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%.     

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     

锂离子电池氧化铬涂层研究

用大气等离子喷涂法热喷涂氧化铬涂层,探究不同喷枪和不同喷涂角度对涂层结构和性能影响.通过金相显微镜、显微硬度计、万能试验机及轮式磨耗仪等仪器,对涂层的厚度、孔隙率、硬度、结合强度及耐磨性能进行了分析.结果表明:两种不同喷枪喷涂涂层的耐磨性能相差不大;随着喷涂角度的下降,涂层的耐磨性能先变差后变好.     

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．     

超音速等离子喷涂WC/Co涂层的工艺优化

采用国内新研制的超音速等离子喷涂（S-APS）设备制备WC-12Co涂层,探讨其影响因素.结果表明,喷涂距离和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随功率增加而增加.功率和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随喷涂距离的增加而降低.喷涂距离不变时,粒子速度随送粉量的增加呈先增后减的趋势,粒子温度随送粉量的增加而下降,电压对粒子的速度影响较大,粒子速度随电压的增大而增大,电流对粒子温度影响较大,粒子温度随电流的增大而增大.超音速等离子喷涂WC-12Co粉末的最佳工艺参数为：功率56kW（电压140V,电流400A）,氩气流量3.8m^3/h,氢气流量0.15m^3/h,氮气流量0.60m^3/h,喷涂距离100mm,送粉量50g/min.     

等离子喷涂-物理气相沉积涡轮叶片7YSZ热障涂层

以纳米团聚的氧化钇稳定氧化锆(7YSZ)粉末为原料,通过等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术在涂覆有NiCoCrAlY粘结层涡轮叶片表面制备了羽毛柱状热障涂层,对不同部位涂层的微观结构进行表征.结果表明:PS-PVD技术在涡轮叶片上不同部位制备的热障涂层结构相同,能够在非视线沉积区域的叶缘板表面获得典型的PS-PVD热障涂层结构.涂层沉积过程中,涡轮叶片构型对涂层沉积效率有明显影响,当喷枪垂直叶片旋转轴时,涂层在远离叶片旋转轴区域的厚度较低,原因在于凹型曲面对反射粒子具有汇聚作用而凸型曲面对粒子具有分散作用,两种因素结合可预测复杂构型叶片表面的涂层厚度分布规律.PS-PVD技术制备的热障涂层具有良好的抗热震性能,采用涂层表面镀铝改性工艺能减缓循环热应力造成的涂层失效.     

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。     

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.     

煤层水力割缝喷嘴特性的数值研究

针对圆锥收缩型喷嘴内的液固两相流动,采用标准k-ε湍流模型和分散颗粒群模型对喷嘴内的流场进行三维数值模拟。分析了喷嘴内液固两相的加速过程,并研究了出口直径为1.6 mm的喷嘴结构参数（圆柱段长度、收缩角）对磨料加速效果的影响。计算结果表明：圆锥收缩段与圆柱段交界处附近沿轴线方向的压力梯度可高达1 GPa/m,是高压流体和固体颗粒加速的重要区域;为了使磨料颗粒获得较好的加速,圆柱段长度应不小于8.75倍喷嘴出口直径,收缩角应取10°左右。     

基于Fluent的高压水射流喷嘴优化模拟研究

为了提高高压水射流技术的破煤效率,采用Fluent软件对高压水射流的喷嘴结构和几何参数进行了优化模拟。通过分析水射流的轴向速度和壁面静压分布,选择了最佳的喷嘴结构和几何参数。结果表明:圆柱形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴内部,而锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴外部,且锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度和最大压力均明显大于圆柱形喷嘴,考虑到水射流的附壁效应,锥形喷嘴为最佳选择。锥形喷嘴的最优几何参数为:喷嘴出口直径3 mm,喷嘴锥角7°,喷嘴长度9 mm。高压水射流喷嘴的优化对提高煤层瓦斯抽采效率具有重要意义。     

磨料射流喷嘴外流场磨料速度模型及分析

喷嘴外流场磨料速度是建立磨料射流冲蚀深度模型的重要前提,以磨料射流喷嘴外流场磨料为研究对象,以固液两相流理论为基础,建立了磨料射流喷嘴外流场磨料速度模型,基于位移等分法和迭代算法求解了该速度模型,利用PIV实验进行验证,实测值与理论值的平均百分比误差在5%之内。并利用该速度模型得到了磨料射流喷嘴外流场磨料运动规律:(1)磨料颗粒流在喷嘴外流场的流动具有扩散性;(2)磨料颗粒沿射流轴向运动时,大多经历了一个先加速后减速的过程,只是加速距离有所差异;(3)初始段内相同轴向距离的射流横截面上,位于等速核区域内的磨料速度相同,随后磨料速度从等速核边界朝射流边界方向逐渐减小;初始段末端及基本段内相同轴向距离的射流横截面上,磨料速度沿射流径向的分布完全呈现出钟形速度分布。     

大气等离子喷涂不同粉末在不锈钢基体上沉积行为的研究

采用大气等离子喷涂,将直径为数十微米的 Cu ,Ti ,Al和 Fe粉末沉积在经镜面抛光后的SUS304不锈钢基体上。通过对粉末颗粒沉积物的正面和截面形貌的观察,探讨了不同粉末材料颗粒的热喷涂沉积行为。结果表明,Cu和Fe熔滴在不锈钢基体上均有明显的溅射沉积,这两种颗粒沉积物的形貌各异;Al熔滴在基体表面有轻微溅射,而Ti熔滴为规则的盘状沉积,沉积物上可见明显的裂纹。     

氯化法制钛白中四氯化钛加热方法的研究

对氯化法制钛白中加热四氯化钛的方法进行了研究，提出了用电弧等离子体加热四氯化钛的新方法．通过试验表明，在四氯化钛气氛中是可以起弧的，并研制出一种新型的等离子装置，可形成稳定的复合气体等离子射流。以满足氯化法制钛白的工艺要求．     

煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究

为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸附区6个区域,决定煤粉是旋转上升的复杂运动状态。开展均匀设计方法的冲煤粉实验,运用二次多项式逐步回归法得出回归方程,揭示喷嘴结构参数、射流参数和煤粉特性对冲煤粉深度的互相耦合的影响关系。结果表明,对冲煤粉的深度影响程度的大小依次为:喷距、喷嘴直径、喷嘴流量和煤粉直径。进一步的单因素试验详细了解各影响因素对冲煤粉深度的影响,得出在要求不动管柱时冲煤粉深度达到500 mm的条件下,喷嘴流量不能低于15 m3/h,喷距应小于100 mm。     

Optimal particle acceleration in a jet mill nozzle

The optimal profile of the accelerating nozzle of a jet mill is computed to provide a maximum particle velocity at the nozzle outlet. To describe one-dimensional monodispersed flow in the nozzle, the well-known set of differential equations is employed. The influence of both particle size and solids/gas mass flow rate on the optimal nozzle profile is studied. Computations show that an employment of optimized nozzles is beneficial for relatively low solids loading. An increase in particle velocities at the optimized nozzle outlet reaches 25% compared to those in a conical nozzle if the solids/gas mass flow ratio equals unity.     

Plasma spray for forming nanostructured thermal barrier coatings

1 IntroductionPlasma sprayed coatings include anti-wear coating,corrosion-resistant coating,high temperature oxi-dation-resistant coating,thermal barrier coating,and abradable seal coating,andlubrication coating. Mostof the coating materials are ceramic[1 ,2]. Coating thickness is usually in the range of 200-500μm. To in-crease the bonding between ceramic coatings and substrates ,intermediate metallic coatings are often appliedto the substrates prior to the deposition of the top ceramic coati…     

Plasma spray for forming nanostructured thermal barrier coatings

Nanocrystalline powders of yttrium partially stabilized zirconia (YPSZ) are reprocessed into agglomerated feedstocks for plasma spraying thermal barrier coatings (TBCs), using the methods of ball milling, slurry dispersion, spray drying, and heat treatment. Atmospheric plasma is used to spray the agglomerated nanocrystalline particle feedstocks and coatings were deposited on the substrate of Ni-based superalloy. Scanning electron microscopy (SEM) is used to examine the morphology and cross-section of the agglomerated feedstocks and the free-section and cross-section of the nanostructured TBCs. Experimental results show that the agglomerated nanocrystalline particles are spherical and dense. Unlike conventional plasma-sprayed coatings, the micron/nano/micron sandwich structure can be found in the nanostructured YPSZ coatings deposited by atmospheric plasma spraying.