C/C复合材料抗氧化复合涂层制备及其性能

设计并制备出了一种C/ C复合材料抗氧化涂层, 其基本结构为浸渍过渡层/ 陶瓷相阻挡层/ 玻璃相封填层。涂覆有复合涂层的C/C 复合材料试样在空气中于900 ℃下氧化10 h的失重率仅为0.034 g/cm², 氧化失重速率为5.67×10^-5 g/(cm²·min);900 ℃ 室温空气中急冷急热10 h循环100次后, 失重率为8.41%, 涂层没有剥落, 说明整个涂层具有良好的高温抗氧化性和抗热震性能。这种复合涂层可在中低温(不大于1 100 ℃)氧化性气氛中长时间工作, 适合作C/C复合材料航空刹车副等部件的抗氧化涂层, 能够大大提高C/ C复合材料的使用寿命和性能。     

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0．019mm／s．     

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.     

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.     

P_yC/SiC/TaC界面对三维细编C_f/C复合材料力学性能的影响

采用等温气相沉积方法制备了一种含PyC/SiC/TaC界面的炭/炭复合材料,采用偏光显微镜、X射线衍射和扫描电镜分析了材料的结构和断裂特点,采用单轴拉伸和三点弯曲方法研究了PyC/SiC/TaC界面对炭/炭复合材料力学性能的影响。金相和XRD表明热解炭界面是各向同性炭,TaC界面是NaCl型立方结构,SiC的结构以立方β-SiC为主,有少量的10H-SiC结构。TaC/SiC纤维界面能显著提高复合材料的拉伸、弯曲性能以及Z向压缩性能。整体密度为1.89 g/cm3时,含界面炭/炭材料的抗弯强度达375 MPa,约为无界面材料的4倍,同时材料整体密度的增加也能显著改善其力学性能。分析表明材料总体呈非线性脆断,有一定的假塑性行为。压缩载荷作用下Z向和XY向都为与受力方向成45°的剪切型破坏。     

锂硫电池正极S/C复合材料的制备与性能

以商业化碳黑科琴黑为碳源,采用球磨和热复合法合成正极S/C复合材料,用X射线衍射、扫描电子显微镜、元素组成分析等分析S/C复合材料的微观结构、组成和形貌,用恒流充放电、循环伏安法、交流阻抗法分析电极材料电化学性能。在0.2 C倍率下首次放电比容量为838.4 m Ah/g,最高达930.3 m Ah/g,经过50次循环后可逆容量依然高达835.1 m Ah/g,显示出良好的循环稳定性。     

锂硫电池正极S/C复合材料的制备与性能研究

以商业化碳黑科琴黑为碳源,采用球磨和热复合法合成正极S/C复合材料,并运用X射线衍射、扫描电子显微镜、元素组成分析等分析手段对S/C复合材料进行了微观结构、组成和形貌分析;并用恒流充放电、循环伏安法、交流阻抗法对电极材料的电化学性能进行分析。在0.2C倍率下首次放电比容量为838.4 mAh.g-1,最高达930.3 mAh.g-1,经过50次循环后可逆容量依然高达835.1 mAh.g-1,显示出良好的循环稳定性。     

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.     

不同氧化铝粉末等离子喷涂氧化铝涂层的性能

分别以22.5～45 μm(L粉)、5～40 μm(M粉)和5～22.5 μm(S粉)三种粒径的氧化铝为热喷涂粉末,采用大气等离子喷涂制备了氧化铝涂层.分别对三种涂层的结构和基本性能进行表征,并采用SprayWatch 3i 设备测量粉末粒子在等离子焰流中的温度和速度.结果表明,S和L涂层的孔隙率较低,且大孔隙较少.在焰流中,S和L粉均具有较高的温度和动能,其涂层的显微硬度和结合强度均比M涂层高.S粉的沉积率最高,但涂层的生产效率较低.考虑生产效率和涂层的综合性能,选择L粉更合适.     

SiC泡沫陶瓷/SiCp/Al复合材料的热膨胀行为

运用挤压铸造法制备SiC泡沫陶瓷/SiC颗粒/Al复合材料,研究SiC泡沫陶瓷体积分数和温度对复合材料热膨胀的影响.结果表明,随着SiC的总体积分数的增加,混杂复合材料的热膨胀系数逐渐减小.与单一颗粒增强复合材料相比,当膨胀系数系数相同时,混杂复合材料中的SiC增强体体积分数降低了0.15.由于混杂复合材料具有独特的复式双连续结构,复合材料的膨胀系数远低于现有理论的预测值.随着温度的升高,材料的热膨胀系数在350℃～450℃时最大.     

B_4C含量对Ni-Co/B_4C复合镀层硬度及耐磨性的影响

采用复合电沉积的方法制备出Ni-Co/B4C复合镀层。利用光学显微镜、XRD衍射等方法分析了复合镀层的微观形貌及相结构。结果表明,所制备的Ni-Co/B4C复合镀层均匀致密,基体界面结合良好,B4C颗粒分布均匀,镀态下镀层为晶态结构。研究了镀液中B4C颗粒含量对复合镀层硬度及耐磨性的影响,随着镀液中B4C颗粒含量的增加,Ni-Co/B4C复合镀层的显微硬度和耐磨性能均明显提高。     

刀具耐磨复合涂层制备工艺及性能研究

刀具磨损是机械加工刀具常见的失效形式,高速钢刀具是最常用的切削刀具,为了提高刀具的耐磨性,采用化学复合镀方法,以高速钢为基体材料、Ni-W-P为基质合金、添加耐磨微粒α-Al2O3,镀制Ni-W-P+α-Al2O3多元复合镀层。实验结果表明:该工艺得到的Ni-W-P+α-Al2O3多元复合镀层表面光亮、质感均匀、镀层结合力良好、耐蚀性优良,经过相同次数磨损试验,Ni-W-P+α-Al2O3热处理镀层的耐磨性能是W6Mo5Cr4V2高速钢的3.33倍。     

高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。     

SiC含量对液压机立柱表面Ni-SiC复合镀层性能影响

为了改善煤矿液压机立柱的耐磨及耐蚀性能,采用复合电镀在45钢表面获得了表面光洁平正、结合紧密的Ni-SiC复合镀层,并测试了涂层的硬度、耐磨性能及在模拟矿井溶液中的耐蚀性能。结果表明:复合镀层的硬度与耐磨性能随着镀液中SiC颗粒的含量上升而上升,在镀液中碳化硅颗粒含量30g/L时,镀层的显微硬度、耐磨性能最高;SiC颗粒的加入降低了镀层的耐蚀性能,且SiC颗粒含量越高镀层的耐蚀性能越差。     

Sb/MoS2/C复合材料的制备及其电化学性能研究

结合水热法和冷冻干燥法制备了高容量锂离子电池负极材料Sb/MoS₂/C,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱等手段对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明,合成的Sb/MoS₂/C复合材料的形貌结构为纳米片状。通过恒流充放电对样品进行电化学性能测试,结果表明,该材料具有杰出的电化学性能,在0.2 A/g电流密度下,循环200次后容量保持率为99%。     

一种石膏复合氡屏蔽涂层的制备

以石膏为主要原料,制备石膏水泥复合涂层和氡屏蔽涂料复合涂层。结果表明,石膏水泥复合涂层的抗压强度为5.26 MPa,抗折强度为2.12 MPa,符合GB/T 28627-2012中底层、轻质底层及保温层的要求;石膏水泥复合涂层的氡屏蔽率为87.63%,可使氡浓度从1200 Bq/m³降低至150 Bq/m³,符合民用建筑GB 50325-2020规定;氡浓度从3200 Bq/m³降低至400 Bq/m³,符合地下建筑WS/T 668-2019规定。氡屏蔽涂料复合涂层的氡屏蔽率为98.72%,使氡浓度为11700 Bq/m³的民用建筑和30000 Bq/m³的地下建筑降低至相应标准规定的安全水平;获得致密的石膏复合涂层,屏蔽性能优越。本试验为石膏的利用开发提供了新途径,具有广阔的应用前景。     

纳米CaCO3/PVA复合材料的制备与表征

以亲油化度为考察指标,运用单因子实验和正交实验得到纳米碳酸钙表面改性的最佳条件为:改性剂的摩尔比(硬脂酸:月硅酸钠)1:1,改性剂总量0.75 g,改性时间1.5 h,改性温度80℃.在优化条件下,改性后的纳米碳酸钙的亲油化度达N55.67%.将改性的纳米碳酸钙与聚乙烯醇(PVA)相溶,制得纳米CaCO3/PVA复合材料.同时用红外光谱及TEM等测试手段,对改性前后CaCO3及CaCO3/PVA复合材料的结构及微观形貌进行了表征.结果表明,纳米CaCO3在PVA中分散性良好,粒径为30 nm左右.     

有机膨润土/水性聚氨酯复合涂层的制备与性能研究

采用十六烷基三甲基溴化铵插层改性膨润土,并以有机膨润土、甲苯二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇丙二醇酯等为基本原料,制备出有机膨润土／水性聚氨酯复合涂层。有机膨润土的加入,有效改善了水性聚氨酯的耐热性能、力学性能。TG-DSC分析显示加入有机膨润土后水性聚氨酯的熔点由266．8℃升高到290．9℃,表明加入膨润土提高了涂层的耐热性能,力学性能测试表明膨润土含量在5％时,其力学性能得到最大程度的改善,抗拉强度提高245％、抗撕裂伸长率提高40％。红外光谱分析显示异氰酸根和聚酯多元醇的羟基发生了反应。X射线衍射表明膨润土层间距由原来的15nm扩大至22nm,以及到聚合时的完全剥离。