氧化钇陶瓷涂层的制备及结构研究

用等离子喷涂方法以氩气作为主要工作气体在铝基体上制备了氧化钇涂层;采用X射线衍射、扫描电镜和金相分析技术对涂层的形貌及结构进行了分析.结果表明:氧化钇涂层孔隙率约为5.6％;以氢气为辅助气体制备的涂层表面出现了杂色斑点,而用氦气作为辅助气体,可以得到纯正白色的氧化钇涂层.同时,使用Ar/H2气体的涂层中存在较明显的单斜相.而Ar/He气体条件则能在一定程度上抑制喷涂过程中的立方相向单斜相转变.     

微束等离子喷涂制备羟基磷灰石涂层微观结构的特征研究

目的 通过与大气等离子喷涂和超音速火焰啧涂的对比,研究微束等离子喷涂制备的羟基磷灰石涂层的微观组织特点.方法 以高结晶度的羟基磷灰石粉末为原料,采用三种不同的喷涂方法(微束等离子喷涂、大气等离子喷涂和超音速火焰喷涂),在Ti-6Al-4V基体上制备羟基磷灰石(HA)涂层.利用冷场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对三种涂层的形貌、相组成和择优取向进行分析.结果 与大气等离子喷涂及超音速火焰喷涂制备的涂层相比,应用该设备制备的羟基磷灰石涂层表面平整致密,无大量的气孔存在;涂层截面呈典型的层状结构,在近三分之一表面处观察到柱状晶;涂层中仅有少量的非晶相及分解相,结晶度高达90％以上.这些特征均有利于羟基磷灰石涂层在体液环境中的稳定性.结论 比较三种喷涂方法,采用微束等离子喷涂制备的羟基磷灰石涂层致密,结晶度高,杂相少,且存在择优取向的柱状晶.     

Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3热障涂层的制备及抗热震性能

以Ba CO_3、Mg O、Ta_2O_5为原料,采用固相反应法合成了Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3(BMT)陶瓷粉末,利用大气等离子喷涂技术制备了BMT/YSZ(氧化钇部分稳定氧化锆)双层陶瓷涂层。利用XRD、SEM和金相显微镜检测了BMT粉体及涂层的物相组成和显微结构。采用水淬法考核了涂层的抗热震性能。结果表明:1450℃下煅烧4 h可合成出具有复合钙钛矿结构的BMT粉末,粉末具有良好的高温相结构稳定性。等离子喷涂制备的BMT/YSZ涂层组织致密,涂层系统中各界面结合紧密。涂层在室温至1150℃间热震9次后发生片状剥落,剥落位置位于BMT层内。BMT材料低的断裂韧性和第二相Ba_3Ta_5O_(15)的存在是导致涂层失效的主要原因。     

等离子喷涂工艺参数对YSZ:Tm涂层发光性能的影响

为提高荧光涂层在热障涂层中的适配性,本研究制备了Tm掺杂YSZ(Y2O3-ZrO2)粉末和涂层,探讨了等离子喷涂工艺参数对其发光性能的影响。结果表明:化学沉淀法制备粉末的过程中,静置陈化时间在15 h以上、母液中的Zr4+浓度为0.2 mol/L时氧化钇可完全固溶到基体粉末中。Tm的掺杂浓度降低,粉末的发光强度增加显著。等离子喷涂距离和功率对涂层的发光性能有明显影响,在现有范围内,喷涂距离和功率越小,发光强度越高。     

Mo基体上锆酸镧热障涂层的研究

利用自行研制的La1.4Nd0.6Zr2O7(LNZ)喷涂粉末,采用大气等离子喷涂在Mo基体上制备LNZ热障涂层.测试粉末的各项热物理性能,考核涂层的抗热震性能和高温隔热性能,并与常规氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层进行比较.结果表明,与YSZ相比,LNZ由于具有热膨胀系数小、导热系数低、烧结速率低等特点而更适合在Mo基体作为热障涂层使用.     

ZrO2纳米粉等离子喷涂层制备研究

经二次造粒的纳米ZrO2为喂料制备了等离子喷涂层。X衍射物相分析、SEM形貌观察表明．涂层主要以四方相和立方相构成，含有少量的单斜相；在喷涂过程中粉未熔化状况良好，涂层含有网状微裂纹。用金相法测定了涂层孔隙率，与普通ZrO2等离子喷涂层相比，涂层敛密度显著提高。在模拟熔炼条件下，对涂层进行了真空热震试验，涂层均能经受一次真空热震而涂层完好、单斜相含量较低、具有一定孔隙率和均匀网状微裂纹的涂层，经二次真空热震后，涂层仍处于完好状态。     

喷涂用MoSi2粉末的制备及其在等离子弧中的熔化特性

采用喷雾干燥和真空烧结技术制备MoSi2团聚颗粒,以MoSi2团聚粉末为原料,通过大气等离子喷涂法制备二硅化钼涂层,借助XRD、扫描电镜及能谱对团聚体粉末在等离子焰流中的熔化特性和涂层的组织结构进行研究.结果表明:团聚粉末在1200℃真空热处理1 h后,粉末的流动性和松装密度分别提高55.6%和42.0%,适合等离子喷涂用.MoSi2颗粒经过高温等离子焰流后,粉末熔化充分,大多数团聚体粉末发生烧结过程,颗粒的平均粒度减小,形成较致密的球形颗粒.在喷涂过程中,部分四方相MoSi2(t)转变为六方相MoSi2(h)或氧化形成了少量的Mo<,5>Si3相,涂层中的富钼相呈"网状"组织结构.     

超音速大气等离子喷涂TiB2−SiC涂层的制备与性能

将喷雾造粒制备的TiB2?SiC粉末进行真空煅烧,采用超音速大气等离子喷涂制备TiB2?SiC涂层,研究喷涂功率和喷涂距离对TiB2?SiC涂层性能的影响,并对超音速等离子喷涂制备TiB2?SiC涂层的工艺进行优化.结果表明:煅烧后的喷涂粉末粒径分布均匀,球形度良好,流动性增强.煅烧粉末制备的涂层结构致密、沉积效率高....     

纳米氧化锆涂层的制备、显微结构及抗热震性能研究

利用大气等离子喷涂技术在不锈钢基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用XRD、SEM、TEM、拉曼光谱和金相技术等分析手段对涂层的显微结构、物相组成进行了观察与分析;利用热冲击试验测试涂层的抗热震寿命.结果表明,纳米氧化锆经喷雾造粒后的颗粒粒径主要分布在15～70 μm之间,流动性好,适合等离子喷涂,粉末和涂层的物相均由四方氧化锆组成;在喷涂过程中,喷涂工艺参数(氩气流量)有规律的地影响着涂层的显微结构,进而影响涂层的抗热震性能.     

爆炸喷涂Al-Cu-Cr准晶涂层的组织及硬度研究

为了研究热喷涂工艺对爆炸喷涂Al-Cu-Cr准晶涂层组织和硬度的影响规律,采用三种爆炸喷涂工艺参数在Q235A低碳钢基体上制备涂层,借助XRD、SEM和OM等技术手段对粉末和涂层的组织结构进行分析,并检测涂层横截面的孔隙率和显微硬度.结果表明,用于喷涂的Al65Cu20Cr15准晶粉末中含有二十面体准晶相i-Al65Cu24Cr11和极少量具有单斜结构的晶体相θ-Al13Cr2(即Al83Cu4Cr13);而爆炸喷涂涂层中除i和θ两相外,生成了新相--体心立方结构的α-Al69Cu18Cr13(准晶i的晶体类似相)和Al203相.涂层呈典型层状结构,其它条件不变的情况下,涂层中各晶体相与准晶相i最强峰衍射强度的比值α/i、θ/i和Al2O3/i随爆炸喷涂工作气体流速的成比例提高而增加,同时涂层截面的孔隙率下降而显微硬度HV0.1升高.