衬底温度对等离子喷涂熔滴扁平化的影响

以抛光的AISI304不锈钢表面(Ra<0.5μm)作为衬底,并在衬底温度分别为273、298、373、573K的条件下,用低功率等离子喷枪(2.5-8.0kW)向其表面喷涂Al65Cu20Cr15准晶粉末,研究准晶熔滴的扁平化行为。SEM的试验结果表明:衬底温度较低时(273-373K),Al65Cu20Cr15准晶熔滴凝固后的扁平粒子呈现不规则的溅射状,并且衬底温度越低,溅射程度越高;随衬底温度的升高,准晶熔滴在衬底表面的扁平化凝固区域逐步扩大;当衬底温度较高时(>573K),溅射不再发生,熔滴的扁平粒子呈现规则的圆盘状;将熔滴的扁平粒子由溅射状变为无"喷溅"的圆盘状时的衬底温度定义为转变温度Tt,Al65Cu20Cr15准晶的Tt为573K左右。     

等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的结构与组织特征

用 X射线衍射、扫描电镜等研究了等离子喷涂 Al2 O3 陶瓷涂层的相结构、相组成及其组织特征。金属粘结层与陶瓷涂层均呈层状结构 ,陶瓷涂层致密性较差、易出现微裂纹 ,金属粘结层相对致密、一般无裂纹。陶瓷涂层以亚稳相γ- Al2 O3为主要相 ,同时存在α- Al2 O3。另外 ,涂层设计对涂层硬度有一定影响     

等离子喷涂ZrO2复合涂层的热膨胀性能研究

研究了等离子喷涂方法制备Al/Ni-ZrO2系涂层的热膨胀性能,测试了各种ZrO2含量的复合涂层在不同温度范围下的线膨胀系数,发现当涂层陶瓷含量超过一定值,在高于700℃时发生反常热膨胀现象。分析了ZrO2相变和涂层金属氧化对膨胀的影响,提出了涂层内微裂纹的发展造成异常膨胀的机制,并建立了与之相适用的涂层微观结构模型。     

稀土对等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层组织及耐蚀性能的影响

针对氧化铝涂层的层状结构和多孔性特点,通过控制喷涂粉末的成分来实现改变涂层组织结构和提高耐蚀性。结果表明,在喷涂粉末中添加适量的稀土不仅可以改变涂层显微组织、减少和消除层状结构,而且显著提高涂层的耐蚀性     

等离子喷涂纳米Al2O3-130%TiO2涂层热学特性研究

采用大气等离子喷涂技术制备常规和纳米Al2O3-13%TiO2涂层,并利用XRD、SEM、TEM对其显微结构进行观察分析。通过热震试验和火焰喷烧试验,研究两种涂层的热冲击性能。结果表明:相同试验条件下纳米Al2O3-13%TiO2涂层的热震失效循环次数明显高于常规涂层,且热震温度越高表现越明显;Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层可以显著提高钢板的抗火焰烧蚀能力,且纳米涂层具有更长抗烧蚀时间。     

等离子喷涂瓷涂层封孔处理的现状与展望

总结了等离子喷涂陶瓷涂层多孔性产生的原因、封孔处理的目的，常用的封孔处理方法及封孔机指出封孔处理的发展方向。     

基于正交试验法的超音速等离子喷涂钼涂层组织及性能研究

为了探索电磁轨道炮轨道材料45CrNiMoVA钢表面耐磨强化的可能,运用超音速等离子喷涂技术在45CrNiMoVA钢表面制备了钼涂层,结合正交试验法对喷涂参数进行了优化,研究了喷涂参数对涂层性能的影响规律、综合性能最佳时涂层的组织和性能。结果表明：喷涂电压115 V、喷涂电流380 A、氩气流量130 L/min、喷涂距离100 mm时涂层具有最佳综合性能,其导电率为6.01% IACS,表观孔隙率低至0.12%,显微硬度及内聚强度分别高达482.3HV_0.1和52.1 MPa;涂层在轻载荷低频率（5 N、5 Hz）下的磨损率略低于基体,但在重载荷高频率（20 N、20 Hz）下的磨损率仅为基体50%左右,表现出良好的耐磨性能,其磨损机理均为粘着磨损和氧化磨损。     

等离子喷涂镍铬硼硅结构性能的研究

采用大气等离子喷涂方法制备镍铬硼硅耐磨涂层,对涂层的结合强度、硬度等性能进行分析,对机械加工后的涂层进行显微组织分析。研究结果表明,等离子喷涂工艺可用于制备镍铬硼硅耐磨涂层,该涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性。     

超音速等离子喷涂Cr2O3陶瓷涂层的微观组织及其耐磨性能

采用超音速等离子喷涂技术在纯铜基体上制备Cr2O3-Ni-5%A(l质量分数)陶瓷涂层。利用XRD、SEM、激光共聚焦显微镜(LSCM)、显微硬度仪对涂层进行表征与分析,通过Image-pro Plus图形软件计算涂层的孔隙率,并通过摩擦磨损试验评价涂层的耐磨性能。结果表明:除了喷涂过程中出现了少量铬的氧化外,起始粉末和涂层的物相没有发生变化;陶瓷涂层表面呈双态组织,其表面粗糙度(Ra)为4.763μm;涂层断口形貌为典型的片层状组织,在涂层的抛光截面上可见紧密的富铬带均匀分布;Cr2O3涂层的孔隙率为1.2%,显微硬度为1 640HV0.3;涂层在室温下的摩擦因数约为0.4,其磨损机制为磨粒磨损。     

锂电池Cu/Al极耳超声波焊接接头组织与性能

对厚为0.3 mm的Cu/Al箔片进行超声波焊接,通过扫描电镜(SEM)、3D景深显微分析和显微硬度仪等研究焊件接头的显微组织,测试焊接接头的硬度、剥离力及剪切力。结果表明:随焊接能量增大,接头剥离力和剪切力也增大,铝侧至铜侧硬度上升,焊接能量为600 J时,接头剥离力和剪切力达最大值,为145.8、487.8 N,焊接能量继续增大,接头剥离力和剪切力减小。焊接能量为300、750 J时,界面易产生孔洞缺陷,其是接头力学性能下降的主要原因。     

镁合金热喷涂Al_2O_3纳米陶瓷涂层性能研究

采用氧乙炔火焰喷涂技术,在镁合金AZ31B表面制备Al2O3纳米陶瓷涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析复合陶瓷涂层的组成及组织形貌,并对其热震性能、致密性、耐磨性和耐蚀性进行测试。结果表明,热喷涂纳米陶瓷涂层中有AlTi3、Al2TiO5等新相生成,组织更为致密,颗粒熔化程度较高,涂层热震性能、致密性、耐磨性和耐蚀性明显优于热喷涂微米陶瓷涂层。热喷涂纳米陶瓷涂层热震次数可达40次,说明涂层结合强度较高,清漆封孔后,孔隙率为0,致密性和耐蚀性都达到最好。     

放电等离子烧结GT35钢结硬质合金的组织与性能

采用放电等离子烧结技术制备GT35钢结硬质合金,研究了放电等离子烧结GT35钢结硬质合金及其热处理后的显微组织与性能。结果表明:与传统粉末冶金方法制备的钢结硬质合金相比,放电等离子烧结制备的GT35钢结硬质合金显微组织均匀、晶粒细小、无碳化物偏析。经过1 000℃×6 min+200℃×1.5 h的热处理后,硬度比传统粉末烧结制备的钢结硬质合金提高了1.5～3.5HRC,耐磨性也显著提高。     

等离子喷涂制备压电石英膜材料及性能分析

采用大气等离子喷涂技术制备SiO2膜压电材料,利用XRD和SEM研究其组织结构,同时对其介电常数ε、介电损耗tanδ、压电常数d33、机械品质因数Q等性能进行测试。结果表明:采用大气等离子喷涂工艺可制备出相结构主要由α-石英和α-方石英共同组成组织较为致密、缺陷较多的SiO2压电膜,压电常数d33和介电常数εr随膜厚度的增加而增加,介电损耗tanδ随膜厚度的增加而减小;介电常数εr、介电损耗tanδ、机械品质因数Q随频率的增加而减小,当SiO2膜厚为5mm,压电常数d33最大值为2.3 pC/N。     

添加Cu和T6下Mg2Si/Al复合材料的组织与性能

采用铸造法制备原位自生亚共晶Al-10Mg₂Si复合材料,研究Cu和T6热处理对该复合材料组织与力学性能的影响。结果表明:适量Cu的添加能显著减小共晶Mg₂Si相晶粒尺寸,使其晶体结构由粗大的长条状和汉字状转变为细小的条状和纤维状;同时使针状的β-Al₅Fe Si相转变为细小的不规则富Cu颗粒。经T6热处理后,质量分数为1.5%的Cu复合材料中的共晶Mg₂Si相完全球化。质量分数为1.5%的Cu添加同时提高了材料铸态下的抗拉强度(R_m)、屈服强度(R_p0.2)和伸长率(A),达317、169 MPa和2.3%,比未添加Cu提高了42.2%、24.3%和53.3%;经T6热处理的R_m和R_p0.2值分别增至332、181 MPa,而A值保持不变。同时,材料由脆性断裂完全转变为韧性断裂。     

磁脉冲连接铜铝管接头组织与性能研究

采用磁脉冲连接能够实现铜/铝合金异种材料管接头的连接。连接工艺为搭接间隙1 mm,放电电压8 000 V。利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、显微硬度、抗拉强度等测试方法对铜/铝合金接头进行研究。结果表明,连接接头存在波动的过渡区,在结合界面产生了脆性化合物CuA12。接头的显微硬度分析显示过渡区的硬度高于两侧母材和无过渡相的交界面的硬度。断裂发生在较弱母材铝合金侧。     

机械球磨法制备TiC/Al复合涂层的显微组织及力学性能

采用高能球磨机,室温下在2024铝合金表面制得TiC/Al复合涂层。利用SEM,XRD、显微硬度测试和摩擦磨损测试等技术分析涂层的显微形貌、组织结构及力学性能并初步探讨涂层的形成机理。结果表明,在350r/min转速下球磨3h后,2024铝合金表面形成界面结合良好且平均厚度为20μm的TiC/Al复合涂层。涂层最大显微硬度值高达314HV0.1,是基体硬度值的2倍多。界面处的显微硬度呈现梯度变化,对合金层起到很好的缓冲和支撑作用。摩擦磨损测试表明,涂层有效地降低原有材料的摩擦因数,使其耐磨性得到一定程度的提高。