感应等离子体球化法制备球形金属粉体材料的研究进展

原料粉体的质量已经成为制约金属3D打印发展的瓶颈因素。感应等离子体球化法制备所得的金属粉体材料具有球化率高、球形度高、杂质含量低和粒径可控等优点,是当前最有希望实现3D打印用高性能球形金属粉体大规模工业化生产的技术。本文阐述了感应等离子球化技术的工作原理、发展历程和技术特点,着重介绍了利用该技术制备钨、钼、钛等金属球形粉体的研究现状,在此基础上探讨了感应等离子球化技术函待解决的难点问题以及未来的发展趋势。     

新型大气长层流等离子体喷涂方法和研究进展

介绍了一种新型大气等离子喷涂方法,该方法采用特殊内通道结构的直流非转移电弧等离子发生器,可以直接在大气条件下获得长度100～1000 mm之间变化的等离子射流。在大气条件下,等离子射流的流动特性具有"长、直、准"的层流或类层流状态,工作时噪音小于80 dB。在工作参数范围内,等离子射流的长度在固定总气流量条件下可以随输出功率的增加而增长;射流的长度在固定输出功率的条件下随总气流量的增加而减小。当使用在大气等离子喷涂技术中时,会为飞行粉末颗粒带来超长的加热和加速过程。文中详细介绍了大气层流等离子喷涂技术的研究历史和研究现状,以及研究团队利用该新型技术制备的6种涂层的显微结构、颗粒的飞行和加热特点,并对比了目前其他大气等离子喷涂技术的结果。结果表明,文中介绍的方法在最低的输出功率和气流量条件下,为金属和陶瓷颗粒提供了超长的飞行和加热条件,表现为较低的颗粒飞行速度和超高的颗粒表面温度。可以在不同的射流长度或喷涂距离下,获得不同的颗粒熔化状态或涂层结构,并发现可以直接在大气条件下获得大规模气液共沉积的涂层。     

等离子喷涂WC-Co-Ni涂层的高频感应加热后处理

本研究的目的是用高频感应加热后处理来改善大气等离子喷涂WC_Co_Ni涂层的性能。使用的喷涂粉末是将Ni_P合金加入到WC_Co粉末中而生产出来的WC_Co_Ni复合粉末。对涂层施以感应加热 ,使Ni_P合金与WC_Co_Ni涂层产生熔合 ,并使其与钢基体产生高强度的冶金结合。最近一些试验中的一项创新技术是在处理中对涂层外表面采用抗氧化膏剂 ,这就排除了必须在氢气气氛中进行处理的限制。对处理后的涂层测试了有关显微结构、硬度、附着强度、抗摩擦磨损性能和孔隙率等性能     

等离子喷涂WC—Co—Ni涂层的高频感应加热后处理

为了用高频鹫加热叔感应加热后处理改善大气等离子喷涂ＷＣ－Ｃｏ－Ｎｉ涂层的性能,使用的喷涂粉末是用Ｎｉ－Ｐ合金加入到ＷＣ－Ｃｏ粉末中的方法产生出来的ＷＣ－Ｃｏ－Ｎｉ复合粉末。对涂层施以感应加热,可以Ｎｉ－Ｐ合金与ＷＣ－Ｗｏ－Ｎｉ涂层产生熔合,并使其与钢基体产生高强度的冶金结合,该试验中的一个创新技术是,在处理中应用于涂上表面的抗氧化软膏的使用,这就排除了必须在氢气气氛中进行了限制。对处理后的涂层性能     

氧化锆空心球粉体制备及其涂层性能研究进展

粉体是决定等离子喷涂热障涂层性能的基本因素,本文主要介绍了高性能等离子喷涂热障涂层用氧化锆空心球粉体的制备方法及其涂层性能的相关研究。等离子球化和喷雾干燥造粒是制备氧化锆空心球粉体的两种不同方法;氧化锆空心粉体在等离子喷涂过程中更易熔化,并且在熔化后形成空心液滴;空心液滴与基体碰撞铺展过程中存在的"反溅"使其铺展凝固时间更长,形成的扁平粒子直径小,厚度均匀,缺陷少;相对于其它类型粉体,采用氧化锆空心球粉体制备的热障涂层具有适中的孔隙率,低热导率和低模量,抗高温烧结,符合高性能热障涂层的性能要求。     

喷涂氧化铝粉体及其在等离子焰流下的变化

用烧半结生产喷涂氧化铝，试验采用水冷非转移式等离子喷枪，工作气体N2，H2，其纯度99．95，稳定相α-Al2O3，经等离子焰流熔融，淬冷后，转变为稳相γ－Al2O3，经试验确定，Al2O3的相变历程如下。     

等离子喷涂WC－Co－Ni涂层的高频感应加热后处理

本研究的目的是用高频感应加热后处理来改善大气等离子喷涂WC-Co-Ni涂层的性能。使用的喷涂粉末是将Ni-P合金加入到WC-Co粉末中而生产出来的WC-Co-Ni复合粉末。对涂层施以感应加热，使Ni-P合金与WC-Co--Ni涂层产生熔合，并使其与钢基体产生高强度的冶金结合。最近一些试验中的一项创新技术是在处理中对涂层外表面采用抗氧化膏剂，这就排除了必须在氢气气氛中进行处理的限制。对处理后的涂层测试了有关显微结构、硬度、附着强度、抗摩擦磨损性能和孔隙率等性能。     

等离子喷涂陶瓷涂层的研究

等离子喷涂陶瓷涂层具有高硬度、高熔点、耐磨、耐腐蚀、隔热、绝缘等特点，巳成为近年来热喷涂行业研究发展的重要方向，并日益广泛地应用于零部件的表面防护与强化。     

爆炸喷涂工艺研究进展

详细介绍了诞生于上世纪50年代的爆炸喷涂技术的工作原理,以及与其他热喷涂技术相比较的特点。论述了爆炸喷涂设备及工艺参数。列举了近年来国内外爆炸喷涂技术的最新研究成果及其应用,并提出了爆炸喷涂技术的发展方向。     

等离子喷涂陶瓷耐磨涂层的研究进展

介绍了传统陶瓷耐磨涂层及等离子喷涂陶瓷耐磨涂层,重点介绍了等离子喷涂陶瓷耐磨涂层的表面结构、摩擦磨损性能和磨损机制,并对等离子喷涂陶瓷涂层的发展趋势进行了展望。     

等离子喷涂YSZ热障涂层的工艺研究

目的 优化大气等离子喷涂工艺,提高热障涂层的耐腐蚀性能与热循环寿命。方法 设计正交试验,制备出不同工艺参数的YSZ涂层。用共聚焦显微镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对涂层的表面粗糙度、表面与截面形貌、元素组成与分布进行表征,用Image J软件分析涂层的孔隙。根据试验数据优化工艺参数,对比分析工艺优化前后涂层的耐腐蚀性与热循环寿命。对涂层进行热震水淬试验,分析涂层的热震寿命与失效行为。结果 不同工艺下制备的涂层在孔隙、耐熔盐腐蚀与热循环寿命方面存在明显差异,工艺参数W3X3Y1Z3组合为优化出的喷涂工艺。采用优化后工艺所制备的涂层TBC-1,孔隙率为9.65%,平均孔隙尺寸为6.18 μm²,未观察到明显的大孔与裂纹。涂层表面粗糙度为3.48 μm,粉末熔化状态较好。热腐蚀之后,涂层截面熔盐元素V的质量分数为2.03%,无熔盐积聚现象。涂层经20次热腐蚀与热冲击联合试验后,质量损失率为0.25%,表面完整,无明显剥落。TBC-1在热震试验中的失效形式为涂层大面积剥落,失效次数为172次。结论 等离子喷涂的工艺参数对涂层的综合性能有重要影响,涂层中较大的裂纹和孔隙可作为熔盐的渗透途径,加速涂层的腐蚀,同时使热循环寿命变差。经优化后工艺制备的涂层,内部孔隙分布均匀,且平均孔隙尺寸较小,表现出良好的耐腐蚀性与热循环寿命。涂层中热生长氧化物(TGO)的生长应力、陶瓷层与黏结层的热失配应力是涂层中裂纹扩展和涂层失效的重要原因。     

热喷涂 Mo 及 Mo 基复合涂层研究进展

热喷涂Mo及Mo基复合涂层因熔点高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀及高温性能稳定等诸多特点,而广泛应用于机械零件生产及表面修复。随着以资源有效利用和机械产品再制造为一体的可持续发展战略不断推进,此类涂层将拥有更为广阔的应用前景。首先介绍了国内外在热喷涂Mo及Mo基复合涂层方面的研究发展和应用现状;随后依据热喷涂技术的发展历程,分别总结论述了不同热喷涂技术,即火焰喷涂(普通火焰喷涂、高速火焰喷涂)、等离子喷涂(普通等离子喷涂、超音速等离子喷涂、微束等离子喷涂、低压等离子喷涂)及电热爆炸喷涂中,Mo及Mo基复合涂层的制备工艺、涂层性能特点及存在的问题;接着指出了热喷涂Mo及Mo基复合涂层在新概念武器、航空航天等高科技领域的应用前景。最后,就进一步拓展Mo及Mo基复合涂层在贫油减摩、高温高速耐磨、高温耐腐蚀及氧化等复杂环境下的应用范围,结合热喷涂技术的研究热点及发展方向,指出了未来热喷涂Mo及Mo基复合涂层在材料组分设计和工艺优化研究中应重点关注的方面。     

Development of Expert Controller for Plasma Spraying Process

SOME PLASMA SPRAYING EQUIPMENTS ofnewly-developed have been added system monitorfunction and system self-diagnosis,alarming andamendment are realized,and the coating qualitycontrol can be achieved by setting up information baseof control parameters.But investigation of plasmaspraying technology is mainly concentrated onspraying process and coating properties in our country['2].In this paper,plasma spraying parameters andcoating properties and relationship between them areanalyzed by …     

有色金属热喷涂陶瓷涂层研究进展

介绍了国内外有色金属材料热喷涂陶瓷涂层技术研究所取得的成就和存在的问题,对陶瓷涂层材料的设计和热喷涂工艺的选择、涂层与基体的结合机理以及结合强度进行了综述,并对有色金属材料热喷涂技术的应用进行了展望.     

纳米氧化锆热障涂层制备工艺对导热性能的影响

研究等离子喷涂参数对纳米氧化锆涂层组织结构与涂层热导率的影响,分析涂层中孔隙的形成机制以及孔隙率与涂层热导率的关系.结果表明:在所选用的参数中,氧化锆涂层孔隙率随喷涂能量升高而降低,最低可达8%;并且大孔隙减少;氧化锆涂层600 ℃的热导率随孔隙率的增加而降低,最低可达0.633 W·(m·K)~(-1).     

等离子喷涂典型耐磨涂层材料体系与性能现状研究

等离子喷涂作为重要的热喷涂技术之一,在零件表面强化处理与再制造损伤修复领域具有广泛的应用.由于不同机械零部件工作环境(温度、转速、腐蚀环境、润滑状况等)、基体材质及运动形式等因素存在较大的差异,因而通常需根据其具体服役工况选择最优的表面强化涂层,以满足零件表面摩擦学性能需求,提升机械装备的综合服役性能.基于此,对国内外...     

低压等离子喷涂技术在功能性涂层的应用进展

与常规等离子喷涂相比,低压等离子喷涂技术在真空或低压下进行等离子喷涂,可制备更低杂质、更高致密度、更高结合强度的涂层。介绍了常规等离子喷涂焰流速度高、工艺稳定性好、沉积效率高、可控性好的特点,详细阐述了低压等离子喷涂技术清洁、高速、长焰流、预热、电清理的工艺优势,说明了低压等离子喷涂技术在热障涂层、抗气蚀涂层、面向等离子体材料等功能性涂层制备上的应用,最后从完善相关理论、与其他技术联用、工艺在线可控、气氛压力更低等方面,以及在航空、航天、电子等领域的运用,对低压等离子喷涂技术的发展进行了展望。     

液相等离子喷涂技术研究进展

随着航空航天等高精尖技术的发展,涂层材料的研究与应用受到广泛关注。高性能涂层材料应用在航空发动机领域可以提高效率、减少能源损失、增加使用寿命。与传统的大气等离子体喷涂(APS)技术相比,液相喷涂技术可以制备出纳米或亚微米级多孔结构涂层。综述了液相喷涂技术的研究现状,并对喷涂形成机理、溶液的制备、涂层的微观结构及热稳定性能进行了分类讨论。首先,介绍了液相喷涂中悬浮液等离子喷涂(SPS)和溶液前驱体等离子喷涂(SPPS)的研究背景和意义,并对两者之间的差异和相关性进行比较说明;其次,对液相喷涂涂层的形成机理、溶液的制备以及工艺参数,对喷涂过程中液滴移动轨迹进行了分析;最后,对不同涂层的组织结构、热稳定性等方面进行了讨论,提出通过优化工艺条件,改善涂层的微观结构和性能,提高液相喷涂技术在工业中的应用价值。     

热喷涂制备Fe基非晶合金涂层的研究进展

从非晶形成理论、热喷涂制备Fe基非晶涂层两个方面对热喷涂制备Fe基合金涂层研究进行了综述,并对热喷涂制备该涂层未来的发展进行了展望.     

热喷涂纳米结构涂层研究现状与展望

综述了国内外在利用热喷涂技术制备纳米结构涂层方面的研究进展。介绍了热喷涂用纳米结构喂料的制备、热喷涂纳米结构涂层的制备方法及涂层性能。与传统材料的热喷涂涂层相比,纳米结构涂层在力学、摩擦学以及耐磨防腐蚀性能方面均有较大提高。