HfC陶瓷涂层的制备与性能分析

用等离子喷涂法在不锈钢基体上制备了HfC陶瓷涂层,用X射线衍射分析仪和扫描电镜对所制备的HfC涂层分别进行了组织结构和外表形貌的分析,并对涂层试样进行了烧蚀试验.试验结果表明,可以用等离子喷涂法制备较为致密的HfC涂层,HfC涂层的线烧蚀率为0.019 mm/s.     

三阳极大气等离子喷涂Cr2O3涂层的研究

采用SEM及XRD方法对用三阳极等离子喷枪所制备的Cr2O3涂层的结构、相及基本的性能进行了表征.并与传统等离子喷涂所制备的Cr2O3涂层进行对比.结果表明,在显微结构和硬度方面三阳极等离子喷涂所制备的Cr2O3涂层与传统等离子喷涂所制备的相近,但结合强度比传统等离子喷涂的高48%.     

环境障涂层吹砂及热梯度烧蚀行为

环境障涂层（EBC）在实际服役过程中不仅面临高温燃气热梯度烧蚀环境，还会面临砂砾冲蚀情况。为此，本文对等离子喷涂的EBC涂层（底层为硅，面层为双硅酸镱）进行了表面吹砂和高温燃气热梯度烧蚀考核试验。首先对EBC涂层的吹砂行为进行了分析，结果表明，吹砂会引起涂层开裂和表层剥落。然后在经过了1400℃烧蚀考核后，本研究分析了样品不同区域的烧蚀形貌，并重点研究了中心烧蚀区的涂层失效行为。结果表明，中心烧蚀区涂层失效与硅元素的扩散直接相关。根据内部微观组织及显微成分的分析，本文给出了硅扩散导致涂层烧蚀剥落的机理分析。     

等离子喷涂高TcY—Ba—Cu—O超导涂层的研究

用等离子喷涂法制备出结合良好、均匀致密、工艺重复性及稳定性较好的高TcY-Ba-Cu-O超导涂层。其零电阻温度为84K。采用X射线衍射、电子探针、差热分析等手段对涂层的相结构、显微组织等进行了初步的研究。探讨了等离子喷涂工艺参数和后热处理条件对涂层超导性能的影响。     

等离子喷涂CuNiIn涂层性能研究

通过等离子喷涂方法制备了CuNiIn涂层试样,对不同参数所制备的涂层进行了金相组织分析、显微硬度及弯曲试验.研究结果表明:等离子焰流的功率对涂层材料有非常明显的影响作用;随着氢气流量和喷涂功率的增大,涂层致密度及显微硬度提高,涂层中氧化物增多,涂层弯曲后裂纹也增多,涂层剪切强度则先增大后减小.     

HVOF和APS喷涂T800涂层性能研究

分别采用超音速火焰喷涂(HVOF)和大气等离子喷涂(APS)法,在Inconel718基体上制备T800涂层,并对涂层的金相显微结构、孔隙率、硬度及结合强度进行测试.试验结果表明,两种涂层与基体间均形成良好的界面结合,涂层组织均匀良好;与APS制备的T800涂层相比,HVOF制备的涂层孔隙率略低,表面硬度HR15N略高,结合强度较高.     

HVOF和APS喷涂WC-10Co-4Cr涂层性能研究

以45号钢为基体分别采用超音速火焰喷涂(HVOF)和大气等离子喷涂(APS)法,制备了两种WC-10Co-4Cr涂层,并对两种工艺喷涂的WC-10Co-4Cr涂层进行了金相显微结构分析、结合强度及硬度测试.试验结果表明:HVOF和APS制备的WC-10Co-4Cr涂层金相组织分布均匀,界面结合致密无杂质;HVOF制备的WC-10Co-4Cr涂层的孔隙率较小,且显微硬度及结合强度均优于APS的.表明,HVOF制备的WC-10Co-4Cr涂层的基本性能优于APS制备的WC-10Co-4Cr涂层.     

等离子喷涂镍铬硼硅耐磨涂层的工艺研究

采用大气等离子喷涂方法制备镍铬硼硅耐磨涂层,对涂层的结合强度、金相组织、硬度等性能进行分析,并对机械加工后的涂层进行了显微组织分析,研究结果表明,镍铬硼硅耐磨涂层可用于等离子喷涂工艺,涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性。     

钛涂层接骨板的生物和力学性能的研究

采用低压等离子喷涂工艺，在３１７Ｌ不锈钢质接骨板上喷涂了钛涂层，制备出钛涂层的接骨板，通过动物的植入试验，研究了这种骨板的生物相容性，利用扫描电镜，电子探针，Ｘ射线衍射仪等分析仪器对涂层的微观结构，涂层－基体界面成分分布等进行了研究，同时也对涂层接骨板的电化学性能进行了研究，结果表明，喷涂过程对不锈钢质接骨板本身的冶金能影响很小，钛涂层结合良好，其与骨组织的生物相容性能优于未涂钛层的不锈钢接骨板。     

拉瓦尔喷嘴与直喷嘴对等离子喷涂NiCrAlY涂层组织及性能的影响

分别用拉瓦尔喷嘴和直喷嘴,采用等离子喷涂方法制备NiCrAlY涂层,并测试了不同喷嘴所制备的涂层的性能及组织的差异.试验结果表明:所制备的NiCrAlY涂层均具有明显的层状组织,涂层颗粒界线明显;直喷嘴制备的NiCrAlY涂层中有明显的未熔颗粒;拉瓦尔喷嘴制备的涂层与直喷嘴的相比,涂层显微硬度和结合强度更高     

气氛保护等离子喷涂成形W/Re合金喷管的抗热震烧蚀性能研究

用包覆法制备W-5%Re复合喷涂粉末, 再采用气氛保护等离子喷涂成形技术结合真空烧结技术制备内径为8 mm、壁厚16.5 mm、长30 mm的某实验型固体火箭发动机W/Re复合喷管, 并测试了喷管在地面点火试车条件下的抗热震烧蚀性能。研究结果表明, 气氛保护等离子喷涂成形W/Re喷管为典型的柱状晶层片结构, 致密度仅为87.5%。经2 300 ℃真空烧结480 min后, W/Re合金喷管由层片结构转化为颗粒状结构, 致密度提高至98.6%, 综合力学性能显著提高。地面试车实验后, W/Re合金喷管整体结构完好, 未出现炸裂和破碎现象, 抗冲刷和耐烧蚀性能良好, 其线烧蚀率仅为0.15 mm/20 s。经SEM、EDS等检测发现, 喉部以机械剥蚀为主、熔化烧蚀及热化学烧蚀为辅, 其烧蚀程度最为严重; 收敛段为机械剥蚀和热化学烧蚀, 其烧蚀程度次之; 而扩散段则主要发生热化学烧蚀, 其烧蚀程度最低。     

堆焊工艺参数与碳化钨含量对镍基碳化钨涂层性能的影响研究

以Ni35复合WC粉末为原料,采用等离子堆焊工艺在Q235A低碳钢表面制备了镍基复合碳化钨涂层,研究了焊接电流、WC含量对复合涂层性能的影响。结果表明,降低堆焊电流,减少热量输入,可以有效防止WC沉积。在研究范围内,WC含量低的样品WC沉积明显,而WC含量高的样品中WC分布较均匀。Ni35复合WC涂层相组成主要为γ-Ni(Cr,Fe)相、γ-(Ni,Fe)基体相,第二相WC,弥散相Cr₃C₂、Cr₇C₃、FeNi₃和W₂C。在焊接电流一定时,随着WC含量增加,堆焊涂层硬度增大;涂层中WC含量相同时,随着堆焊电流降低,涂层硬度上升。在大焊接电流(210 A)下,随着镍基涂层中WC含量增加,样品磨损量逐渐增大;在小焊接电流(195 A)下,随着WC含量增加,样品磨损量降低;当涂层中WC含量相同时,随着堆焊电流降低,样品磨损量降低。     

等离子喷涂Al_2O_3涂层/GCr15干摩擦磨损性能研究

氧化铝陶瓷涂层因具有良好的耐磨、耐蚀性能而得到广泛的应用.本文利用销-盘式摩擦磨损试验机研究了大气等离子喷涂Al2O3涂层与GCr15摩擦副的室温干滑动摩擦磨损特性,用扫描电镜和能谱仪对磨损区域进行了分析.结果表明:在室温干摩擦条件下,Al2O3陶瓷涂层的磨损量随载荷的增加而增加,当载荷大于50 N时,涂层的磨损量随载荷的增加而降低,随线速度的提高而增加.在摩擦过程中,陶瓷涂层表面产生的表面膜,使涂层的磨损量减小.Al2O3涂层的磨损机理是脆性微剥落和粘着磨损共同作用.     

电子束重熔Ni60A自熔合金涂层的研究

用电子束重熔、等离子喷涂和等离子堆焊方法制备Ni60A自熔合金涂层。通过SEM、电子能谱和显微硬度分析表明,电子束重熔涂层与基体的结合较好、气孔率较低、细小的脆性相在涂层中起弥散强化作用,其显微硬度最高。磨损实验也证明了电子束重熔涂层的耐磨性最好。     

等离子喷涂碳化钛-硅化钛涂层的组织结构与性能

研究直接喷涂和反应喷涂合成的两种碳化钛-硅化钛复合涂层的组织结构与性能.通过等离子喷涂技术将两种不同复合粉(TiC-TiSi₂和Ti-SiC)分别喷涂在TC4钛合金表面制备成碳化钛-硅化钛复合涂层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、显微维式硬度计、划痕仪对所得涂层进行表征及测试.结果表明:等离子喷涂TiC-TiSi₂复合粉所得涂层中含TiC为58%,Ti₅Si₃为21%,TiSi₂为7%,Si为9%和SiO₂为5%,等离子喷涂Ti-SiC复合粉所得涂层含有TiC(47%),Ti₅Si₃(40%)和SiC(13%);在等离子喷涂过程中Ti-SiC复合粉中的Ti与SiC发生了明显的化学反应,反应生成了TiC和Ti₅Si₃;等离子喷涂Ti-SiC复合粉所得涂层,具有更薄的层片和更小的晶粒尺寸.与等离子喷涂TiC-TiSi₂复合粉所得碳化钛-硅化钛涂层相比,等离子喷涂Ti-SiC复合粉所得碳化钛-硅化钛涂层具有更高的结合强度、更高的显微硬度(提高了18.7%)、更好的韧性及更好的耐划痕性能,这主要在于等离子喷涂Ti-SiC复合粉反应合成的碳化钛-硅化钛涂层中硬质相的相对含量更高且反应合成的碳化钛、硅化钛晶粒更细小.     

等离子喷涂制备的ZrSiO4陶瓷涂层性能的研究

采用等离子喷涂工艺制备的ZrSiO4／NiCr涂层与基材结合良好，涂层致密；ZrSiO4涂层主要由ZrO2基体相和SiO2相组成，SiO2组元比较均匀地分布在ZrO2基体相中．ZrSiO4涂层的硬度为HRC50～55．ZrSiO4／NiCr涂层的抗热震性能优于ZrSiO4/Ni-Al涂层及ZrSiO4涂层，ZrSiO4／NiCr涂层能够承爱热冲击作用而不发生涂层自基体表面剥落．ZrSiO4／NiCr涂层具有很好的抗熔融金属(锌与铝)热腐蚀的性能．     

大气等离子喷涂制备锰钴尖晶石涂层及其电导率

采用大气等离子喷涂(APS)工艺制备了Mn-Co尖晶石涂层,同时研究了不同载气和喷距对涂层形貌及电导率的影响.采用直流四电极法测量涂层的电导率,利用SEM,XRD和XPS等表征手段对涂层微观形貌、组成等进行表征.结果表明,所制备的涂层致密、孔洞较少、与基体结合良好,表面呈现液态沉积与微熔颗粒堆积相混合的状态.800℃时,载气量为2 SLPM下涂层的电导率是18 S/cm,而其余载气量下涂层电导率仅有8 S/cm,低载气量制备的Mn-Co涂层具有良好的导电性;800℃下只有喷距为130 mm的涂层电导率超过了10 S/cm,增加喷距对电导率影响较小,各涂层电导率分布较为接近.测试态涂层表面形成了各种取向的金字塔状尖晶石晶体结构,其尖晶石相衍射峰强度显著提高;高电导率涂层中2价和3价元素比例更接近1∶2,为典型的尖晶石结构,其表现出较高的电导率.因此,适当的载气流量和喷涂距离可使涂层中含有更多的高电导率尖晶石相.     

等离子喷涂Al2O3涂层的介电性能

采用大气等离子喷涂制备厚度大于1.0mm的氯化铝涂层,分别对涂层的显微结构、相组成及氧化铝涂层的介电性能进行了表征,并对氧化铝涂层的击穿失效机理进行了探讨.结果表明,等离子喷涂氧化铝涂层为层状结构,以多孔的γ-Al2O3为主晶相,其体积电阻率、击穿电压均明显低于烧结氯化铝块材,涂层的介电失效是由电晕放电击穿和热击穿共同作用而致.