等离子喷涂ZrO2热障涂层的热冲击性能

利用ANSYS软件对铝、镍基体等离子喷涂ZrO2热障涂层在热冲击过程中的应力分布进行了数值模拟,并比较了不同金属基体对涂层热冲击行为的影响.结果表明:热冲击过程中产生的径向热应力最终导致涂层中垂直裂纹的出现,镍基体涂层的热冲击性能优于铝基体,有限元计算结果与试验结果吻合良好.     

水润滑条件下等离子陶瓷涂层的磨损机理研究

针对纯水液压柱塞泵工况，研究了滴水润滑条件下五种等离子陶瓷涂层和整体烧结氧化铝配对的摩擦磨损情况，考察了摩擦系数和试环的磨损量随时间的变化规律，利用SEM、X射线能量色散谱仪等设备观察和分析了磨损表面的形貌和化学元素组成。     

等离子喷涂ZrO2-8%Y2O3热障涂层的组织与性能研究

采用超音速火焰喷涂粘结层、大气等离子喷涂陶瓷层制备了双层结构的热障涂层。利用扫描电镜对热障涂层进行了微观组织结构分析,主要对涂层的热导率及隔热性能进行了试验研究。结果表明：陶瓷层与粘结层、粘结层与基体的结合良好;陶瓷涂层在1100℃下的热导率为0.99W/（m·K）;在测试温度为1100℃、冷气流量为4m3/h的条件下,隔热效果可达到155℃。     

TiN涂层刀具的抗热冲击性能

采用激光照射的方法研究了TiN涂层刀具的抗热冲击性能,并用有限元的方法计算了TiN涂层刀具在激光照射过程中产生的应力分布.结果表明:利用激光照射的方法研究涂层刀具的抗热冲击性能是可行的,将激光的临界功率密度作为评价涂层刀具抗热冲击性能的参数;涂层在激光照射过程中产生的压应力作用下发生失稳翘曲,进而导致裂纹的产生.试验结果和有限元计算结果吻合良好.     

涂层结构对等离子喷涂陶瓷涂层抗热震性的影响

采用等离子喷涂工艺制备了四种结构的金属－陶瓷复合涂层,对涂层进行了热震试验,并探讨了涂层的热震失效机制。试验结果表明,涂层热震的效的本质为循环应力作用下的疲劳失效,其失效过程包括裂纹形成,扩展及最终剥落三个阶段。     

等离子喷涂粒子的直径对冲击速度以及涂层构建的影响

采用数值计算和SEM分析的方法,研究了等离子喷涂粒子直径对其冲击速度以及涂层构建的影响.采用纳米氧化铝(粉末直径d≈20m)悬浮液大气等离子喷涂技术(SPS)制备了有纳米结构的涂层.结果表明.粒子的密度对其在等离子喷涂流场中的速度影响不太明显,粒子直径对冲击速度以及涂屡构建有明显影响,流场中的粒子直径的减小,粒子越难克服流场边界的阻力,冲击变形越小;可增大涂层中有纳来结构的比例,获得精细的涂层结构,涂层表面粗糙度下降.粒子直径＜45mm,将不能克服流场边界的阻力,不能沉积到基材表层,沉积效率下降.获得精细纳米氧化铝涂层最佳的流场中的粒子的直径为300～500mm.     

激光重熔纳米SiC复合陶瓷涂层组织和性能研究

研究了WC／Co-NiCrAl等离子复合陶瓷涂层、激光重熔等离子涂层、激光渗入纳米SiC涂层的组织结构、耐磨性能。结果证明：在所定的工艺参数下，等离子喷涂层组织呈层片状，层间为机械结合界面；经激光重熔后，激光作用区涂层组织细化，孔隙率降低，耐磨性能是原等离子涂层的1．3倍；渗入纳米SiC后，组织进一步细化，孔隙率进一步降低，SiC颗粒仍处于纳米尺度，分布在粗颗粒表面及粗颗粒之间，其耐磨性能是原等离子涂层的2．6倍。     

等离子喷涂纳米ZrO2功能梯度热障涂层的孔隙结构

采用大气等离子喷涂技术制备了纳米ZrO2功能梯度热障涂层,采用定量金相分析技术分别研究了表面陶瓷层、中间层及界面处的孔隙率、孔隙尺寸和孔隙形状.结果表明:各区域的孔隙率、孔隙尺寸和孔隙形状系数服从各自相似的概率分布;界面处孔隙率最高为6.87%,表面陶瓷层和中间层孔隙率略低;涂层中尺寸在1μm以下的孔隙数量最多,约占65%;孔隙大多呈等轴状,所占比例在70%～73%之间.     

多冲碰撞载荷下激光涂层的裂纹损伤及机理分析

对激光涂层进行了多次冲击碰撞试验，并通过SEM等手段分析研究了激光涂层在多冲碰撞载荷下的裂纹形成与扩展机理。研究发现：涂层裂纹多从表层起源，在涂层内应力和反复碰撞压应力的联合作用下逐步扩展；裂纹形状与材料、熔覆工艺及多冲工况相关，裂纹在表面呈横断和网状两大类，在截面呈垂直和网状扩展型两种。用应力集中理论和空位聚集理论解释了裂纹的成核与扩展机制。     

人工关节涂层性能的研究

本文研究了利用等离子弧喷涂技术将人造骨粉喷涂于金属人工关节表面时，喷涂工艺参数对涂层质量的影响，测定并分析了不同工艺参数下涂层的结合强度和显微组织。试验结果表明，选择合适的喷涂工艺参数和控制措施，可以获得结合性能较佳的以金属人工关节为基体的人造骨粉涂层。     

双送粉激光熔覆CoCrAlSiY/YSZ梯度涂层微观组织及热振性能

采用双送粉方式,利用激光熔覆技术在TC4基体上制备CoCrAlSiY/Y2O3-ZrO2(YSZ)梯度涂层.对CoCrAlSiY/YSZ梯度涂层的微观组织、元素分布、显微硬度及热振性能进行了分析与研究,结果表明:梯度涂层与基体结合紧密,各梯度亚层之间不存在明显的界面,梯度涂层无明显裂纹,形成了良好的冶金结合;随着YSZ...     

功能梯度热障涂层热震表面裂纹

作为发动机热端部件上使用的功能梯度热障涂层，其热震性能的好坏直接关系到涂层的使用寿命，涂层内部的裂纹在热震环境下的变化是影响其热震性能乃至使用寿命的直接因素。采用YSZ与NiCrCoAlY等离子喷涂制备了功能梯度热障涂层试样，采用扫描电子显微镜对不同次数热震后的涂层表面不同位置进行了观察比较。结果表明，随试样位置及热震次数的不同，表面裂纹存在显著不同；除主裂纹外，会产生二次裂纹；主裂纹与二次裂纹的宽度存在差异。     

纳米陶瓷材料在热喷涂中应用的研究进展

介绍了近年来国内外热喷涂制备纳米陶瓷涂层的方法，纳米喂料的制备，热喷涂纳米陶瓷涂层的性能，指出了目前纳米陶瓷涂层制备过程中出现的问题和解决思路。     

陶瓷增强相对金属-陶瓷复合涂层的影响

对电弧喷涂几种不同陶瓷增强相的Fe复合涂层的特点和性能进行了研究，在20钢基体上喷涂含陶瓷TiB2／Al2O3，TiB2-Cr3C2，TiB2，Cr3C2及TiB2-Cr3C2-Al2O3的管状喷涂丝材，采用光学显微镜和XRD对涂层的微观特性进行分析，结果表明，涂层中含有TiB2，Al2O3，Cr3C2，Cr3O2等陶瓷相。通过对涂层常规性能测试表明，含TiB2／Al2O3和Cr3C2的涂层孔隙率较低、结合强度高、并具有优良的耐磨性及抗热震性能。     

纳米复合陶瓷材料抗热震性能的研究进展

综述了纳米复合陶瓷材料抗热震性能的测试方法;讨论了影响材料抗热震性能的主要因素,包括各组分热物理性能、不同增韧机理、微观裂纹、抗热震性能测试方法以及实验参数等;指出了研究中尚需解决的问题。     

铝基体喷涂Al2O3-TiO2/NiCoCrAlY系梯度涂层的抗热震性能

在ZL104铝合金基体上喷涂了Al2O3-TiO2／NiCoCrAlY系梯度涂层和Al2O3-TiO2非梯度涂层,对这两种试样进行了室温←→400℃冷热循环试验,以研究涂层的抗热震性能和热震失效机制。结果表明：Al2O3-45%TiO2与基体热膨胀系数的差异所产生的热应力是热震过程中涂层剥落的主要原因,涂层成分的梯度变化缓解了热应力,提高了抗热震失效能力;在热震循环过程中试样的弯曲是由基体和涂层材料膨胀系数、导热系数的差异以及铝基体的塑性变形造成的,这种变形使涂层产生残余拉应力,降低了涂层的抗热震性能。     

Abrasion Resistance of Thermal Sprayed Composite Coatings with a Nickel Alloy Matrix and a WC Hard Phase. Effect of Deposition Technique and Re-melting

Coatings resulting from the spraying of mixtures with different proportions of two commercial alloys, a nickel self-fluxing alloy and a tungsten carbide with cobalt, have been produced using two flame-spraying techniques: HVOF, and powder oxy-acetylene flame spraying. The effect of both hard-phase content and coating-spraying technique on abrasion resistance is discussed in terms of the coatings' mechanical properties and microstructure.     

ZrO2热障涂层耐高温冲刷性能研究

采用等离子喷涂工艺制备了NiCoCrAlY／ZrO2热障涂层，利用超音速火焰喷涂（HVOF）ZrO2粒子高速冲刷涂层表面，考察ZrO2热障涂层的耐高温冲刷性能。结果表明，等离子喷涂NiCoCrAlY／ZrO2热障涂层具有较好的耐高温冲刷性能，经高温高速粒子冲刷20s后，涂层与基体结合良好，涂层完整，未出现大面积的剥落。等离子喷涂ZrO2热障涂层高温冲刷的主要磨损机理为脉动冲击作用造成的裂纹扩展、涂层颗粒变形磨损和微切削。涂层的耐高温冲刷性能主要取决于涂层的硬度。