树脂基复合材料用陶瓷涂层防护性能分析

采用等离子喷涂铝粉作为打底材料在碳纤维增强聚酰亚胺复合材料（PMC）基体上制备了Al2O3和ZrO2轻质陶瓷防护涂层，测试了涂层的剪切结合强度、耐热循环性能、抗冲蚀性能、隔热性能。结果表明，等离子喷涂铝粉作打底层的涂层系统，性能优于电弧喷铝或电弧喷锌作打底层的涂层系统。带有Al2O3涂层的试样失重不到基体材料失重的1／3，Al2O3和ZrO2陶瓷涂层都可以为聚酰亚胺复合材料基体提供有效的冲蚀防护。Al2O3和ZrO2陶瓷涂层都可以为聚酰亚胺复合材料基体提供有效的隔热防护，ZrO2涂层隔热性能优于Al2O3涂层。     

碳纤维表面SiO2涂层的制备及其在镁基复合材料中的应用

利用Sol-Gel方法,通过优化溶胶的配置、纤维提拉过程和干燥烧结等工艺过程,在碳纤维表面制备出均匀的、无裂纹的SiO2涂层.采用SEM、XPS和TEM表征了碳纤维表面SiO2涂层的结构、形貌、元素分布以及涂层碳纤维/镁基体的界面结构.结果表明,涂覆SiO2的碳纤维,抗氧化能力提高,拉伸性能略有降低,但与镁基体复合后其拉伸强度降低了20%.SiO2涂层改善了Mg对碳纤维的润湿能力,有效地促进了熔融Mg液对碳纤维的浸渗.     

溶胶—凝胶法TiO2涂层碳纤维增强铝基复合材料

以钛酸丁酯为原料，醋酸为螯合剂，通过水解缩合制得ＴｉＯ２溶胶，研究了溶胶－凝胶法在碳纤维上涂覆ＴｉＯ２氧化物陶瓷的连续工艺，采用了ＩＲ，ＴＧ－ＴＤＡ，ＸＲＤ，ＳＥＭ等分析手段对所得溶胶，凝胶，涂层纤维及碳／铝预制丝进行了表征，结果表明，溶胶液的粘度是决定涂层质量的关系，因素，涂层有效的覆盖了碳纤维表面的裂纹和缺陷；与原纤维相比，锐钛矿型ＴｉＯ２涂层碳纤维的抗氧化性和耐高温性能均有提高，涂层后碳纤维     

高温树脂基复合材料防护用轻质陶瓷涂层的制备

研究了采用Ni-3％Al粉末和纯铝、纯锌作为打底材料在碳纤维增强聚酰亚胺复合材料(PMC)基体上制备Al2O3轻质陶瓷防护涂层的可行性,测试了涂层的剪切结合强度和耐热循环性能。结果表明,等离子喷涂Ni-3％Al粉末会对PMC基体造成破坏,不适合于作为PMC基体上的打底材料。电弧喷铝也会对基体造成一定程度的破坏,结合强度和耐热循环性能较低。采用低电压、小电流电弧喷锌,可以获得和基体结合良好打底涂层,涂层剪切结合强度达10．45MPa。在其上制备的Al2O3陶瓷防护涂层耐热循环性能良好。     

AlPO_4-Si_3N_4溶胶-凝胶涂层对氮化物复合材料表面改性的研究（英文）

采用溶胶-凝胶法,对精加工的氮化物复合材料进行AlPO_4-Si_3N_4涂层处理后,表面非常致密,可防止基体因长期放置而吸潮。由于AlPO_4-Si_3N_4溶胶-凝胶能有效地弥合基体表面的微裂纹,且浸入到基体内部约34μm深,与基体形成交叉咬合,使材料整体性能提高。A1PO_4-Si_3N_4溶胶-凝胶涂层处理后,材料密度增加,表面气孔率降低,强度由60 MPa增加为85 MPa,断裂韧性由1.1MPa.m~(1/2)增加为1.9MPa.m~(1/2)。     

冷喷涂技术制备Al基复合材料涂层研究进展

首先对冷喷涂铝基复合材料涂层的装备开发现状进行了总结,通过对比低压、中高压、真空、激光辅助、原位喷丸辅助冷喷涂技术的优缺点,指出现有冷喷涂装备对制备铝基复合材料的适用性。其次,通过总结冷喷涂技术在制备铝基金属间化合物、铝基陶瓷、铝基石墨烯等复合材料涂层方面的研究现状,证明冷喷涂技术在各类型铝基复合材料制备方面的优势和可行性。最后,对热处理、搅拌摩擦、热等静压和激光重熔等冷喷涂制备涂层的常用后处理方法进行了分析,阐述合理的后处理策略对提升冷喷涂铝基复合材料性能方面的重要意义。总之,专用冷喷涂装备开发、复合材料结构设计和后处理策略的体系化研究,是推动冷喷涂技术应用于金属基复合材料开发的关键。     

复合溶胶-凝胶法制备TiAl合金表面防护涂层

采用复合溶胶-凝胶法在γ-TiAl合金表面制备一种致密均匀的新型复合陶瓷涂层.通过1 000 ℃等温氧化和循环氧化实验研究涂层对γ-TiAl基体高温氧化行为的影响,并初步探讨涂层的抗氧化机制,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析涂层氧化产物的表面形貌、组织结构及相组成.结果表明:涂层对TiAl基体具有良好的高温防护作用,能显著降低TiAl合金的高温氧化速率;涂层氧化产物Y3Al5O12和Y2(Ti2O7)的热膨胀系数与TiAl基体的非常接近,提高涂层和基体之间的相容性,从而避免涂层在氧化过程中的剥落.BSE和EDS分析表明,在涂层与基体界面处形成一层致密的Al2O3保护膜,有效地防止合金基体的高温氧化.     

发电锅炉材料与防护涂层的磨蚀机制与研究展望

作为目前主要的电力供应设备和CO₂排放场所,随着“碳达峰-碳中和”目标的提出,燃煤发电锅炉逐渐向零碳/低碳排放的生物质发电锅炉和生物质-燃煤混烧发电锅炉方向发展。燃煤及生物质中含硫、含氯组分的腐蚀及磨损行为对锅炉安全长效运行构成严重威胁,因此,沉积防护涂层成为提高锅炉耐蚀耐磨性能的便捷高效手段。本文综述了目前燃煤锅炉、生物质锅炉及生物质-燃煤混烧锅炉基体材料和防护涂层在高温腐蚀及冲蚀磨损方面的研究成果,针对燃煤及生物质燃烧环境,总结了高温硫酸盐腐蚀及碱金属氯化物腐蚀机理,阐述了生物质-燃煤混烧环境中灰沉积-冲击机制,介绍了目前锅炉基体材料的应用现状,归纳了在腐蚀和磨损不同环境下合金涂层、陶瓷涂层、金属陶瓷涂层的设计原则、制备方法及应用现状。指出了当前锅炉防护研究亟待解决的问题,包括：热腐蚀机理研究不深入,缺乏准确的腐蚀-磨损预测模型,防护涂层种类较少。最后,提出采用材料基因组工程及机器学习方法来加速材料研发,开展腐蚀-磨损机理及多因素耦合模型的研究,同时强调粉末合成设计-涂层结构设计-服役性能评价一体化研究对新型防护涂层研发的重要性。     

1Cr9MoVNbN叶片WC-Co防护涂层结构与性能研究

采用等离子喷涂和超音速火焰喷涂工艺在汽轮机动叶片1COMoVNbN母材上制备了WC-Co防护涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和高温冲蚀试验机等技术研究了涂层的相结构、表面形貌、孔隙率以及抗高温氧化和抗固体微粒侵蚀性能。结果表明,超音速火焰喷涂相比于等离子喷涂所制备的涂层中,WC相含量较多,涂层致密,孔隙率小。超音速火焰喷涂制备的含17%Co的WC-Co涂层相比于母材具有较好的抗高温氧化和抗固体微粒侵蚀性能。     

溶胶凝胶法制备无机涂层及热防护性能研究

为实现铝合金结构材料在高温环境下的热防护,采用溶胶-凝胶法在铝合金表面制备无机锆溶胶涂层。采用正丙醇锆和冰醋酸制备了稳定性良好的锆溶胶,研究了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)含量对锆溶胶粒子大小和黏度的影响规律,并分析了PVP对溶胶粒子的作用机制。添加60%(质量分数,下同)SiO_2填料制备无机涂层,并对涂层进行烧蚀考核,对比研究了不同胶粘剂对涂层结构和热防护性能的影响。根据涂层在烧蚀考核中的宏微观响应,分析了无机涂层在高温下的热防护机制。结果表明:冰醋酸添加量为2.6 g时,锆溶胶稳定性最好;添加质量分数为7%PVP优化后,锆溶胶粒子大小均匀并且具有最好的涂覆性;3种不同胶黏剂基涂层在1300℃火焰烧蚀30 s后基体均未发生破坏,水玻璃基涂层烧蚀后发生剥落;较其它胶黏剂涂层,锆溶胶基涂层具有最好的热防护效果。烧蚀过程中,锆溶胶粒子在高温下发生脱水缩合形成纳米氧化锆粒子,弥散分布在填料周围,与填料产生良好的协同隔热作用,使涂层整体具有良好的高温热防护性能。     

Microstructure Characteristics of SiC Particle-Reinforced Aluminum Matrix Composites Coatings by Cold Spraying

A dense Al/SiCp composite coating with high volume fraction(60%)of nano SiCp reinforcement was fabricated by cold spraying of ball-milled Al-60SiCp composite powder.The morphologies evolution of the Al-60SiCp composite powder during ball milling and the microstructure and microhardness of the cold-sprayed Al-60SiCp composite coating were investigated.The results show that Al particles undergone fracture deformation and nano SiC particles are uniformly distributed in soft Al matrix after ball milling.A dense Al-60SiCp composite coating can be fabricated by cold spraying of ball milled composite powder.Nano SiC particles in the cold-sprayed Al-60SiCp composites coating exhibit a reasonably uniform distribution.The Hv0.5 microhardness of the Al-60SiCp composite coating is reached up to(5.30±0.53)GPa due to the enhancement of SiC particles,compared to(0.34±0.03)GPa for the pure Al bulk.     

瓦楞辊表面喷涂硬质涂层耐磨性研究

利用等离子喷涂技术在瓦楞辊材料42CrMo合金钢表面喷涂Cr_3C_2-NiCr、Cr_2O_3两种硬质涂层.测试了涂层的硬度、耐磨性,并用扫描电镜(SEM)分析了两种涂层的截面、表面形貌和厚度.结果表明:等离子喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层后试样表面硬度达到923.6HV,而喷涂Cr_2O_3涂层后试样表面硬度达到1184.1 HV.两种涂层均与基体结合紧密,有效减小了试样表面的摩擦系数,耐磨损性能也显著提高.     

芳纶/聚合物基复合材料层间剪切性能研究

按照国内外现行试验方法进行芳纶复合材料层间剪切性能测试,发现试样仅出现大弯曲变形,没有出现层间分层失效模式,推断现有方法无法正确表征和测试芳纶纤维增强聚合物基复合材料的层间剪切强度。通过基于界面元原理的复合材料层合板试验数值仿真,优化了试样的厚度和试验跨厚比。按照优化参数试验,试样出现了层间分层的正确失效模式,获得了真实的层间剪切强度,并与仿真结果吻合较好。由此,建议修订现有试验方法或建立专门的芳纶复合材料层合板层间剪切强度标准试验方法。     

钼及钼合金表面高温防护涂层的研究进展

系统总结了国内外关于钼及钼合金表面高温防护涂层的最新研究成果，分析了钼在不同温度区间的氧化特征，并基于涂层组织结构稳定性、涂层缺陷、涂层与基体界面结合强度、界面物理和化学相容性、氧扩散等多方面，概述了钼及钼合金表面高温防护涂层的性能要求。归纳了现阶段应用于钼及钼合金表面的高温防护涂层体系，主要包括单一硅化物涂层、改性的硅化物涂层、硅化物基梯度复合涂层、铝化物涂层、耐热合金涂层和氧化物涂层，重点讨论了涂层的成分和结构对其抗高温氧化性能的影响。同时，对比介绍了钼及钼合金表面高温防护涂层常用的制备方法，主要包括料浆烧结法、包埋渗法、等离子喷涂法、熔盐法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。最后，对钼及钼合金表面高温防护涂层现阶段存在的问题及未来发展方向进行了展望。     

原位自生钛基复合材料高温氧化表面分析

利用海绵钛、高纯铝与TiC/Al中间合金的反应,采用非自耗电弧熔炼工艺,原位合成Ti-11Al-1.5C复合材料。将复合材料置于700~900℃的静止空气中氧化不同的时间,分析氧化时间、温度等因素对复合材料氧化动力学行为的影响。用配有能谱分析仪的扫描电镜对氧化层表面的显微结构及成分进行分析。结果表明,复合材料的氧化动力学曲线主要为抛物线类型;从低温短时氧化到高温长时氧化,氧化表面由接近基体本身的浅黄绿色逐步向深黄色转变,氧化产物则由TiO2和Al2O3的不均匀混合物层逐步转化为均匀的TiO2柱状六方晶层。     

金属基陶瓷复合涂层的热喷涂工艺

金属基陶瓷复合涂层技术是具有广阔应用前景的材料表面处理技术和材料复合技术,而热喷涂技术是制备金属基陶瓷复合涂层的重要的制备技术之一,本文综述了金属基陶瓷复合涂层的各种热喷涂方法,并对热喷涂的制备工艺进行了总结。     

金属基陶瓷复合涂层的热喷涂工艺

金属基陶瓷复合涂层技术是具有广阔应用前景的材料表面处理技术和材料复合技术，而热喷涂技术是制备金属基陶瓷复合涂层的重要的制备技术之一，本文综述了金属基陶瓷复合涂层的各种热喷涂方法，并对热喷涂的制备工艺进行了总结。     

镁基复合材料热膨胀的研究进展和前景展望

简要介绍了镁合金及镁基复合材料热膨胀的研究进展,叙述了温度、增强体体积分数、增强体颗粒尺寸、增强体颗粒形状、增强体种类和热处理及其他对镁基复合材料热膨胀的影响。简要介绍了热膨胀的理论预测模型,并对今后的发展做了展望。     

涂覆颗粒增强耐热铝基复合材料SiC（Ni）／Al—Fe—V—Si力学性能研究

应用新型化学涂层工艺（置换法），成功地制备出结合紧密、光滑的Ni涂SiC粉末；分析对比了2种不同涂层工艺原理及涂层效果；分析了不同SiC增强Al-Fe-V-Si（0812）复合材料物理和力学性能，结果表明：由于涂覆SiC与基体的结合更加牢固，较软的基体合金与过渡层Ni的结合而降低了增强体与基体合金之间的孔隙率，从而使10％SiC（Ni）/Al-Fe-V-Si（0812）（质量分数，下同）复合材料在室温的断裂强度分别比基体和10％SiCp/Al-Fe-V-Si（0812）复合材料增加了62．15％和2．82％，在400℃时分别增加了55．3％，28．6％。     

航空航天用金属表面热防护涂层的研究进展

高温合金材料凭借其优异的综合性能而广泛应用于航空航天领域热端部件.近年来,随着航空航天技术的不断发展,飞行器的热端部件正逐渐面临着更为严峻和复杂的服役环境,因此对高温合金的耐高温、抗氧化等使用性能提出了更高的要求.表面涂层技术由于具有约束条件少、可设计性强、技术类型和材料的选择空间大、经济环保等优点,成为目前最常用的热...