镁合金表面等离子喷涂Al涂层及激光重熔研究

利用等离子喷涂技术在镁合金表面制备了Al涂层,并通过激光对该涂层进行重熔处理。利用SEM、金相显微镜、XRD、万能材料试验机、盐雾腐蚀试验等分析测试手段研究了该涂层在激光重熔前后的变化。结果表明:镁合金表面等离子喷涂Al涂层经激光重熔后,涂层和基体之间的结合由机械结合转变为冶金结合,结合强度由20.96MPa提高到22.13MPa;涂层相组成不变;但出现了较多的孔隙和空洞,孔隙率由4.6%增大到7.5%,涂层耐盐雾的时间由900h降低到264h。     

烧结NdFeB永磁体表面微弧氧化涂层的制备及性能

为了提高烧结NdFeB永磁体的耐蚀性,本文在铝酸盐溶液中采用二步微弧氧化工艺在烧结NdFeB永磁体表面制备了氧化铝陶瓷涂层。微弧氧化过程中,电压-时间曲线可大致分为四个阶段,与阀金属处理的曲线基本一致。烧结NdFeB表面制备的涂层呈现出典型的微弧氧化多孔形貌,厚度大约为5 μm。涂层中仅含有Al₂O₃结晶相,并含有少量的Fe、Nd和P元素。微弧氧化处理后,烧结NdFeB的表面粗糙度有所增加,耐蚀性较基体提高了1个数量级。然后,微弧氧化处理后,烧结NdFeB磁体的剩磁和最大磁能积较未处理NdFeB有所下降。     

烧结NdFeB喷涂无铬Zn-Al涂层的耐蚀性能

以硅烷为粘接剂、片状锌、铝粉为原料,采用喷涂方式在NdFeB基体上制备了环境友好型无铬Zn-Al涂层。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对涂层的相结构及形貌进行表征,采用中性盐雾试验（NSS）和电化学方法分析镀层的耐蚀性能和耐蚀机理,采用拉力试验测试涂层结合力。结果表明：Zn-Al涂层呈鳞片状,均匀致密地涂敷于NdFeB磁体表面,涂层厚度约27 μm,涂层与基体结合力可达10.95 MPa。Zn-Al对NdFeB基体起到阳极保护的作用,且涂层片状结构延长了腐蚀介质的腐蚀通道,涂层NSS测试可达600 h以上,远远超过传统电镀Zn层的耐中性盐雾能力。     

等离子喷涂CoNiCrAlWBSi合金涂层的抗腐蚀性能研究

采用大气等离子喷涂方法,将ＣｏＮｉＣｒＡｌＷＢＳｉ合金镀覆在ＧＨ８６４试片上,进行７５０℃,熔盐腐蚀实验,并和其它涂层进行对比分析,结果表明,ＣｏＮｉ－ＣｒＡｌＷＢＳｉ合金涂层具有较好的抗热腐蚀性能。     

等离子喷涂 NiCoCrAlY / Al2 O3 涂层的制备及摩擦性能研究

目的制备等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3高温固体润滑耐磨涂层,并研究该涂层的摩擦性能和磨损机理。方法采用喷雾造粒、化工冶金包覆和固相合金化技术制备NiCoCrAlY/Al2O3复合粉体,用等离子喷涂技术在45#钢表面制备NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层。用SEM和XRD等手段分析粉体和涂层的显微结构和物相组成,研究涂层从室温到800℃的摩擦磨损性能,探讨NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层在室温和高温下的磨损机理。结果 Al2O3颗粒表面均匀包覆着一层致密的NiCoCrAlY合金,包覆层厚度大约为3~5μm;等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层呈典型的层状结构,涂层各层间结合良好,涂层中孔隙率约为2.84%,主晶相为Ni Cr Al合金相和Al2O3相。涂层的摩擦系数随温度的升高逐渐降低,在室温下约为0.64,800℃时在0.4以下。高温下,金属氧化物的形成是摩擦系数降低的主要原因。涂层的磨损率随温度的升高先升高后降低。涂层在低温下为脆性断裂和磨粒磨损,高温下为氧化磨损、磨粒磨损、塑性变形和金属氧化物的转移。结论等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层是一种性能优良的高温固体润滑耐磨涂层。     

等离子喷涂FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层制备及性能研究

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。     

纳米 Al2 O3 等离子喷涂涂层的制备及性能分析

目的对比研究微/纳米Al2O3等离子喷涂涂层的组织、力学及摩擦磨损行为。方法以纳米Al2O3粉末为原料,利用喷雾干燥法制备出粒径分布在35~75μm的喷涂喂料,采用等离子喷涂技术在20钢基体上制备纳米Al2O3涂层。采用商用微米Al2O3喂料,以相同的喷涂工艺制备出微米Al2O3涂层。对粉末、涂层的显微结构及涂层的磨损形貌进行表征,对比分析两种涂层的组织、力学性能和摩擦磨损行为。结果与微米Al2O3涂层相比,纳米Al2O3涂层粒子间结合更为致密,使得其结合强度和显微硬度得到大幅度提高。在载荷750 g,转速1000 r/min的条件下,微米Al2O3涂层的摩擦系数为0.41,而纳米Al2O3涂层仅为0.34,并且摩擦系数值的波动幅度更为稳定。在不同转速下,纳米Al2O3涂层的磨损率均降低明显。结论纳米Al2O3等离子喷涂涂层组织致密,表现出了较好的力学性能和耐磨性。     

铸铁表面等离子喷涂Mo涂层工艺研究

采用不同参数等离子喷涂方法在铸铁表面制备了钼涂层,利用SEM和EDS研究了涂层组织与断口形貌,并检测了涂层的显微硬度。结果表明,喷涂最佳工艺参数为主气流量72 L/min,喷涂距离107 mm,送粉速率14 g/min,功率18 kW。涂层与基体以机械结合为主,Mo涂层的硬度明显高于基体的硬度,涂层显微硬度分散性和不均匀性较大,这是由于涂层组织结构的非均匀性和涂层中的缺陷造成的。     

真空等离子喷涂WC—Co涂层性能研究

研究了真空等离子喷涂(VPS)WC—Co涂层的性能，如涂层的结合强度、显微硬度、孔隙率、相组成和碳含量等。并与大气等离子喷涂(APS)的WC—Co涂层的性能作了对比。结果表明VPS的WC—Co涂层性能明显优于APS的WC—Co涂层的性能。     

等离子喷涂制备典型涂层研究进展

从航空航天到交通运输、电子设备和医疗器械等,大大小小的行业中均可见到涂层的应用,涉及到这些领域的涂层种类主要有耐磨、耐蚀涂层、热障涂层、压电陶瓷涂层和生物陶瓷涂层等。等离子喷涂技术具有喷涂材料范围广、工艺简单等优点,是制备上述典型涂层的常用工艺方法。虽然同种工艺可制备出不同种类涂层,但由于所选的喷涂材料、喷涂参数不同,所获得的涂层性能和涂层结构之间也存在着一定差异,须对等离子喷涂各类涂层的研究进行分析与总结。基于此,文中简要介绍了国内外等离子喷涂涂层的应用现状,之后从不同种类涂层功能需求和技术特点出发,分析喷涂工艺对涂层结构和性能的影响。最后对提升涂层性能的工艺方法进行总结,并对今后等离子喷涂涂层技术的发展趋势进行了展望。     

前处理工艺对NdFeB表面真空蒸镀Al薄膜结构及性能的影响

为了开发烧结钕铁硼磁体表面低损伤、环境友好型镀膜前处理工艺,在分别采用抛光、酸洗(50 s)、吹砂、吹砂+酸洗(5 s)4种不同工艺处理的烧结NdFeB磁体表面真空蒸镀Al薄膜。经不同工艺前处理的NdFeB基体和涂层的形貌采用扫描电子显微镜进行观察;采用拉伸试验对Al涂层和基体之间的结合力进行测试;NdFeB基体的自腐蚀行为采用电化学极化曲线进行表征。结果表明:吹砂前处理后NdFeB基体表面存在一层晶粒损伤层,导致镀Al薄膜试样镀层与基体之间的结合力(9.54 MPa)最差。而采用吹砂+酸洗(5 s)前处理后NdFeB表面镀Al试样镀层与基体之间结合力可达13.58 MPa。酸洗(50 s)及喷砂+酸洗(5 s)前处理后基体试样的自腐蚀电流密度基本相同(21μA·cm~(-2)),仅为抛光及喷砂前处理基体试样的20%。在4种工艺当中,吹砂+酸洗(5 s)前处理工艺获得最高的结合力和优异的耐腐蚀性能。     

烧结NdFeB永磁体耐蚀涂层的研究进展

提高烧结NdFeB磁体的耐腐蚀性能一直是该领域研究的热点之一.添加金属元素和涂覆常规镀层虽然有效,但并未很好地解决NdFeB磁体耐腐蚀性差的难题.本文对常规涂层用于烧结NdFeB永磁体防腐蚀的现状进行了分析,提出以化学镀Ni-P镀层为过渡层,采用化学镀/溶胶-凝胶复合法在NdFeB磁体表面形成Ni-P/TiO2复合膜,以提高烧结NdFeB磁体耐蚀性能,拟为研发新型的烧结NdFeB磁体涂层提供参考.     

Cu/Al复合添加对烧结NdFeB抗腐蚀性及磁性的影响

研究了Cu/Al复合添加对(Pr, Nd)12.8Dy1.0FebalNb0.1B6.0 (at%)烧结磁体抗腐蚀性和磁性的影响。结果表明：添加0.6 at% Al和0.2 at% Cu时磁体的抗腐蚀性最强,磁体在0.001 mol/L HCl溶液中的腐蚀电流密度从46.90 μA·cm-2降低到11.14 μA·cm-2,在湿热环境中腐蚀100 h的质量损失从13.2 mg·cm-2降低到0.4 mg·cm-2。抗腐蚀性的提高源于Cu和Al对富(Pr, Nd)晶界相化学稳定性的提高及其分布状况的改善。同时,Cu/Al对烧结NdFeB晶界结构的优化也有利于磁体磁性能的提高     

烧结NdFeB磁体相的继承性研究

设计成分为Nd32.5B1.04Febal(质量分数,%),经过熔炼,制粉,成型,烧结后制备了烧结NdFeB磁体,对样品的铸锭,烧结态样品以及高温回火态样品,低温回火态样品的微观组织采用SEM进行了仔细地分析。结果显示,烧结NdFeB磁体的相具有"继承性",在熔炼中产生的α-Fe相会被烧结回火后的磁体继承下去,而烧结中形成的Nd2Fe14B相和B-rich相在回火后数量和形态基本上变化不大,Nd-rich相虽然数量变化也不大,但是在高温回火中熔化流动,均匀分布在主相Nd2Fe14B周围,把主相Nd2Fe14B一个个分隔开来,在低温回火中,这种流动会延续,相的形态会得到巩固,使得磁体最终获得良好的综合磁性能。     

热处理对烧结NdFeB磁体微观结构和磁性能的影响

系统研究了热处理对烧结NdFeB磁体微观结构和磁性能的影响.结果表明：二级回火热处理后,磁体微观组织结构得到明显改善,晶界变得更加规整、平滑,富Nd相均匀弥散地分布于晶粒周围,晶界相成分趋于稳定、均匀;磁体的内禀矫顽力显著提高,剩磁及最大磁能积也有一定程度的提高,极大地改善了磁体的热稳定性.     

烧结NdFeB电泳沉积Al及晶界扩散

采用电泳沉积（EPD）方法在烧结NdFeB磁体表面沉积Al膜,研究了不同电泳电压和沉积时间对沉积Al膜的影响,在此研究基础之上,探究了不同晶界扩散工艺对磁体微观组织和磁性能的影响。研究结果表明：最佳的电泳工艺为90 V/30 s,此时膜层与磁体结合情况良好,且厚度均匀适中。晶界扩散工艺为500 ℃/1 h时,磁体获得了最佳的综合磁性能,其矫顽力、剩磁和最大磁能积为953 kA/m、1.41 T和342 kJ/m3,分别提升了30.2%、0.7%和11.4%。微观结构和成分分析发现,晶界扩散后,晶间形成了更为平直光滑的富稀土相薄层,有助于降低退磁场和增强磁隔离效应,最终导致矫顽力的提高。     

Effect of Annealing on the Magnetism of the Sintered NdFeB Magnet

This paper deals with the effect of annealing on the magnetism of the sintered NdFeB magnet with a composition of Nd30B5.1Dy1.2Al0.6Nb0.7Fe62.4. Microstructural investigations of the grain size and grain boundaries with SEM were carried out. Microstructural investigations showed the presence of some Nd-rich phase in grain boundaries and main phase.The results of magnetic properties analysis shows that this non-magnetic Nd-rich phase, produced in annealing process,can increase or decrease the magnetism of the sintered NdFeB-type permanent magnet. Appropriate amount of Nd-rich phase will strengthen the pinning field and elevated the coercive force of magnet, but too many these non-magnetism phases in Nd2Fe14B main phase will decrease it. When the sintered NdFeB magnet was annealed at 3Pa and 492℃ for an hour the coercive force would raise from 915.6kA/m to l164.SkA/m, and the (BH)max from 277.7kJ/m to 349.5kJ/m. However, annealing at a non-optimized temperature at 542℃, microstructure changes in some main phase will leading the decrease of properties.     

退火处理对烧结钕铁硼永磁体磁性能的影响

研究了退火处理对烧结钕铁硼磁合金性能的影响，发现适当的热处理能提高钕铁硼的综合磁性能，在3Pa真空度492℃条件下对普通钕铁硼退火处理1h，其矫顽力Hc由11．5kOe提高到14．63kOe，最大磁能积(BH)max值由35MGOe提高到了43．9MGOe。     

添加Dy烧结NdFeB磁体的研究进展

介绍了添加Dy烧结NdFeB磁体的制备方法,包括单相合金粉末烧结法、双相合金粉末烧结法和晶界扩散法,并总结了Dy元素对烧结NdFeB磁体显微结构和磁性能的影响。添加Dy能细化磁体晶粒,并且在Nd2Fe14B晶粒周围形成富稀土层,从而显著提高磁体的矫顽力性能。     

钕铁硼永磁材料防腐蚀研究进展

综述了NdFeB磁体的腐蚀机理和近年来NdFeB永磁材料防腐研究的进展,主要包括增强磁体本身的防蚀功能及对磁体进行表面处理两类方法,并提出了改进措施。