等离子喷涂纳米氧化锆涂层的热震失效机理研究（英文）

采用合理的喷涂工艺参数制备了纳米氧化锆涂层并在1100℃下测试了其热震性能,利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对涂层的结构及表面/界面形貌进行了分析。根据实验分析结果提出了纳米涂层的热震失效机理,即孔隙或早期存在的微裂纹由于能提供更好的生长空间而使得附近的纳米颗粒在热震实验过程中优先长大,其长大过程会造成新的微裂纹生成,从而导致其它的纳米颗粒长大。随着纳米结构涂层中的大多数或者全部的纳米颗粒长大后,纳米结构随之变为准微米结构,其热震失效模式将类似于传统微米涂层的失效方式。     

真空等离子喷涂WC-Co涂层性能研究

研究了真空等离子喷涂（VPS）WC－Co涂层的性能，如涂层的结合强度、显微硬度、孔隙率、相组成和碳含量等。并与大气等离子喷涂（APS）的YVC－Co涂层的性能作了对比。结果表明VPS的WC-Co涂层性能明显优于APS的WC—Co涂层的性能。     

等离子喷涂YSZ热障涂层的热腐蚀行为研究

为了研究YSZ热障涂层在热腐蚀环境下的服役情况,采用等离子喷涂工艺在K38高温合金基体上分别制备了Y2O3稳定的ZrO3（YSZ）热障涂层和MgO稳定的ZrO2热障涂层（MSZ）,利用热重分析、X-射线衍射和带能谱的扫描电镜等手段,研究分析了这2种涂层在850℃含氯硫酸盐膜下的热腐蚀行为。结果表明：MSZ涂层在850℃热腐蚀时发生了相变,引起陶瓷外层开裂和剥落,影响了涂层的抗高温性能和使用寿命;而YSZ涂层在850℃腐蚀后没有相变发生,表现出了比MSZ涂层更佳的抗热腐蚀性能。     

等离子喷涂热障涂层高温风洞热震行为

采用等离子喷涂工艺制备ZrO2-8%Y2O3(质量分数,下同)陶瓷层,冷喷涂制备CoNiCrAlY粘结层,在高温燃气风洞条件下测试热障涂层的热震性能,并研究了高温氧化处理对试样热震性能的影响.结果表明,等离子喷涂热障涂层具有较好的抗热震性能,经过100次热震循环后,涂层与基体结合良好,涂层较为完整,未出现大面积的剥落;经过氧化处理后的试样抗热震性较差.     

TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层热腐蚀行为研究

研究TiAl合金表面等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层在850 ℃下对75%Na2SO4+25%NaCl熔盐的热腐蚀行为,及对TiAl金属间化合物抗高温热腐蚀性能的影响。研究表明,在850 ℃,等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层由于生成Cr2O3,NiO和NiCr2O4等各种氧化物组成的氧化层,显著提高了TiAl基体的抗热腐蚀性能。在热腐蚀过程中,S元素以Ni元素为载体,逐步渗入涂层中,生成过渡产物Ni3S2。随着O分压的升高,反应进入了氧化阶段,生成Cr2O3、NiO等氧化物,随着两种物质含量的增加,最后发生固相反应,生成尖晶石结构的NiCr2O4化合物。过渡产物Ni3S2与腐蚀介质中的Cl-离子形成微电池,可以加快热腐蚀反应速度     

真空等离子喷涂NiCoCrAlYTa涂层在1050℃的氧化行为研究

采用真空等离子喷涂(VPS)方法在DD6单晶合金基体表面制备NiCoCrAlYTa涂层,研究DD6基体和DD6/NiCoCrAlYTa涂层在1050℃的高温氧化行为,通过X射线衍射和扫描电镜研究涂层相结构和微观形貌变化。结果表明：NiCoCrAlYTa涂层氧化动力学曲线符合抛物线规律;氧化分为快速氧化和慢速氧化2个阶段,快速氧化阶段的氧化速率常数为0.006 52 mg²·cm^-4·h^-1,慢速氧化阶段的氧化速率常数为0.002 74 mg²·cm^-4·h^-1;在慢速氧化阶段形成较完整的氧化物防护层,有效降低涂层和基体的进一步氧化速率,其200 h氧化增重为0.9 mg/cm²,相较于DD6基体的氧化增重2.16 mg/cm²有显著降低。采用VPS方法在DD6基体制备的NiCoCrAlYTa涂层在1050℃以下具有优异的抗氧化效果。     

等离子喷涂Ag-SnO_2涂层的微观结构和性能（英文）

采用等离子喷涂技术在铜基体表面制备了Ag-SnO_2涂层,应用XRD和SEM对涂层的相结构和微观组织进行了表征,通过拉伸和硬度试验测定了涂层的力学性能,并采用电弧侵蚀试验测试了涂层的耐电弧侵蚀性能。结果表明,所得涂层结构均匀致密,涂层内纳米级SnO_2颗粒均匀分布在银基体中;涂层的力学性能和电弧侵蚀性能与块体合金接近;电弧侵蚀试验后,涂层表面阴极斑点分散,烧蚀轻微,表明所制备的Ag-SnO_2涂层具有良好的耐电弧侵蚀特性。     

大气与真空等离子体喷涂钨涂层的比较

利用等离子体喷涂技术在铜合金基体上制备1mm的钨涂层,并对大气和真空等离子体喷涂钨涂层性能进行比较。结果表明,真空喷涂钨涂层气孔率低、传热能力高、杂质含量低、结合强度高,热负荷性能好。与大气等离子体喷涂钨涂层相比,真空喷涂技术更适合应用到核聚变实验装置内壁上。     

SiC晶须对等离子喷涂YSZ涂层显微结构的影响（英文）

为了研究SiC晶须对等离子喷涂YSZ(Y_2O_3部分稳定的ZrO_2)涂层显微结构的影响规律,采用喷雾造粒技术制备了晶须含量分别为0%、1%、2%和3%(质量分数)的团聚YSZ颗粒(0#、1#、2#和3#粉末),利用等离子喷涂技术(APS)分别制备了0#、1#、2#和3#等4组涂层。利用扫描电镜(SEM)及金相显微镜等测试分析设备研究SiC晶须分散工艺和定量表征方法,以及团聚颗粒的形态和涂层的显微结构,并分析了含晶须涂层的成型过程。结果表明:机械搅拌时间增加至5 h时,晶须具有较好的分散程度,对应的晶须面积分数为11.03%。含晶须的团聚颗粒主要呈水滴状和纺锤状,1#、2#和3#粉末中水滴状和纺锤状团聚颗粒的数量比例分别为16.5%,22.7%和39.3%。由于非水平态晶须对颗粒中未熔融原粉末在冲击和铺展过程的阻碍作用,涂层的孔隙率随着晶须含量的增加而增加,0#涂层的孔隙率为3.89%,1#、2#和3#涂层的孔隙率分别是0#涂层的3.15倍、4.17倍和7.52倍。     

铝合金表面等离子喷涂制备Al/SiC复合涂层（英文）

对铝合金表面等离子喷涂制备Al/SiC复合涂层进行了研究,探索了SiC体积分数对复合粉末的沉积行为以及Al/SiC复合涂层性能的影响规律。研究发现,在等离子焰流中,纯SiC发生降解和氧化。SiC含量越高,等离子喷涂沉积Al/SiC复合涂层越困难,纯SiC沉积后与基体粘结层之间存在裂纹;SiC含量越高,Al/SiC复合涂层硬度越高。Al/SiC(50:50)复合涂层厚度70μm,显微硬度达到3690 MPa,对铝合金表面起到强化效果。     

真空等离子喷涂WC—Co涂层性能研究

研究了真空等离子喷涂(VPS)WC—Co涂层的性能，如涂层的结合强度、显微硬度、孔隙率、相组成和碳含量等。并与大气等离子喷涂(APS)的WC—Co涂层的性能作了对比。结果表明VPS的WC—Co涂层性能明显优于APS的WC—Co涂层的性能。     

稳恒磁场对超音速等离子喷涂NiCrBSi涂层组织和性能的影响（英文）

在稳恒磁场作用下,在45钢上喷涂了NiCrBSi涂层,并研究了NiCrBSi涂层的组织、力学性能和摩擦磨损性能。在稳恒磁场条件下,涂层的孔隙率显著降低,没有形成新物相,但γ-Ni、FeNi₃、Ni₃Si₂相中出现了择优取向。此外,涂层内的磁畴变得更为活跃,更容易随着外部磁场的细微变化而有序排列。涂层截面显微硬度显著提高,表面残余应力波动明显,涂层的磨损量降低了近13.6%。实验结果表明,稳恒磁场可以有效地改善涂层质量。此外,探讨了稳定磁场下喷涂提高Ni基涂层性能的机理。     

等离子喷涂纳米氧化锆涂层组织结构研究

采用三因素三水平正交实验设计法针对喷涂电流、主气(Ar)流量和次气(He)流量三个重要工艺参数安排实验方案,采用大气等离子喷涂方法制备纳米氧化锆涂层试样,通过扫描电镜观察并分析了喷涂工艺对涂层组织结构的影响,结果表明,涂层组织结构主要由两部分组成,即常规柱状组织和纳米状等轴组织,且等轴组织处于柱状组织的包围之中;随喷涂工艺不同,两部分组织含量存在明显差别.对于热障涂层而言,等轴组织对提高涂层隔热能力有利.     

等离子喷涂“桩钉结构”YSZ激光改性热障涂层的组织与性能（英文）

本试验采用大气等离子喷涂(APS)在含有NiCoCrAlYTa粘结层的镍基高温合金基体表面沉积氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)热障涂层,然后采用Nd:YAG的脉冲激光对热障涂层表面进行选择性激光表面改性处理,最后对喷涂态和"桩钉结构"激光改性YSZ涂层的组织与性能进行分析研究。结果表明:选择性激光表面改性形成的单元体表面粗糙度明显降低,表面的孔隙基本消除,同时形成了垂直于表面的分割网状裂纹,激光改性的"桩钉结构"单元体中还包含有柱状晶和等轴晶组织。XRD分析发现,喷涂态与"桩钉结构"单元体中都包含有非平衡四方相T',然而经过激光改性后,喷涂态中的单斜相M消失,72°~76°范围中T'峰明显增大。结果还发现,"桩钉结构"激光表面改性后,喷涂态YSZ热障涂层的平均结合性能由7.3 MPa增大到13.3 MPa;"桩钉结构"YSZ涂层的隔热性能比喷涂态的隔热性能有所下降,这是由于激光表面改性导致陶瓷层组织结构改变所造成的。     

等离子喷涂超导涂层的组织结构

Y-Ba-Cu系氧化物在液氮温区的高温超导电性被发现以来,其潜在应用价值引起了人们的极大兴趣。由于陶瓷材料所特有的高脆性使其加工性能极差,有效的成材途径成为这种氧化物超导陶瓷的实用化进程中主要研究方向之一。我们曾报道了用等离子喷涂工艺制备成YBa_2Cu_3O_(7-x)超导涂层的结果,运用此方法可以方便、灵活、有效地在多种基材上复合超导材料,得到超导电气元件。Neiser等及Cuomo等的结果也证实了     

等离子喷涂氧化钇涂层的组织结构

利用大气等离子喷涂技术在铝基体上制备了氧化钇涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪和金相显微镜对涂层的组织结构进行分析.结果表明:利用等离子喷涂制备的氧化钇涂层没有裂纹,比较致密,其孔隙率为5.58%;涂层由立方相和单斜相组成,喷涂粉末的相结构影响涂层的物相,粉末中的单斜相促进等离子喷涂过程中立方→单斜相变过程.     

等离子喷涂结构涂层研究

介绍了等离子喷涂的原理及特点;综述了等离子喷涂结构涂层的研究进展,包括耐磨涂层、热障涂层、耐蚀涂层;介绍了等离子喷涂结构涂层的复合处理技术;展望了等离子喷涂结构涂层的发展前景。     

等离子喷涂热障涂层的高温氧化行为研究

采用等离子喷涂工艺在K38高温合金基体上分别制备了Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)和MgO稳定的ZrO2热障涂层(MSZ),利用热重分析、X-射线衍射和带能谱的扫描电镜等手段,研究分析了两种涂层在900℃和1000℃的高温氧化性能.结果表明:YSZ涂层和MSZ涂层在900℃都有较好的抗高温氧化性能:MSZ涂层在1000℃氧化时发生了相变,引起陶瓷外层开裂,影响了涂层的抗氧化性能和使用寿命,而YSZ涂层在1000℃氧化没有相变发生,表现出比MSZ涂层更佳的抗氧化性能.     

等离子喷涂热障涂层的热循环氧化行为研究

本文采用大气等离子喷涂在HA188合金基材上制备NiCrAlY+YSZ热障涂层，并进行了1100 oC、1120 oC和1150 oC三个温度点的高温循环氧化行为对比研究。结果表明，随着考核温度的升高，热障涂层热循环失效寿命显著下降，失效主要是由YSZ/NiCrAlY界面附近YSZ 层中裂纹形成和扩展导致。循环失效后的YSZ与制备态的相结构一样，均为非平衡四方相t"-ZrO2，未发生t"→c+m相变。在热循环过程中，YSZ/NiCrAlY界面形成的热生长氧化物层（Thermally Grown Oxide, TGO）增厚基本符合“抛物线”规律，并且YSZ中裂纹的产生和扩展与TGO的增厚直接相关。     

等离子喷涂ZrO2热障涂层热冲击破坏研究

对比研究了等离子喷涂ZrO2梯度热障涂层及传统的双层结构热障涂层,选择NiCoCrAlTaY合金粉末作为热障涂层的粘结底层材料、7％Y2O3-ZrO2作为热障涂层的面层材料、不同比例的NiCoCrAlTaY与7％Y2O3-ZrO2(YPZ)复合粉末作为梯度过渡层材料,然后进行热冲击试验、金相分析及扫描电子显微镜形貌分析,结果表明梯度热障涂层热冲击寿命明显高于传统的双层结构热障涂层。