等离子喷涂复合陶瓷涂层及其耐磨性能

用等离子喷涂技术制取了ＭＯ＋Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２、ＭＯＳ２＋Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２＋Ｃｒ３Ｃ２ＮｉＣｒ和ＭｏＳ２＋Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ复合涂层．利用ＳＥＭ、ＸＲＤ、和ＸＰＳ等技术．观察和分析了涂层的显微结构和喷涂过程中的物相变化及添加成分对涂层耐磨性能的影响．在ＭＭ－２００型磨损试验机上测定了涂层的滑动摩擦系数和磨损率．结果表明；Ｍｏ、ＭｏＳ２与Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２的结合性能较好，ＴｉＯ２、ＭｏＳ２在Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ涂层的气孔和裂纹处偏聚；添加ＭｏＳ２对Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２涂层的物相组成有明显的影响；适量的ＭＯ、ＭＯＳ２加入Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２中，可以降低涂层的摩擦系数和磨损率；而ＴｉＯ２、ＭｏＳ２加入Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ中，对涂层的摩擦磨损性能影响不大     

碳化铬—镍铬涂层对几种陶瓷的滑动摩擦磨损

在ＭＭ－２００块－环接触磨损试验机上，测定了先进等离子喷涂碳化铬－镍铬涂层对烧结Ａｌ２Ｏ３，热压烧结Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＣ和等离子喷涂ＴｉＯ２涂层等四种陶瓷材料在干摩擦条件下的滑动摩擦系数和磨损量；利用ＳＥＭ，ＥＤＡＸ和ＸＲＤ等技术，观察和报摩擦副材料的磨损后的形貌，物质转移和物相转变； Ｉ     

TC4基体等离子喷涂WC-Co涂层的工艺研究

采用不同的工艺参数对TC4合金试样进行等离子喷涂WC．Co涂层,对所喷涂的试样进行金相分析和孔隙率测定试验,根据涂层金相照片的氧化物、致密均匀程度以及涂层的孔隙率数值等确定合适的工艺参数．在对此参数下所喷涂的涂层进行结合强度、硬度等性能检验,测得结合强度最低值为38．45MPa,硬度最小值为83,均超过实际要求值．对涂层进行耐磨损比较实验,实验结果表明,此参数下所喷涂的涂层能够很好的满足实际需要．     

等离子喷涂参数对镍基合金涂层组织及冲蚀磨损性能的影响

采用SEM、XRD、LSCM和冲蚀磨损试验机研究了等离子喷涂参数(氢气流量HFR、喷涂电流I)对Ni60涂层组织与冲蚀磨损性能的影响。结果表明,Ni60涂层主要由γ-Ni、Ni3B、Cr2B、CrB、M7C3、M23C6相构成;增加HFR、I有利于减小涂层中层片厚度,增加涂层结晶度、平均晶粒尺寸、微观应变量及残余应力,提高涂层显微硬度及抗冲蚀磨损性能。但过大的HFR、I(15ft3/h、600A)导致涂层孔隙率增加,显微硬度及抗冲蚀磨损性能降低。等离子喷涂参数HFR=12.5ft3/h、I=500A时,在小角度冲蚀条件下,Ni60涂层具有更高的抗冲蚀磨损性能。     

碳化铬-镍铬涂层对几种陶瓷的滑动摩擦磨损

在ＭＭ－２００块－环接触磨损试验机上，测定了等离子喷涂碳化铬－镍铬涂层对烧结Ａｌ２Ｏ３、热压烧结Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ和等离子喷涂ＴｉＯ２涂层等四种陶瓷材料在干摩擦条件下的滑动摩擦系数和磨损量；利用ＳＥＭ、ＥＤＡＸ和ＸＲＤ等技术，观察和分析了摩擦副材料在磨损后的形貌、物质转移和物相转变；讨论了摩擦副材料的显微结构和某些物理性能、机械性能对碳化铬－镍铬涂层摩擦磨损行为的影响，结果表明：涂层与不同陶瓷对磨，不仅其磨损量相差很大，而且其摩擦磨损机理也不相同，摩擦磨损过程中对磨材料向涂层表面的转移，有利于提高涂层的耐磨能力。配对陶瓷的显微颗粒尺寸和弹性模量愈小，导热系数愈高，则与碳化铬－镍铬涂层的配对性能愈好。     

等离子喷涂陶瓷涂层及其在SOFC制造中的应用

等离子喷涂基于热源高温特性可以制备几乎所有材料的涂层,包括固体氧化物燃料电池所涉及的陶瓷、金属合金、金属陶瓷等.基于熔融依次沉积的特点,等离子涂层呈现层状结构,涂层内存在气孔.层间有限的结合不仅降低了涂层的电导率,而且增加了孔隙的贯通性.低的电导率将增加欧姆极化,而低的孔隙率又将引起浓度极化.因此,控制制备工艺控制涂层组织结构是等离子喷涂有效制备电解质、阴极、阳极等SOFC功能结构层的基础.综述了等离子喷涂陶瓷涂层的结构特征,讨论了在SOFC制造中的应用特点与潜力.     

火焰喷涂镍基碳化钨涂层的高温冲蚀磨损特性

ｘ－射线衍射、能谱分析和ＳＥＭ研究镍基碳化钨自熔性合金粉末火焰喷涂涂层，合金中碳化钨的含量对涂层的组织结构、孔隙率和硬度产生重要影响，进而使涂层的高温冲蚀磨损机制发生相应的变化。随涂层中碳化钨含量的增高，材料流失由基体塑性变形为主转变为碳化钨硬质相的脆性断裂为主，高韧性的Ｎｉ（γ）固溶体对碳化钨起支撑保护作用，弥散分布的硬质相改善了涂层的耐磨性。结果表明，Ｎｉ－ＷＣ３５涂层具有最佳的抗高温冲蚀性能     

冲蚀条件下等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的磨损特性

研究了在固体颗粒冲蚀条件下 ,不同冲击速度、不同磨料尺寸等因素对等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层冲蚀磨损率的影响 ,并在不同条件下与 2 0钢进行了对比试验 ,分析了等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层的冲蚀磨损特性及磨损机理 ,提出等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层具有脆性特征的冲蚀磨损特性 ,它适用于细磨料低速冲蚀磨损条件     

爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能

爆炸喷涂是提高材料表面性能的表面喷涂技术之一.本文旨在通过表面喷涂提高45钢基体表面的耐磨性、耐冲击性等性能.采用爆炸喷涂方法在45钢基体材料上喷涂Al2O3陶瓷和团聚陶瓷涂层,在摩擦磨损试验机上进行Al2O3陶瓷涂层的磨损试验,X衍射仪测试涂层表面结构,JB/T7509—94铁试剂方法测试涂层的孔隙率.通过分析和比较45钢基材与爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能,实验结果表明,喷涂Al2O3陶瓷涂层可以改善基材45钢的耐磨损性能,延长其使用寿命.此外,研究发现,团聚Al2O3陶瓷涂层比Al2O3陶瓷涂层要更耐磨;而爆炸喷涂Al2O3涂层的质量要好于等离子喷涂和火焰喷涂Al2O3陶瓷涂层.     

2738模具钢表面激光熔覆Ni基WC复合涂层的摩擦磨损性能

在2738模具钢表面通过CO2激光熔覆制备Ni基WC复合涂层。分别对2738钢基体和Ni-WC激光熔覆层进行干摩擦试验。用三维表面形貌仪测量磨损体积,用扫描电镜观察磨痕的表面形貌。试验结果表明,Ni-WC复合涂层试样的硬度显著提高,表面硬度超过1200HV,保证了Ni-WC熔覆层的耐磨性。熔覆层的平均摩擦因数约为0.24,与2738钢基体的摩擦因数0.43相比,降低了约44%。熔覆试样的比磨损率比基体试样的比磨损率下降了96.7%,WC硬质相提高了摩擦副表面的承载能力。磨粒磨损为Ni-WC复合涂层的主要磨损机理。     

等离子喷涂复合热障涂层的静态氧化行为

采用等离子喷涂方法，在GH536高温合金基材上制备了传统的双层热障涂层（TBCs）和两种含有Al2O3与ZzO2陶瓷复合层的三层热障涂层，传统TBCs结构为Ni22Cr10AlY合金连接层和8％Y2O3部分稳定的ZrO2陶瓷顶层；三层TBCs分别用了置于陶瓷层内侧及外侧的Al2O3复合层，三种类型试样的100h,1050℃静态氧化试验结果表明：三层涂层较双层涂层的氧化阻力提高，双层涂层的氧化阻力最差，不同复合层形式试样氧化动力学曲线不同，内置复合层的氧化增重最小，氧化阻力最佳。1050℃是氧化增重的临界点，外置复合层试样的氧化增重出现明显增加趋势。     

电弧喷涂锡基巴氏合金层的磨损性能

针对电弧喷涂巴氏合金涂层组织的特殊性,研究在润滑条件下巴氏合金涂层的摩擦磨损性能,对该涂层的工程应用具有重要的参考价值.利用环块摩擦磨损试验分别对比了电弧喷涂、铸造以及堆焊方法制备的巴氏合金层与碳钢和铸铁构成摩擦副的磨损表现.借助于扫描电子显微镜、x 射线能谱以及x 射线衍射,分析了巴氏合金涂层的微观组织结构和磨损表面形貌,研究了其组织变化与耐磨性能之间的关系.实验结果表明：在润滑条件下,电弧喷涂巴氏合金涂层具有比铸造巴氏合金更好的减磨性能;选择合适的工艺参数可以制备组织致密、结合强度高,且具有很好磨损性能的巴氏合金涂层.     

氧化钛含量对氧化铝基涂层磨损性能和机制的影响

研究了TiO2含量对大气等离子喷涂Al2O3基涂层的晶体结构组成相、显微硬度、摩擦磨损性能和磨损机制的影响.选用重量百分比为0,13%,40%这3种TiO2含量参量,即纯A12O3,AI2O3-13%(wt)TiO2和AI2O3-40%(wt)TiO2陶瓷涂层.采用XRD分析涂层的晶体结构组成相,Vickers显微硬度计评价显微硬度.采用SRV摩擦磨损试验机,通过AISI52100钢球和A12O3陶瓷球2种材料本质差异甚大的对摩副,在干摩擦条件下评价涂层的摩擦磨损性能,并通过扫描电镜观察涂层磨损机制.结果表明,Al2O3基涂层的显微硬度随TiO2含量增加而降低;A12O3基涂层皆显示出抗磨性能随TiO2含量增加而降低,而与对摩副材质无关.涂层中含有TiO2无益于提高Al2O3基涂层的摩擦磨损性能.     

等离子喷涂氧化铝涂层的制备及微观结构研究

为提高20钢表面的性能,采用大气等离子喷涂的方式在20钢表面制备了氧化铝绝缘陶瓷涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计测试等方法分析了涂层的物相组成、微观组织结构和显微硬度等,对涂层截面图像进行了处理,计算平均孔隙率,并考察了显微硬度。结果表明：大气等离子喷涂Al₂O₃粉末的过程中,发生了相变,制备的涂层中出现了γ-Al₂O₃这一新相。样品由基体、黏结层和涂层组成,各层直接界面清晰,致密性良好,涂层截面呈片层状的重叠结构,因Al₂O₃粉末自身特点造成涂层表面有少量微裂纹,属正常现象。涂层的平均孔隙率为7.36%,显微硬度为708 HV,具有良好力学性能,符合产品使用标准。     

等离子喷涂陶瓷复材的性能和应用及其发展

综述了等离子喷涂陶瓷涂层在克服金属零件失效方面所发挥的重要作用。把发生在材料表面的磨损按实际情况区分为典型的六大类,工件实施等离子喷涂陶瓷涂层后,具体的实验、生产中得来的数据表明等离子喷涂陶瓷涂层后材料表面抗磨损能力均显著提高。由于材料表面采用等离子喷涂抗腐蚀的陶瓷涂层覆盖在金属基体上,从而屏障了外界腐蚀性物质对金属基体的浸蚀,从而提高了材料的抗腐蚀能力。实验数据说明了通过对涂层进行封闭处理或激光重熔,可大大减少涂层中的气孔率,从而提高耐腐蚀性。探讨了适用于高温条件下的陶瓷涂层所应有的良好性能,并分析了三种典型应用于高温环境下的陶瓷涂层。最后,提出了等离子喷涂陶瓷涂层的发展方向及现行阶段所急需解决的问题。     

等离子喷涂梯度涂层的显微组织结构和性能

针对低散热发动机主要部件铝活塞顶部制备热障涂层的需要，用等离子喷涂法在铝基体上制备出梯度涂层，对其性能与显微组织结构进行了研究．抗热震实验结果表明，梯度涂层具有较高的结合强度．金相显微观测结果表明，梯度热障层结构致密，由基体至涂层表面。形成5种无宏观结合界面的成分呈梯度变化的组织结构．     

喷涂工艺对陶瓷/金属自反应复合涂层组织的影响

用等离子喷涂的方法喷涂自制的Fe2O3 Al自反应复合粉,在金属表面制备了陶瓷-金属多相自反应复合涂层．研究了复合粉和涂层的微观结构,以及喷涂工艺参数对复合粉反应程度及涂层组织的影响．研究发现,喷涂距离是影响复合粉反应程度及涂层组织结构的主要因素,枪距在100mm时,反应最充分,涂层组织最致密．