氧-乙炔火焰喷涂红外辐射节能涂层的性能

以Fe_2O_3,MnO_2,Co_2O_3和NiO为原料,采用料浆喷雾干燥、高温固相反应结合氧-乙炔火焰喷涂工艺在Q235A普碳钢基体表面制造红外辐射节能涂层。采用X射线衍射、扫描电镜及红外光谱对粉末和涂层的物相组成、微观结构及涂层的发射率进行分析;并采用拉伸法测定涂层与基体的结合力,采用水淬法检测涂层的抗热震性能。研究结果表明:涂层由混合尖晶石结构的铁氧体物相组成,涂层表面粗糙,半熔融态的颗粒均匀分布在碳钢基体表面;涂层在800℃全波段的红外发射率在0.7以上,相比传统刷涂工艺,节能涂层在低于5mm波段的红外辐射性能更优,说明氧-乙炔火焰喷涂制备的红外辐射涂层在高温阶段具有更强的辐射换热能力;涂层与普碳钢基体的结合强度为19.5 MPa,是采用刷涂工艺制备涂层的结合强度的3倍以上;涂层试样1 000℃水淬19次后表面未出现裂纹或脱落现象,说明涂层具有优异的抗热震性能。     

等离子喷涂Cr_2O_3-TiO_2基高发射率涂层微观结构及性能研究

本文以Cr_2O_3、TiO_2、NiO、稀土氧化物为原料,经喷雾干燥及烧结致密化处理制备成具有尖晶石结构的Cr_2O_3-TiO_2基复合团聚型粉体,采用大气等离子喷涂在钛合金表面制备了Cr_2O_3-TiO_2基高发射率涂层,分析测试了涂层显微组织结构、结合强度、抗热震性能及辐射性能。研究结果表明:所制备的Cr_2O_3-TiO_2基高发射率涂层孔隙率为1.51%,结合强度达33.1MPa,在400~800℃温度范围内,其法向全发射率可达0.88~0.89;涂层经600℃至室温热震30次后未发生开裂、剥落现象,涂层抗热震性能良好。     

等离子喷涂 Cr2O3-TiO2/YSZ 高效热防护涂层 微观结构及性能研究

本文以 Cr2O3、TiO2 和 NiO 为原材料,通过喷雾造粒和烧结获得了由尖晶石结构 NiCr2O4 和钙钛矿结构TiCrO3 组成的 Cr2O3-TiO2 复合粉末。采用大气等离子喷涂技术在镍基高温合金表面制备 Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层,分析测试了复合涂层的微观结构、抗拉结合强度、抗烧蚀性能和高温热辐射性能。结果表明,Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层孔隙率较低,抗拉结合强度达到 29.2 MPa;经 1.5 MW/m2、600 s 氧乙炔火焰烧蚀后,Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层表面有轻微点状剥落,涂层内部结构完整,未发生失效。在烧蚀过程中,Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层隔热能力达到 426 ℃,比单一纳米 YSZ 涂层隔温能力高 146 ℃,基体温度比纳米 YSZ涂层低 335 ℃;Cr2O3-TiO2/nano-YSZ 复合涂层在 400 ℃和 750 ℃在 2~15 μm 波段内的法向发射率分别为 0.91 和0.89。     

氧化钆改性铈酸镧热障涂层材料设计 及涂层抗热震性能研究

La2Ce2O7(LC) 由于具有比 YSZ 更低的热导率、 更高的热膨胀系数和良好的高温相稳定性, 是一种极具前 景的热障涂层陶瓷材料。 但该材料热膨胀系数在 200~400℃温度区间存在异常下降现象, 从而引起涂层过早失效 的问题。 目前, 通过掺杂 Gd2O3 可有效解决 LC 低温段热膨胀系数下降的问题, 但是, Gd2O3 改性 La2Ce2O7 热障 涂层最优掺杂浓度及涂层性能还未见报道。 本文采用化学共沉淀法制备了三种不同浓度 Gd2O3 改性 La2Ce2O7 材 料 ((LaxGd1-x)2Ce2O7(x=0,0.1,0.2,0.3)), 研究了掺杂浓度对其热物理性能及相稳定性的影响, 采用等离子喷涂工艺 制备了(La0.8Gd0.2)2Ce2O7 (LGC)涂层, 研究了涂层的抗热震性能和涂层的失效机理。 研究结果表明： (La0.8Gd0.2)2Ce2O7 (LGC) 材料具有较低的热导率, 室温到 1400℃无相变, 并且经 1400℃长时间热处理无相变; 其制备的双陶瓷结 构 LGC/YSZ 热障涂层 1100℃热震次数可达到 109 次, 较未改性 LC/YSZ 热障涂层提升了大约 60%; 两种涂层的 失效模式相似, 均为陶瓷顶层烧结引起的片状剥落失效。     

石墨表面氧化锆陶瓷防护涂层组织性能研究

采用棒材火焰喷涂工艺,以不同致密度的氧化锆陶瓷条棒为喷涂材料在石墨基体上制备了氧化锆陶瓷防护涂层,对涂层的组织形貌、结合强度和抗热震性进行了测试研究。结果表明,采用不同致密度的陶瓷条棒可制备出组织致密的涂层,氧化锆陶瓷涂层在石墨基体表面的结合强度最高可达5.0MPa,在6.3×10~(-1)Pa真空环境下涂层的室温~1300℃抗热震性良好,涂层结合强度和抗热震性随涂层致密度的提高而提高。     

堇青石-铁氧体基红外辐射非晶节能涂层的制备与性能

采用等离子喷涂技术在普碳钢表面制备堇青石-铁氧体基红外辐射非晶节能涂层。采用扫描电镜、X射线衍射分析复合红外粉末及其涂层的形貌、物相组成与结构,采用红外光谱仪测定涂层的辐射率,采用划痕法测定涂层与基体的结合力,采用水冷法检测涂层的抗热震性能。研究结果表明:在普碳钢表面制备的堇青石-铁氧体基红外辐射非晶涂层呈层状堆积结构,孔隙率低,与基体的结合力为一级,与传统刷涂工艺制备的涂层相比,等离子喷涂制备的涂层具有更优良的抗热震性能,且制备的红外辐射非晶涂层在3~5μm波段具有较高的红外辐射率,为0.8,在8~10μm波段更是高达0.94。     

铜铝聚苯酯涂层性能研究

采用大气等离子喷涂技术制备了铜铝聚苯酯(CuAl/PHB)涂层,对涂层进行了组织、硬度、结合强度、高温抗氧化、抗热震、高温硬度以及微动磨损和可磨耗性能测试和分析研究.结果表明,CuAl/PHB涂层孔隙和聚苯酯占比为17.5％,硬度平均值90.4 HR15Y,结合强度≥25.4 MPa,在620℃下涂层具备良好的高温抗氧...     

CeO2对不锈钢基SiO2-BaO-Al2O3-Cr2O3陶瓷涂层性能的影响

采用高温熔烧法于1Cr18Ni9Ti不锈钢基材表面制备掺CeO2的SiO2-BaO-Al2O3-Cr2O3陶瓷涂层,研究了不同含量CeO2对涂层的抗氧化性、抗热震性和硬度的影响。研究结果表明,含CeO2的不锈钢基SiO2-BaO-Al2O3-Cr2O3陶瓷涂层能有效阻止不锈钢基体的氧化增重,提高涂层的抗热震性能及硬度。本实验条件下,CeO2含量2.8%时,涂层具有最好的抗氧化性能和抗热震性能。     

粒度对尖晶石基高发射率涂层性能的影响

基于前人的研究结论,以16.98%CuO、16.73%Co_2O_3和66.29%Fe_2O_3为原料,用固相烧结法制备了高红外发射率基料,利用X射线衍射分析确定了其尖晶石结构。通过控制球磨时间,将基料研磨至不同粒度。以此为基础,制备出了3组粒度不同的尖晶石涂料。经过测定,在3~5波段下涂层的发射率最高达到0.96,8~14波段下发射率最高达到0.88。电子显微镜图像显示该涂层在基体表面分布均匀,与基体结合良好。对涂层断面的线扫描发现,涂层基料粒度越小,涂层在耐火砖基体内的渗透深度越大。热震试验证实基料粒度小的涂层与对基体的附着力更强,有更好的抗热震性能。     

火焰喷涂镍铝合金柔性线材及涂层性能的研究

以镍铝合金粉末为主要原料,硅橡胶及相应的催化剂为粘接剂,采用挤压成型的方法制备了热障涂层底层用柔性线材;采用火焰喷涂方法制备了热障涂层,并对喷涂后涂层的硬度、结合强度、抗热震、以及高温抗氧化性能、涂层的微观结构等进行研究。试验表明,柔性线材具有很好的物理、化学性能,且喷涂后的涂层各项性能良好,均能满足热障涂层的使用要求。     

大气等离子喷涂制备 La0.8Sr0.2 MnO3热控陶瓷涂层的辐射特性研究

热控材料是保障航天器在空间轨道运行的关键材料，其中 La 0.8 Sr 0.2MnO3热控陶瓷凭借良好的辐射特性在空间热控领域被广泛关注。随着航空航天技术的快速发展，多功能智能化的航天器对热控材料的辐射调节能力提出了更高的要求。采用大气等离子喷涂工艺制备La0.8 Sr0.2MnO3热控陶瓷涂层，通过调控喷涂参数，研究了孔隙率、基材种类对 La0.8Sr0.2 MnO3 涂层半球发射率的影响，探明其影响机制，为辐射性能优异的大气等离子喷涂热控涂层提供了研究基础。     

新型铝基氮化硼封严涂层材料及其涂层组织性能的研究

本文以铝粉及六方氮化硼为原材料,添加粘结剂,采用固相混合的方法制备了复合型铝基氮化硼封严涂层材料;采用等离子喷涂方法制备了封严涂层,并对喷涂后涂层的微观结构、硬度、结合强度和抗热震性等进行了研究。试验表明,该种涂层材料粉末具有良好的物理、化学性能,且喷涂后的涂层各项性能良好,可作为一种新型的封严涂层材料加以应用。     

Effect of Bi2O3 Additives on Properties of La0.7Ca0.3CrO3

Lanthanum chromites doped with alkaline earthmetals (Ca or Sr) have been widely accepted as candi dates for interconnection materials in high temperaturesolid oxide fuel cells (SOFCs)[1,2]. It can satisfy mostof the requirements for SOFC, such as h…     

等离子喷涂CeO2改性La2Zr2O7纳米热障涂层高温性能研究

研究了不同Ce掺杂量对La2Zr2O7相结构稳定性的影响,确定了Ce原子掺杂量为5.45％的CeO2改性La2Zr2O7涂层（CLZ）.研究了采用大气等离子喷涂制备的涂层与原始粉末化学成分计量比偏离情况.经共沉淀制粉、喷雾干燥团聚造粒、大气等离子喷涂制备了Ce原子掺杂量为5.45％的新型纳米CLZ热障涂层,研究了涂层的长期组织结构稳定性、抗热震性以及失效机制.结果表明,CLZ涂层具有良好的长期组织结构稳定性,涂层在1150℃下热震循环寿命达到26次.涂层失效主要以层状撕裂为主.陶瓷层和粘结层热膨胀不匹配、粘结层发生氧化可能是导致CLZ涂层热震失效的主要原因.     

超音速火焰喷涂NiCrAlY-Y2O3金属陶瓷涂层抗结瘤性能研究

以NiCrAlY和Y2O3粉末为原料通过两种工艺分别制备出团聚烧结和混合型NiCrAlY-Y2O3金属陶瓷粉末,研究了该两种用于热喷涂给料粉末的颗粒形貌及粉末性能.使用该两种粉末及一种商用CoCrAlY-Y2O3通过超音速火焰喷涂(HVOF)在不锈钢基体上制备厚度约为100um的涂层。研究了涂层的孔隙率及抗热冲击能,将四种热喷涂涂层在高温下与MnO,Fe3O4及含锰碳钢进行接触反应后对它们的抗结瘤性能进行了相对的静态比较,结果表明,团聚烧结NiCrAlY-Y2O3涂层具有较好的抗锰氧化物的结瘤,而抗铁氧化物结瘤性能差。团聚烧结金属陶瓷涂层比混合型陶瓷涂层具有更好的抗氧化物结瘤性能。     

PS-PVD 热障涂层显微结构对耐侵蚀性能的影响研究

采用等离子喷涂物理气相沉积 ( PS-PVD ) 技术开展了热障涂层梯度结构调控研究，通过调整喷涂送粉速率， 在底部、中间和顶部沉积阶段制备了五种不同的热障涂层，对热障涂层的显微组织、粗糙度、孔隙率、耐熔盐腐 蚀和耐粒子冲蚀性能进行表征，阐明了显微结构变化对热障涂层耐侵蚀性能的影响。研究表明：送粉速率的变化 对PS-PVD热障涂层羽柱状结构的沉积有显著的影响，低送粉速率下，涂层底部结构比较致密，当送粉速率增大时， 由于粉末颗粒在喷涂过程气化不充分，未熔粒子增加，羽柱状顶部结构趋向致密结构转变，涂层顶部孔隙率下降， 表面粗糙度降低。送粉速率由底至顶梯度递增制备的涂层表现出较高的耐熔盐腐蚀性能和耐粒子冲蚀性能。     

热喷涂铜铝聚苯酯封严涂层制备和性能研究

本文以铜铝合金粉和聚苯酯为原材料,添加粘结剂,采用机械团聚复合工艺制备铜铝聚苯酯复合粉末;采用大气等离子喷涂工艺制备的铜铝聚苯酯封严涂层组织均匀,聚苯酯和孔隙占比45.3%,涂层硬度为56.3 HR15Y、结合强度≥6.9MPa、650℃下抗热震性能良好,涂层在96小时室温中性盐雾试验外观评级达到4级,可满足航空发动机对气路间隙控制封严涂层的要求。     

连铸机拉矫辊等离子喷涂WC-20Cr-7Ni涂层性能

 连铸机拉矫辊作为连铸机的重要组件,工作环境恶劣、磨损严重。为了降低连铸机拉矫辊工作过程中的辊面磨损,利用等离子喷涂技术在拉矫辊及H13钢板表面制备了厚度为0.2 mm的WC-20Cr-7Ni涂层。通过水淬热冲击及轧制试验探究了WC-20Cr-7Ni涂层的抗热冲击性能及耐磨性,并对热冲击前后试样进行了金相分析及硬度测试。结果表明,WC-20Cr-7Ni涂层孔隙率较低,并具有较高的耐磨性及优异的抗热冲击性能,可以有效提升连铸机拉矫辊的使用寿命。     

红外辐射涂料粘结剂的试验研究

针对红外辐射涂料在金属基体表面上应用时容易脱落的实际问题,在以１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 耐热不锈钢为金属基体和自制的红外辐射涂料粉料为粉体材料的条件下,配制了多种以硅溶胶为基的涂料粘结剂,通过试验研究,获得了一种抗热震性优良的粘结剂配方。     

新型铝硅氮化硼复合涂层材料及可磨耗封严涂层的制备和性能研究

本文以铝硅合金粉和六方氮化硼为原材料,添加粘结剂,采用机械包覆工艺制备了铝硅氮化硼复合粉末;采用大气等离子喷涂工艺制备了可磨耗封严涂层,并对涂层的显微组织、表面硬度、结合强度和抗热震性能进行了研究.研究表明,该复合粉末材料具有良好的喷涂工艺适应性,能有效避免氮化硼组分在喷涂过程中的烧损,喷涂后涂层的各项性能良好,可以满足发动机对工作温度≤450℃的封严涂层的使用要求.