电爆喷涂制备管内多孔涂层及其形成机理EI北大核心

管内多孔涂层是增强传热性能和提高换热效率的有效途径。采用电爆喷涂制备管内多孔涂层,研究0.5 mm铜丝在不同初始电压下涂层的表面形貌、粗糙度和孔隙分布,并通过沉积能量和爆炸产物讨论微结构涂层的形成机理。结果表明:改变初始电压可以得到不同微观形貌的涂层。初始电压为14.0 kV时,得到最优多孔涂层,形成由小颗粒堆积而成的多孔结构,其表面积是未喷涂涂层管的4.47倍,孔隙率高达57.8%;15.2 kV时,由小熔池凝固后形成均匀的圆形多孔涂层,孔隙率为40.3%。涂层的形成主要取决于不同电压下爆炸时铜丝沉积的能量,它作为喷涂粒子的热动条件,决定了喷涂粒子的能量和粒径大小,不同状态的喷涂粒子与基管表面碰撞后或颗粒堆积或形成熔池,最终导致涂层微观形貌的差异。     

电爆喷涂技术在材料表面制备涂层的研究进展

综述了电爆喷涂技术在材料表面制备涂层的研究进展和应用.给出了电爆喷涂技术的特点,喷涂设备的工作原理以及喷涂材料的种类;详细讨论了放电参数、喷涂材料与基体材料的几何尺寸、喷涂室气压、复合涂层等因素对涂层质量的影响;列举了电爆喷涂技术的实际应用;进一步分析了将来需要研究的问题.     

电爆喷涂中工艺参数对涂层性能的影响

电爆喷涂技术能够快速、方便地在玻璃等非金属表面制备金属涂层。通过对不同工艺参数下电爆喷涂实验样品的测试与分析,得到了工艺参数与涂层性能之间的关系。结果表明,电爆喷涂过程中,当电容器初始电压从10kV逐渐增大到20kV、金属丝直径由1mm逐渐减小到0.5mm、回路电感由10.8μH逐渐减小到3.9μH时,能够使金属丝的受热更加充分,爆炸产生的金属微粒的平均粒径更小,温度更高,飞行速度更快,因而形成的涂层更加致密、均匀,涂层电阻最小达到0.235mΩ。     

火焰喷涂与快速电沉积复合涂层及研究

介绍了在结构钢件表面火焰喷涂铜,并在铜涂层上快速电沉积镍形成Cu-Ni复合储油耐磨涂层的工艺.分析了涂层的组织结构及成分分布.复合涂层可以综合火焰喷涂与快速电沉积的特点,在45#钢表面快速形成复合涂层,涂层表面具有较高的硬度、耐磨耐蚀性和表面光洁度,并可作为储油涂层,用作轴瓦材料.     

电爆技术用于超细粉制备和表面喷涂的研究进展

论述了电爆技术用于超细粉制备和材料表面喷涂方面的机理、特点及近年来的研究状况.电爆法制粉能量转化率高、工艺参数调整方便、适应材料广,可用于制备金属合金粉,氧化物和氮化物超细粉,所制粉末具有纯度高、化学活性高、不易团聚等优点.电爆喷涂技术有线电爆、粉末柱电爆、定向粉末电爆、金属箔电爆等类型,能得到晶粒细小高致密的涂层,特别适于喷涂高熔点的材料;分析了电爆制粉和电爆喷涂进一步研究的问题.     

超声电沉积制备Ni-TiN涂层及其耐腐蚀特性研究

利用超声电沉积的方法,在低碳钢基体表面制得Ni-TiN涂层。用原子力显微镜、高分辨率透射电子显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜对Ni-TiN涂层的微观形貌、组成及耐腐蚀特性进行研究。结果表明,超声波功率的增加,可使Ni-TiN涂层中的晶粒得到细化。Ni-TiN涂层的TiN粒子均匀镶嵌于镍晶粒中,基质镍晶粒得到细化,其Ni晶粒和TiN颗粒均为纳米数量级,其平均粒径分别约为80和30 nm。腐蚀试验表明,Ni-TiN纳米涂层的腐蚀速率很小,其平均腐蚀速率为1.9×10-5kg/(m2·h),其表面更加平整,腐蚀孔较少。     

Pb-Zn的电沉积及其多孔电极的制备

铅基合金由于低熔点、高密度以及在酸性溶液中有较高析氢过电位等,被广泛应用于有机电合成中。由于Pb-Zn镀层的硬度较纯Pb高,本研究采用多孔Pb-Zn电极。在柠檬酸和EDTA-2Na为络合剂的甲磺酸镀液中电沉积出Pb-Zn镀层,循环伏安曲线和阴极极化曲线表明,Pb-Zn是分步沉积的,且均受扩散控制。采用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等研究了Pb-Zn镀层及其多孔电极组成和结构。结果表明,Pb-Zn镀层由Pb和Zn的混合物组成,Pb-Zn镀层用体积分数10%的H2SO4腐蚀后,Pb-Zn镀层表面晶粒细化,得到多孔Pb-Zn镀层。小幅度恒电位阶跃实验表明,多孔Pb-Zn电极具有更大的比表面积。     

钛表面阴极微弧电沉积制备氧化铝涂层

采用阴极微弧电沉积在钛表面生成了厚度达100μm的氧化铝涂层,研究了不同电压下涂层的结构和组成,分析了涂层的生长规律和形成过程.结果表明：阴极微弧电沉积过程包括火花前、微弧和局部弧光三个阶段,期间伴随有Al（NO3）3的离解、Al（OH）3的沉积与高温烧结等反应,微弧区产生的高温高压是形成Al2O3涂层的关键.涂层主要由γ-Al2O3和α-Al2O3组成,随电压升高,α-Al2O3的含量逐渐增加,在400V时其含量达76%.     

等离子喷涂制备热障涂层的研究进展

等离子喷涂是制备热障涂层最常用的技术。综述了大气等离子喷涂、超音速等离子喷涂、低压等离子喷涂制备热障涂层的研究进展,分析了这3种制备技术的优缺点,并对等离子喷涂制备热障涂层的发展趋势进行了展望。     

冷喷涂铜基陶瓷复合涂层沉积机理与结构性能优化研究进展

陶瓷颗粒与铜颗粒的热膨胀系数差异较大,故热喷涂的高温制备易导致涂层分层、开裂和失效。冷喷涂具有热输入低、不易氧化、沉积率高等特点,可以降低甚至避免高温冷却造成的相关缺陷,因此在制备高质量的铜基陶瓷复合涂层时的优势明显。本文首先对三种经典冷喷涂金属及金属合金涂层界面结合的基本概念和原理进行了概括,在此基础上对金属基陶瓷复合涂层的沉积机理进行了归纳总结;其次,从喷涂粉末制备工艺、喷涂前期基体状态和沉积过程工艺参数三个方面对铜基陶瓷复合涂层的组织结构和性能优化方法进行了梳理;最后,对冷喷涂铜基陶瓷复合涂层沉积技术和机理研究的发展方向进行了展望。     

火焰喷涂FEP涂层的制备及其摩擦行为

利用火焰喷涂设备制备了FEP涂层,并对涂层的组成结构和摩擦学性能进行了评价.研究结果表明:经过对磨屑和FEP原料的红外测试,发现涂层无明显的降解和氧化;FEP涂层在与CCr15钢球对磨时,表现出优良的摩擦学性能.涂层的摩擦系数随着载荷的增大而降低;在相同载荷下,随着速度的增加,摩擦系数有逐步降低的趋势;相同载荷下,FEP涂层在低速情况下的磨损呈现出明显的粘着磨损迹象;在高速情况下,涂层迅速发生塑性变形,对偶与涂层之间类似抛光作用.     

利用反应等离子喷涂制备TiCN涂层的研究

TiCN作为一种新型高硬耐磨材料,在生产的诸多领域得到了广泛的应用.主要介绍了首次采用反应等离子喷涂的方法,以Ti粉作为反应粉体,在氮气和乙炔混合气体为反应气氛的反应室中充分反应,制备出以TiCN为主相的涂层;分析了反应气体流量对涂层的影响;并用SEM和XRD对涂层的组织形貌与相组成进行了分析.     

超音速火焰喷涂制备WC-Co系涂层缺陷形成机理与组织结构调控研究概述

近年来,超音速火焰喷涂作为表面工程中的一项重要技术,在表面工程领域中的研究和应用取得巨大进展的同时,也为延长零件的服役寿命和提高零件的综合性能做出重要的贡献。采用超音速火焰喷涂技术制备的WC-Co系涂层在零件的耐磨、抗腐蚀方面发挥着重要作用。本文重点归纳了超音速火焰喷涂制备WC-Co系涂层过程中缺陷形成的机理、缺陷对涂层性能的影响以及涂层微观组织结构的调控方法,为提高超音速火焰喷涂WC-Co系涂层的质量、拓宽该涂层的应用领域提供一定的参考。     

等离子喷涂-物理气相沉积制备7YSZ热障涂层及其热导率研究

通过等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术在3种不同工艺参数下制备7YSZ热障涂层。采用XRD和SEM分析涂层的相结构和微观组织,利用激光脉冲法测量涂层不同温度下的热导率。结果表明:通过调整工艺参数中电流的大小和等离子气体成分,可以制备截面呈柱状、致密层状和柱-颗粒状混合组织结构,表面呈"菜花"状或起伏的多峰状的YSZ热障涂层。涂层的相结构由粉末的单斜相氧化锆(m-ZrO_2)转变为涂层中的四方相氧化锆(t-ZrO_2),并保留至室温。在700~1100℃时,YSZ涂层的热导率随着温度的升高而增大。柱状晶结构涂层因具有较大的孔隙率,可以有效降低涂层的热导率,其热导率为1.0~1.2W·m~(-1)·K~(-1);而层状结构涂层由于比较致密,其热导率相对较高。     

喷射电沉积多孔镍

采用喷射电沉积方法,分别选择不同的电流密度、喷射流量和两极间距及电沉积时间进行试验,分析了各试验参数变化对多孔镍形貌的影响规律,并用图形处理软件ImageJ对多孔镍的孔隙率和相对密度进行分析,找出了最佳试验参数。结果表明：适当大的电流密度、小的喷射流量、适中的喷射间距更有利于形成性能和形貌良好的多孔镍。     

反应热喷涂制备陶瓷涂层的研究进展

反应热喷涂是自蔓延高温合成技术与热喷涂技术相结合的一种涂层制备技术。综述了4种反应热喷涂技术制备陶瓷涂层的研究现状,分析了各自的优缺点,展望了反应热喷涂技术的发展趋势。     

液相等离子喷涂制备纳米涂层的研究进展

液相等离子喷涂是当今纳米涂层制备技术的研究热点.根据液相前驱体的特性将其分为悬浮液、有机或无机溶液、溶胶,并比较了它们的优缺点和介绍了其研究进展;综述了该技术在SOFC、光催化、新一代热障涂层和超耐磨耐蚀涂层等方面的应用进展.机理研究、前驱体的制备和工艺优化将是该技术今后主要的研究方向.     

冷喷涂制备复合材料涂层研究现状

鉴于目前冷喷涂技术制备复合材料涂层受到国内外越来越多学者的关注,本文在大量文献分析的基础上对冷喷涂制备复合材料涂层进行了分类和总结。首先,探讨了喷涂前粉末准备和喷涂工艺参数对复合材料涂层的影响;其次,归纳了冷喷涂制备的金属-金属、金属-陶瓷、金属-金属间化合物以及纳米复合材料涂层等研究成果;最后,分析了冷喷涂制备复合材料涂层的应用前景和当前存在的主要问题。     

电沉积制备Ni-S涂层电极的研究

以泡沫镍为基体电沉积制备了Ni-S涂层电极.通过对电流密度、电沉积温度、电沉积时间和镀液pH值等条件对涂层析氢性能影响的研究,确定了适宜的电沉积工艺条件;电极涂层的XRD、SEM测试结果表明涂层为非晶态结构、表面颗粒大小均匀且具较大表面积;电解过程中出现了Ni3S2由非晶态向晶态的转变,由于Ni3S2具有较强的吸附氢能力,是析氢反应的催化活性中心,电解过程中Ni3S2的出现降低了电极的析氢电位.模拟电解水实验结果表明泡沫镍基Ni-S涂层电极较Raney-Ni电极具有更好的析氢活性.