热喷涂及电子束物理气相沉积技术在热障涂层制备中的应用

对常用热障涂层制备技术,包括火焰喷涂、爆炸喷涂、大气等离子喷涂、高能等离子喷涂、超音速等离子喷涂、低压等离子喷涂、溶液注入等离子喷涂及电子束物理气相沉积技术进行了综述.介绍了上述几种制备技术的原理、工艺特点、存在不足及解决措施.认为发展爆炸喷涂工艺、溶液注入等离子喷涂工艺与EB-PVD工艺及其在新型热障涂层制备中的应用将是热障涂层制备技术研究的重点.     

爆炸喷涂涂层厚度及其过程控制对涂层性能的影响

本文介绍了爆炸喷涂工艺方法及其应用范围。优选了北京钢冶研究总院制备的碳化铬/镍铬粉末并对粉末进行测试研究,采用爆炸喷涂工艺进行碳化铬/镍铬耐磨涂层试验,通过调整爆炸喷涂涂层厚度及喷涂次数,并对涂层结合强度、热震、金相组织等性能进行检测及分析,确定爆炸喷涂工艺过程控制对涂层性能的影响机制。     

铝合金内表面电爆炸喷涂不同比例钼-高碳钢的性能对比研究

为了提高铝合金工件内表面的耐磨损能力,采用电爆炸喷涂技术在LY12基体上进行了制备钼和80号高碳钢复合涂层的实验研究.通过钼/高碳钢交替喷涂制备了钼和高碳钢的喷涂次数比分别为1:1和1:2的复合涂层,并对涂层进行了检测.结果表明,电爆炸喷涂的复合涂层形成了良好的冶金结合,涂层具有硬度高、抗磨损、粗糙度小、结合强度好的优点,层数比为1:2时涂层的性能更加优越.     

爆炸喷涂法制备亚微米WC-12%Co涂层的研究

采用爆炸喷涂法制备了含12%(质量分数)Co亚微米WC涂层,研究了涂层的表面形貌、组织结构、相组成,并与大气等离子体喷涂法制备的涂层进行了比较.研究结果表明,爆炸喷涂法制备的WC-12%Co涂层组织均匀,涂层截面层状结构不明显,粘结相Co发生了熔化,但WC粒子并没有熔化;与传统微米级WC涂层相比,亚微米WC涂层脱碳程度较重,涂层中含有WC相、W2C相、Co相、Co3W3C相以及少量W相,主相仍为WC相.与大气等离子体喷涂法制备的涂层相比,爆炸喷涂法制备的涂层脱碳程度较轻.     

爆炸喷涂Al2O3陶瓷梯度涂层的组织与性能

用爆炸喷涂法制备了Ａｌ２Ｏ３与自熔性合金的陶瓷梯度涂层。结果表明,基体／Ｎｉ６０／２５％Ａｌ２Ｏ３＋７５％Ｎｉ６０／５０％Ａｌ２Ｏ３＋５０％Ｎｉ６０／Ａｌ２Ｏ３的陶瓷梯度涂层具有较好的结合力,较低的残余内应力及和缓的热应力,对粉末及涂层的ＸＲＤ谱分析表明,爆炸喷涂的Ａｌ２Ｏ３陶瓷涂层结构为γ－Ａｌ２Ｏ３,而其粉末结构为α－Ａｌ２Ｏ３,这说明在爆炸喷涂中存在相变过程。爆炸喷涂Ａｌ２Ｏ３陶瓷梯度涂层适合于工作环境较恶劣的热障耐磨涂层。     

Al2O3陶瓷爆炸喷涂涂层性能分析

使用爆炸喷涂法制备了Al2O3陶瓷涂层,以自熔性NiAl合金粉末作为底层,基体为45钢。涂层的XRD图谱分析表明,爆炸喷涂的Al2O3陶瓷涂层结构以α-Al2O3及γ-Al2O3为主,说明在爆炸喷涂中存在相变过程;使用国标JB/T7509-94铁试剂方法进行测定,Al2O3陶瓷涂层孔隙率为0.019个/mm2,爆炸喷涂的Al2O3陶瓷涂层结构致密;滑动磨损试验说明,爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层提高了钢基体的耐磨损性能,适用于耐磨涂层。     

爆炸喷涂WC-Co涂层结合强度的测量方法及喷涂工艺研究

设计了一种新的测量方法用于测量爆炸喷涂涂层与基体的结合强度，从理论上分析了这种方法拉伸面的临界尺寸，实验结果表明，对国产喷枪尺寸设计为2mm左右是合适的，爆炸喷涂涂层与基体的结合离最高可达143MPa.为避免喷涂过程中金属Co的损失，获得较好的显微形,爆炸气体中C2H2需要过量，O2/C2H2(摩尔比）为1．5左右较合适。     

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。     

电爆喷涂制备管内多孔涂层及其形成机理

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。     

爆炸喷涂WC-Ni涂层工艺与组织性能的研究

本文详细介绍了爆炸喷涂Ni包WC涂层的工艺及其组织结构和性能。得出了爆炸喷涂Ni包WC的最佳工艺条件及其对组织结构和性能的影响规律     

冷气动力喷涂技术研究进展

作为一种新的涂层方法－冷气动力喷涂因能在较低的温度下喷涂金属、合金以及复合涂层而受到人们的关注。综述了国内外冷气动力喷涂技术领域的最新研究进展，主要包括冷气动力喷涂技术研究、冷喷涂涂层的结构性能和涂层特点及其应用。     

爆炸喷涂纳米WC-Co涂层的研究

为促进爆炸喷涂法替代常规喷涂工艺在工业上的应用,采用爆炸喷涂法制备了纳米和普通WC-12Co涂层.采用金相显微镜、扫描电镜分析比较了两种涂层的显微组织,用显微硬度计和磨料磨损试验机测试了两种涂层的显微硬度及耐磨料磨损性能,并利用扫描电镜对磨损形貌进行了分析.结果显示,纳米涂层具有比普通涂层更高的致密度和显微硬度,纳米涂层中WC颗粒的分布更均匀;纳米涂层的磨损机理为微观切削机制,其耐磨料磨损性能比普通涂层差.     

喷涂及激光熔覆制备难熔金属涂层的研究现状

钼、钽、钨、铌及其合金等难熔金属具有高熔点、良好的高温性能等特点，在防护领域发挥重大作用，但其成本高，且由于熔点高、导热低、脆性大导致其加工比较困难。通过特定工艺在基体表面制备难熔金属涂层，可以在不改变基体性能的基础上使其具有难熔金属优良的力学性能、高温性能，且能够有效降低制造成本，对于装备表面防护具有重大的研究价值。鉴于难熔金属涂层在制造业中发挥着越来越重要的作用，首先介绍了钼、钽、钨、铌等难熔金属涂层的等离子喷涂、爆炸喷涂、激光熔覆及冷喷涂制备技术，总结了各工艺特点。在此基础上，分析对比了不同工艺制备难熔金属涂层的微观组织及性能，归纳了从涂层材料成分及结构、工艺参数及后处理3个方面做出的改进进展。最后对难熔金属涂层制备技术发展尚存的问题与发展方向进行了展望。     

等离子、连续爆炸喷涂Cr3C2-25％NiCr层的磨料磨损性能

在销盘式磨料磨损试验机上，对等离子喷涂（ＡＰＳ）及爆炸喷涂（ＤＳ）的Ｃｒ３Ｃ２－２５％ＮｉＣｒ涂层的耐磨料磨损性能进行了研究。试验证明了耐磨性从小到大的顺序。扫描电镜（ＳＥＭ）对磨损表面分析表明，磨损机理主要是犁沟和应变疲劳两种。用压痕法测定的涂层韧性顺序与涂层的耐磨性顺序一致。     

爆炸喷涂WC—Ni涂层工艺与组织性能的研究

本文详细介绍了爆炸喷涂Ni包WC涂层的工艺及其组织结构和性能。得出了爆炸喷涂Ni包WC的最佳工艺条件及其对组织结构和性能的影响规律。     

超音速电弧喷涂3Cr13不锈钢涂层的结构及性能

超音速电弧喷涂时电弧被压缩、被拉长，叶涂速度快，温度高。喷涂丝材端部经电弧加热、溶化后，被高速压缩的空气射流雾化、加速，形成了喷涂粒子束。用光学显微镜和电子扫描显微镜对３Ｃｒ１３涂层的组织结构进行了观察；用电子扫描显微镜对３Ｃｒ１３喷涂颗粒粒度及变形进行了分析；用拉伸试验法对涂层的结合强度进行了测试。结果表明，超音速涂颗粒细小，涂层表面光滑，组织致密，结合强度高。     

Cr3C2—25%NiCr涂层抗滚动接触疲劳磨损性能的研究

研究了Ａｒ／Ｈｅ和Ａｒ／Ｈ２作为等离子气体的大气等离子喷涂和连续爆炸喷涂三种喷涂工艺的Ｃｒ３Ｃ２－２５％ＮｉＣｒ层抗涂层抗滚动触疲劳磨损性能。试验证明，ＣＤＳ涂层综合性能最好，三种涂层具有不同的失效机理。     

用电热爆炸超高速喷涂法制备WC-Co合金涂层的研究

制备高性能表面耐磨涂层是抵抗工件磨损的有效途径.利用自行研制的电热爆炸超高速喷涂装置,进行了在大气环境下制备WC-Co硬质合金抗磨涂层的试验研究.分析了WC-Co金属陶瓷箔爆炸过程的电学变化特性,不同电压等级下的试验结果表明:爆炸箔的平均能量利用率约为30%,得到了亚微米级的超细晶涂层;涂层的平均显微硬度为原始喷涂材料硬度的1.1～1.5倍,最高可达2 220 HV;在涂层与基体结合面处形成了不同于涂层和基体组织的过渡层;晶粒直径最小可达70 nm,平均晶粒度级别数G=20.8.     

建筑铝型材的静电粉末喷涂进展

铝建材的静电粉末喷涂逐步占据阳极氧化的市场，介绍了粉末喷涂的发展、喷涂原理和工艺特点、粉末喷涂层的特性，并比较了粉末涂层和阳极氧化膜的性能。     

真空等离子喷涂技术及其设备的研究

本文介绍了真空等离子喷涂（ＶＰＳ）的技术特点，主要叙述了ＺＤＰ－１７００型ＶＰＳ设备真空系统的特点和主要性能。介绍了用ＺＤＰ－１７００型ＶＰＳ设备喷涂的几种典型涂层的性能，并与大气等离子喷涂（ＡＰＳ）涂层性能作了比较，结果表明ＶＰＳ的涂层的性能明显地优于ＡＰＳ的涂层的性能。