热喷涂用纳米结构喂料的制备研究

探索了热喷涂用纳米结构喂料的制备工艺，并制备了纳米结构的Al2O3—13wt％TiO2喂料。采用超音速等离子喷涂工艺进行了喷涂试验。结果表明，该喂料可用于热喷涂工艺。     

第一讲 装备再制造技术（七）

（3）超音速等离子喷涂技术制备微米、纳米结构涂层 装备再制造技术国防科技重点实验室采用自行研制的高效能超音速等离子喷涂系统喷涂Al2O3/TiO2和WC／Co纳米结构喂料,制备了纳米结构热喷涂涂层。表9为其超音速等离子喷涂工艺参数。     

等离子弧喷涂纳微米结构陶瓷涂层相变及显微分析

本文采用两种不同的工艺手段，分别制备了可用于热喷涂的Al2O3-13％TiO2纳米结构喂料，并采用等离子喷涂工艺制备了涂层。采用X-Ray衍射和TEM等分析手段对喂料和涂层进行了分析测试。结果表明，不同的造粒工艺获得的喂料和涂层具有不同的相组成，同时显微结构也有所不同。1300℃下热处理的喂料制备的涂层中包含纳米尺度的晶粒。     

等离子喷涂制备耐磨涂层研究进展

综述了国内外等离子喷涂制备传统耐磨涂层的研究情况,介绍了等离子喷涂制备纳米结构涂层和纳米掺杂微米结构涂层的研究新进展,介绍了纳米结构喂料的制备、纳米结构涂层的特殊性能及应用情况,同时还指出纳米结构涂层制备过程中存在的问题.最后,等离子喷涂今后的发展方向和应用前景进行了展望.     

基于CCD图像处理技术的等离子喷涂粒子温度研究

应用先进的Spray Watch-2i热喷涂状态监测设备，对超声速等离子喷涂过程中纳米结构Al2O3＋13％TiO2喂料的粒子温度进行了研究，优化了喷涂距离。通过监测分析，喷涂粒子温度随喷涂距离变化曲线呈抛物线规律，在距喷嘴8～10cm处粒子的温度达到最大。     

枪管长度和喷涂距离对超音速火焰喷涂制备纳米WC-12Co涂层组织和硬度的影响

以纳米WC-12Co粉末为喷涂喂料,采用超音速火焰喷涂工艺,在其它喷涂工艺参数优化的条件下,只改变枪管长度和喷涂距离,在Q235钢基体上制备了八种涂层;用X射线衍射仪和扫描电镜对喷涂粉末及涂层进行了相结构和形貌分析,探讨了枪管长度和喷涂距离对涂层显微硬度、相结构以及表面形貌的影响。结果表明：与喷距相比,枪管长度是影响纳米WC涂层显微硬度的主要因素,用长枪管制备的涂层比短枪管制备的涂层分解严重,但相应涂层的显微硬度却显著提高;当枪管长度相同时,喷距变化也会对涂层的相结构、表面形貌和显微硬度产生一定的影响。     

等离子喷涂用纳米Al2O3/TiO2团聚粉体的制备

采用喷雾造粒技术制备出纳米Al2O3/TiO2团聚粉体,使用高温电炉通过三种不同制度进行了烧结;测定了其松装密度与流动性,用X射线衍射方法分析了其相组成,用扫描电镜分析了团聚粉体的形貌,并进行了等离子喷涂试验.结果表明:两步烧结法所得纳米团聚粉体的致密度与结合强度高,适于等离子喷涂,可以获得高质量的纳米涂层.     

陶瓷涂布刮刀的研制

本文使用等离子喷涂工艺利用普通蓝钢刮刀制备陶瓷涂布刮刀.研究了涂层的微观结构,进行了涂层结合强度、耐磨性性能测试.在本文研究的参数变化范围内,以刮刀涂层平面度为评价标准,通过对电孤电流、走枪速度、喷涂距离三个喷涂工艺参数的正交设计试验,确定了最优等离子喷涂工艺参数.     

火焰喷涂法制备纳米改性陶瓷涂层

研究了纳米改性陶瓷粉的配制。对所制备的纳米改性陶瓷涂层的结合强度、孔隙率、耐磨性、耐蚀性、微观形貌进行了试验研究。结果表明;火粉喷涂法制备的纳米改性陶瓷涂层与等离子喷涂陶瓷涂层性能相近。     

第一讲 装备再制造技术（六）

3．微纳米等离子喷涂技术 随着纳米材料的研究开发与应用,微纳米结构涂层（Nanostructure Coating）的制备成为热喷涂技术重要的发展方向。与传统涂层相比,纳米结构涂层在强度、韧性、抗蚀、耐磨、热障、抗热疲劳等方面会有显著改善,且部分涂层可以同时具有上述多种性能。等离子喷涂技术是制备微纳米结构涂层较好的技术之一,同时也是具有发展前景的技术。     

PS304固体润滑镀层混和粉末流动特性的若干影响因素

PS304是应用于高速、高温无油透平机械的一种复合等离子喷涂固体润滑镀层。在等离子喷涂过程中，粉末的流动能力受颗粒形状和形状分布、颗粒尺寸和尺寸分布、接触介质、颗粒制作处理方法、表面化学性质和密度等因素的影响。本文详细讨论这些因素对PS304混和粉末流动特性的影响。     

纳米表面工程中的纳米结构涂层组装

阐述了组装纳米结构涂层的材料学基础、意义及国内外应用研究现状;综述了纳米结构喷涂粉材的组成、加工方法和加工步骤,以及利用热喷涂技术(直接组装法和间接法)、电沉积技术、胶粘技术组装纳米结构涂层的技术路线和工艺条件;介绍了固相反应法、液相反应原位喷雾干燥法等加工纳米结构喷涂粉材的新方法。     

面向RPST的氩氮等离子射流温度分布的测量

在假定等离子体处于局域热力学平衡与光学薄条件下 ,用谱线绝对强度法测量了在等离子熔射快速制模(RPST)过程中氩氮等离子射流的温度分布。实验由CCD装置采集等离子射流图像 ,通过标定实验建立射流图像灰度和辐射强度之间的函数关系并应用Abel变换最终得到射流的温度场分布。获取的温度场将为RPST熔射工艺的合理设计提供科学依据     

等离子熔射快速制模中机器人运动轨迹生成方法及实践

在机器人等离子熔射快速制模中,熔射轨迹对熔射皮膜的成形性有重要影响。本文提出了由CAM加工轨迹转化为机器人等离子熔射轨迹的方法,避免了以往通过STL文件生成机器人熔射轨迹的繁琐过程。文章重点介绍了如何将CAM加工轨迹转化为机器人熔射轨迹,并对其进行了仿真与实验验证,结果表明:该方法比原有的由STL文件生成机器人熔射轨迹的方法更简便、灵活,更适应机器人等离子熔射制模成形的要求。     

等离子数字化熔射成形SOFC核心部件PEN及复阻抗分析

采用等离子熔射与机器人数字化成形技术相结合的方法制备SOFC瓦楞式核心部件PEN。基于交流复阻抗技术对制备的复合电极的电导率进行分析，并与流延法和等离子熔射结合制备的试样对比；采用经典的Arrhenius公式对试样电导率与温度的关系进行定量分析。结果表明，两种工艺制备的试样的电导率均随温度的升高而增大，呈现出明显的NTC效应；与流延和等离子熔射复合的方法相比，等离子数字化熔射成形工艺因为其连续喷涂成形的特点，可以大幅度降低界面接触电阻，提高试样的电导率。     

基于模式识别的等离子射流形态特征的研究

射流形态是熔射过程中最直观的射流信息,它是熔射各工艺参数稳定与否的直接反映。本文提出基于CCD对氩氮等离子熔射射流进行图像采集,利用数字图像处理方法提取射流形态,以射流狭长度来描述射流形态特征的识别方法。实验研究结果表明:射流狭长度特征可以很好地反映不同工艺条件下射流的形态特点;通过实验分析主要工艺参数对该特征的影响规律,得到输入电压对该特征有主要影响的结果;结合相应工艺条件下粒子飞行行为检测实验结果,对该射流诊断系统进行验证,表明该系统可实际应用于RSTP的工艺分析中。     

基于主成分分析法的等离子熔射层质量预测

等离子熔射制模是一个多因素影响的过程,不同工艺参数对模具表面熔射层质量的影响程度不同,同时各个参数之间有交互性和相关性。本文提出一种基于主成分分析法的等离子熔射层质量预测方法,通过对影响熔射层质量的相关因素进行主成分分析,排除次要因素,消除参数间的相关性,提取出主要参数。在此基础上建立预测模型,对不同工艺参数下等离子熔射层进行质量预测。算例表明:在熔射工艺参数中,输入功率、扫描速度对熔射层残余应力影响较大;扫描间距对熔射层孔隙率影响较大。选取两组工艺参数进行质量预测,得到熔射层残余应力和孔隙率预测值与实测结果基本一致的结论。     

等离子喷涂喷枪的研究现状及发展趋势

随着等离子喷涂技术的不断发展和广泛应用,作为该技术核心装置的等离子喷涂喷枪日益受到广泛关注。综述了各类等离子喷涂喷枪的原理和结构特点,并根据实际应用对等离子喷枪的发展进行展望。     

等离子体熔射粉末颗粒飞行特性研究

分别采用7速正六边形Lattice Boltzmann方法计算等离子体射流和随机算法计算颗粒运动,对等离子体射流中铁铬镍合金单个颗粒及颗粒群的热运动状态进行了较为详细的模拟研究,并采用芬兰Oseir公司热喷涂在线监测及诊断设备Spraywatch对不同电压下距射流出口200mm处颗粒平均速度和温度进行了实验测量。结果表明:模拟与实验符合较好,本模型计算速度比传统的方法快;颗粒直径大小、入口位置和运动轨迹决定颗粒的速度和温度变化,其他条件相同时,中心入射的大颗粒粉末可以比半径处入射的小颗粒粉末获得更高的速度和温度;通过计算得到了铁铬镍合金粉末颗粒在等离子体射流中稳定高速高温飞行的位置区间。     

Grinding of Ceramic Coatings with Cast Iron Bond Diamond Wheels. A Comparative Study: ELID and Rotary Dresser

Ceramic coatings, including chemical vapour deposited silicon carbide (CVD-SiC), plasma spray deposited aluminium oxide (PSD-Al2 O3 ), plasma spray deposited chromium oxide (PSD-Cr2O3), etc., have some special structural, physical, and mechanical properties. The precision and efficient machining of these ceramic coatings to the required quality has not yet been well established. In this paper, a comparative study was conducted to investigate the special aspects in the grinding of these ceramic coatings using the ELID method or the rotary dressing method. The stability of surface roughness, effects of material properties on the grinding results, and microscopic analysis of ground ceramic coatings by both methods were also analysed in detail.