胶-凝胶法制备了ZrO2粉体。研究了硝酸含量对凝胶时间及热处理温度对ZrO2晶型的影响规律。通过控制硝酸含量可以有效改变凝胶时间;通过锆醇盐水解缩聚制备的ZrO2干凝胶,在低温下热处理首先形成ZrO2四方相,在较高温度热处理后才转变为单斜相;锆醇盐水解缩聚制备的氧化锆粉体在1200℃以后烧结过程明显加快。     

Preparation and properties of TiC-Ni cermets using Ni-plated TiC

TiC powders were coated with Ni by a chemical plating technique and the pressed compacts sintered at 1623K. The density of the sintered bodies was 98–99%. Compared with mechanically-mixed powder, Ni-plated TiC powders gave a more uniform microstructure in which TiC particles were well dispersed in the Ni matrix. The cermets exhibited ductile fracture for TiC-70 vol.% Ni and brittle fracture for TiC-30 vol.% Ni. The flexural strength was improved by the homogeneous dispersion of TiC. The thermal expansion coefficient increased with a decrease in Ni content, following a nearly linear law of mixtures on the basis of volume fractions of pure TiC and Ni.