纳米Al_2O_3对等离子喷涂ZrC-ZrSi_2复合涂层结构与性能的影响

大气等离子喷涂ZrC-ZrSi_2陶瓷涂层的孔隙率高,提高等离子喷涂ZrC-ZrSi_2陶瓷涂层的致密度成为亟待解决的问题。在TC4钛合金表面采用大气等离子喷涂ZrC-ZrSi_2复合粉和ZrC-ZrSi_2-Al_2O_3复合粉分别制备两种复合涂层。研究纳米Al_2O_3对等离子喷涂ZrC-ZrSi_2复合涂层组织结构与性能的影响。结果表明,添加了Al_2O_3的ZrC-ZrSi_2复合涂层的组织结构更为致密,相较于ZrC-ZrSi_2复合涂层具有更优异的力学性能。熔点相对较低的Al_2O_3能够在喷涂焰流中先熔化,熔融态的Al_2O_3能够填充在ZrC-ZrSi_2复合涂层的孔洞处,提高复合涂层的致密度,改善涂层的力学性能。研究成果可为提高大气等离子喷涂制备含高熔点组分复合涂层的致密度提供指导。     

数控机床主轴的超音速火焰喷涂与耐磨性

采用超音速火焰喷涂的方法在数控机床主轴表面制备了纳米Ni60-TiB2复合涂层和常规Ni60-TiB2微米复合涂层,运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪等研究了复合涂层的显微形貌、物相组成和耐磨性能,探讨了复合涂层的摩擦磨损机理。结果表明,纳米复合涂层致密、均匀,具有扁平层状分布结构,浅灰色TiB2颗粒均匀分布在白色Ni-Cr固溶体中;微米复合涂层具有层状喷涂结构,微米级的浅灰色TiB2相不均匀地分布在白色粘结相Ni-Cr之间,且Ni-Cr固溶体中并没有发现TiB2颗粒。纳米复合涂层和常规微米复合涂层的物相主要为Ni-Cr固溶体和陶瓷增强相TiB2,以及次生的TiO2、NiTiO3、SiO2和CrB相;纳米复合涂层的孔隙率小于常规微米复合涂层,而显微硬度、断裂韧性和结合强度均高于常规微米复合涂层;纳米复合涂层的抗滑动摩擦磨损性能优于常规微米复合涂层,纳米复合涂层的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损。     

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。     

脉冲电化学沉积制备n-HA/ZrO2复合涂层

用脉冲电化学沉积法在生物医用钛金属表面成功制备了纳米RA/ZrO2复合涂层,涂层中的成分均以离子形式沉积到基材上,得到ZrO2均匀分布的HA/ZrO2复合涂层.脉冲电位为-3.5 V时有利于离子的沉积结晶,有利于复合涂层的沉积.复合涂层的成分、结构、形貌及生物活性等的研究结果表明:复合涂层烧结前成分为HA、OCP及碱式硝酸锫,高温烧结后得到均匀致密HA/ZtO2复合涂层.检测表明HA/ZrO2复合涂层能够诱导磷灰石生成,具有较好的生物活性.     

Ni-P-PTFE-SiO2化学复合镀工艺研究

运用化学复合镀技术,在Ni-P合金镀液中添加PTFE及SiO2粒子进行试验,获得了Ni-P-PTFE-SiO2复合镀层.对复合镀的工艺及复合粒子PTFE和SiO2的添加量进行了研究分析;通过金相显微组织、显微硬度,结合强度和镀层孔隙率等测试对Ni-P-PTFE-SiO2化学复合镀层性能进行了表征.结果表明:当PTFE粒...     

转移等离子弧熔敷Ti C-MoSi_2增强复合涂层显微组织及抗氧化性（英文）

为了提高AISI 304不锈钢的高温抗氧化性及耐磨性,利用转移等离子弧熔敷技术在AISI 304基材表面制备了TiC-MoSi_2复合相增强复合涂层。对比分析了氧化前后复合涂层的显微组织,测试了复合涂层的显微硬度分布,测试并拟合了复合涂层的氧化动力学曲线,探讨了复合涂层的氧化机理。结果表明:复合涂层典型显微组织由TiC-MoSi_2复合相、初生TiC枝晶和γ-(Ni,Fe)/NiSi_2共晶构成,TiC-MoSi_2复合相和初生TiC枝晶作为复合涂层的增强相均匀分布在γ-(Ni,Fe)/NiSi_2共晶基体上。由于TiC-MoSi_2复合相的增强作用以及超细γ-(Ni,Fe)/NiSi_2共晶基体的粘结和支撑作用,复合涂层具有高且均匀的硬度分布、良好的强度和韧性。得益于独特的显微组织,复合涂层表现出良好的高温抗氧化性。     

Cr-α-Al_2O_3复合电沉积工艺

在三价铬电沉积工艺基础上制备了Cr-α-Al2O3复合镀层。探讨了镀液中Al2O3粒子浓度、搅拌速率、温度等对复合镀层厚度、微粒复合量的影响,并对镀层的微观形貌、结合力、耐腐蚀性能等进行了检测。结果表明:复合镀层与基体结合良好,随Al2O3颗粒浓度的增加,复合镀层厚度及复合量都是呈先增后减的规律;搅拌速率对镀层厚度影响较小,复合量存在极值,转速达220 r/min时,颗粒复合量最多;温度的上升使得镀层厚度及复合量呈下降趋势。与单金属铬镀层相比,Cr-α-Al2O3复合镀层的裂纹明显细化。在耐腐蚀测试中,Cr-α-Al2O3复合镀层在NaCl介质中耐蚀性最好,在NaHCO3中次之,在H2SO4中最差。     

SiCp/ZrO2-MoSi2纳米复合陶瓷磨损特性的研究

用磨损对比试验对无润滑条件下SiCp/ZrO2-MoSi2纳米复合陶瓷的磨损特性进行了分析.结果表明,加入SiC/ZrO2纳米颗粒能明显改善MoSi2陶瓷的室温耐磨性,复合陶瓷磨损特性与SiC/ZrO2纳米颗粒在基体中的体积分数有关;加入ZrO2使复合陶瓷的磨损特征倾向于粘着磨损,加入SiCp则使复合陶瓷的磨损特征倾向于磨粒磨损.ZrO2含量较高的纳米复合陶瓷在磨损中期呈现更好的耐磨性,而SiCp对耐磨性的提高则体现在磨损的后期,纳米复合陶瓷的整体耐磨性由硬度和韧性共同决定.     

数控机床主轴的超音速火焰喷涂层及耐磨性

采用超音速火焰喷涂的方法在数控机床主轴表面制备了纳米Ni60-TiB_2复合涂层和常规Ni60-TiB_2微米复合涂层,运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪等研究了复合涂层的显微形貌、物相组成和耐磨性能,探讨了复合涂层的摩擦磨损机理。结果表明,纳米复合涂层致密、均匀,具有扁平层状分布结构,浅灰色TiB_2颗粒均匀分布在白色Ni-Cr固溶体中;微米复合涂层具有层状喷涂结构,微米级的浅灰色TiB_2相不均匀地分布在白色粘结相Ni-Cr之间,且Ni-Cr固溶体中并没有发现TiB_2颗粒。纳米复合涂层和常规微米复合涂层的物相主要为Ni-Cr固溶体和陶瓷增强相TiB_2,以及次生的TiO_2、NiTi O_3、SiO_2和CrB相;纳米复合涂层的孔隙率小于常规微米复合涂层,而显微硬度、断裂韧性和结合强度均高于常规微米复合涂层;纳米复合涂层的抗滑动摩擦磨损性能优于常规微米复合涂层,纳米复合涂层的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损。     

Zn-MoS2自润滑复合镀层的研究

在钾盐镀锌溶液中,采用复合电沉积的方法能获得Zn0-MoS2自润滑复合镀层,MoS2的体积分数在10%～30%之间.研究了电流密度、溶液pH值及镀液中MoS2微粒的浓度对复合镀层中MoS2含量的影响,同时测试了复合镀层的一些性能.     

SiC(W)/ZrO2(P)协同复合MoSi2陶瓷磨损特性的研究

在无润滑条件下测定了SiC（W）/ZrO2（P）协同复合MoSi2陶瓷的磨损特性曲线,并对其磨损特征进行了分析.结果表明,随着SiC晶须以及ZrO2纳米颗粒含量的提高,MoSi2-SiC（W）/ZrO2（P）复合陶瓷的磨损特性由单纯的磨粒磨损逐渐转变为磨粒磨损和粘着磨损的混合.ZrO2纳米颗粒的加入有利于提高复合陶瓷的韧性,SiC晶须的加入有利于提高复合陶瓷的硬度,复合陶瓷的整体耐磨性主要由硬度和韧性共同决定.SiC（W）/ZrO2（P）协同复合作用使得MoSi2复合陶瓷的耐磨性得以明显改善.     

等离子喷涂氧化铝复合涂层的研究进展

等离子喷涂Al_2O_3复合涂层由于优异的耐磨、耐热、耐腐蚀等特性得到了广泛应用。从Al_2O_3复合涂层等离子喷涂制备方法、Al_2O_3复合粉末材料、Al_2O_3梯度涂层、等离子喷涂Al_2O_3复合涂层的工艺等几个方面探讨了等离子喷涂Al_2O_3复合涂层的研究现状,并对该涂层的研究进行了展望。     

FTO/TiO_2复合薄膜的自洁净和低辐射性能研究（英文）

用溶胶-凝胶法在FTO(SnO_2:F)低辐射(low-e)镀膜玻璃衬底上旋涂制备TiO_2薄膜,获得FTO/TiO_2双层结构复合薄膜,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段分析样品。结果表明,当TiO_2薄膜的厚度为210nm左右时,FTO/TiO_2复合薄膜具有最佳的光催化活性。FTO/TiO_2复合薄膜与水滴的接触角随着紫外线照射时间的增加逐渐降低,表明复合薄膜在紫外线照射后具有较好的亲水性。TiO_2薄膜对FTO基底起到保护作用,热处理后的复合薄膜仍具有较好的低辐射性能。当FTO/TiO_2复合薄膜的TiO_2层厚度为210nm时,复合薄膜同时具有较好的自清洁性能和低辐射性能。     

非平衡磁控溅射La-Ti/WS_2自润滑薄膜的摩擦磨损行为（英文）

要满足航天器机械转动部件在恶劣工况下的工作,需研制高硬度、低摩擦系数的固体润滑薄膜。采用非平衡磁控溅射法分别制备了纯WS_2薄膜、Ti掺杂WS_2复合薄膜和La-Ti掺杂WS_2复合薄膜。分析了薄膜的微观形貌、成分、硬度和摩擦学性能。结果表明,与纯WS_2薄膜和Ti/WS_2复合薄膜相比,La-Ti/WS_2复合薄膜的微观结构更加致密。La-Ti/WS_2复合薄膜的硬度H和弹性模量E也显著提高。此外,La-Ti/WS_2复合薄膜的摩擦系数减小,并且H/E比值增大,La-Ti/WS_2复合薄膜的磨损率降低。结果表明,La的掺杂有助于在摩擦接触表面形成稳定的转移膜,提高La-Ti/WS_2复合薄膜的耐磨性和承载能力。     

转移等离子弧熔敷TiC-MoSi2 增强复合涂层显微组织及抗氧化性

为了提高AISI 304不锈钢的高温抗氧化性及耐磨性,利用转移等离子弧熔敷技术在AISI 304基材表面制备了TiC-MoSi₂复合相增强复合涂层。对比分析了氧化前后复合涂层的显微组织,测试了复合涂层的显微硬度分布,测试并拟合了复合涂层的氧化动力学曲线,探讨了复合涂层的氧化机理。结果表明：复合涂层典型显微组织由TiC-MoSi₂复合相、初生TiC枝晶和γ-(Ni,Fe)/NiSi₂共晶构成,TiC-MoSi₂复合相和初生TiC枝晶作为复合涂层的增强相均匀分布在γ-(Ni,Fe)/NiSi₂共晶基体上。由于TiC-MoSi₂复合相的增强作用以及超细γ-(Ni,Fe)/NiSi₂共晶基体的粘结和支撑作用,复合涂层具有高且均匀的硬度分布、良好的强度和韧性。得益于独特的显微组织,复合涂层表现出良好的高温抗氧化性。     

ZrO2／MoSi2纳米复合陶瓷显微结构和性能

热压合成制备ZrO2/MoSi2纳米复合陶瓷。显微结构和力学性能测试分析表明：复合陶瓷中ZrO2粒子沿着MoSi2晶界偏聚,抑制MoSi2晶粒长大;复合陶瓷断口晶粒细小,裂纹扩展曲折,呈现出沿晶与穿晶的混合型断裂特征。ZrO2/MoSi2纳米复合与MoSi2陶瓷相比综合力学性能较好。     

ZrO2/MoSi2纳米复合陶瓷显微结构和性能

热压合成制备ZrO2/MoSi2纳米复合陶瓷.显微结构和力学性能测试分析表明复合陶瓷中ZrO2粒子沿着MoSi2晶界偏聚,抑制MoSi2晶粒长大;复合陶瓷断口晶粒细小,裂纹扩展曲折,呈现出沿晶与穿晶的混合型断裂特征.ZrO2/MoSi2纳米复合与MoSi2陶瓷相比综合力学性能较好.     

模拟地热水环境中Ni-P-ZrO2纳米复合涂层的防腐性能研究

目的研究Ni-P-ZrO_2纳米复合涂层在地热水中的抗腐蚀性能。方法通过超声分散结合表面活性剂等方式在Ni-P化学镀溶液中添加纳米ZrO_2颗粒,在不锈钢基底上制备出Ni-P-ZrO_2复合涂层。用SEM和EDS分析涂层的表面形貌和元素组成,并在50℃的模拟地热水中使用Tafel和EIS等电化学测试技术分析涂层的抗腐蚀性能。结果制备出的Ni-P-ZrO_2复合涂层致密无孔。Ni-P-ZrO_2纳米复合涂层在地热水中的年腐蚀速率相比不锈钢基底下降80%以上,相比Ni-P涂层下降20%以上。Ni-P-ZrO_2纳米复合涂层在地热水中腐蚀15 d后,低频处的阻抗|Z|f=0.01 Hz急剧下降,涂层电阻Rct也下降了近两个数量级。结论相比Ni-P涂层及不锈钢基底,Ni-P-ZrO_2纳米复合涂层具有较好的抗腐蚀性能,ZrO_2添加量最大的Ni-P-ZrO_2纳米复合涂层具有最好的抗腐蚀效果。Ni-P-ZrO_2纳米复合涂层经长时间腐蚀浸泡后,抗腐蚀能力明显下降。     

复合料浆热压滤法制备空间网络复合涂层及其高温氧化行为

采用复合料浆热压滤法制备出厚度在数十微米到数百微米之间可控的YSZ/YSZ、Al2O3/YSZ、Al2O3/YSZ-Al2O3和Al2O3/Al2O3复合涂层。微观形貌显示复合涂层由具有空间网络结构的YSZ或Al2O3包覆颗粒状YSZ或/和Al2O3组成。高温氧化实验结果显示,含有适量YSZ颗粒的Al2O3/YSZ-Al2O3复合涂层具有优异的抗高温氧化性能。为通过氧元素在复合涂层中的扩散行为深入分析其抗高温氧化性能,本文还基于复合涂层的微观结构及高温氧化行为表现,建立与之相对应的简化模型。     

敏化太阳能电池电极的制备与性能研究

通过水热法制备了TiO_2纳米棒阵列、纳米片和微球,并在此基础上制备了复合TiO_2电极,分析了不同配比的复合电极的光电性能。结果表明,在复合太阳能电极中增加TiO_2纳米片的含量可以提升整体的晶化效果;不同TiO_2纳米片含量的复合电极荧光峰强变化特征相似,4种不同TiO_2纳米片含量的复合电极中,50NS复合电极的荧光峰处于最低值且具有最小的界面电阻,电子的传输速率将更快;在TiO_2纳米片含量为50%时,即50NS复合TiO_2电极的光伏性能最好。