ZrB_2-YAG-Al_2O_3复相陶瓷的抗氧化性能

通过共沉淀法获得包覆式Al_2O_3-Y_2O_3/ZrB_2复合粉体,对其进行放电等离子烧结制备相应的复相陶瓷,并对不同YAG(钇铝石榴石)、Al_2O_3含量的复相陶瓷进行了氧化试验,用SEM、XRD和电子探针等研究了YAG、Al_2O_3对ZrB_2陶瓷抗氧化性的影响。结果表明:制备的各种复相陶瓷和纯ZrB_2陶瓷相比,在相同氧化条件下表面的氧化层厚度都有所变薄,YAG、Al_2O_3的加入可以改善ZrB_2陶瓷的抗氧化性能;在相同氧化条件下,Al_2O_3含量越多,氧化层厚度越小;在高温条件下,复相陶瓷氧化层中均存在ZrO_2、B_2O_3和Al_(18)B_4O_(33)相,Al_2O_3含量越多,Al_(18)B_4O_(33)相也越多。     

FeAl/Al2O3阻氚涂层表面Al2O3薄膜形成机制与低温制备技术的研究进展

应用基体渗铝+选择性氧化法制备由FeAl合金过渡层及其表面Al_2O_3薄膜组成的FeAl/Al_2O_3阻氚涂层是当前防氚渗透技术的首选,Al_2O_3薄膜是决定FeAl/Al_2O_3阻氚涂层服役性能的关键。综述了FeAl合金及其涂层的表面氧化行为,包括铝的选择性氧化、氧化热力学和动力学行为以及氧化机制,介绍了基体元素对Al_2O_3薄膜形成和结构的影响以及阻氚涂层表面Al_2O_3薄膜低温制备技术的研究进展,展望了FeAl/Al_2O_3阻氚涂层的未来研究方向。     

Al_2O_3和TiO_2添加量对共沉淀法制备MgO基陶瓷性能的影响

采用共沉淀法分别制备Al_2O_3和TiO_2前驱体包覆MgO颗粒,并在1 450℃保温2h得到MgO基陶瓷,研究了Al_2O_3和TiO_2添加量对陶瓷物相组成、烧结性能和抗热震性能的影响.结果表明:添加Al_2O_3后,陶瓷的主要物相为方镁石相和MgAl_2O_4相,随Al_2O_3添加量的增加,MgAl_2O_4相含量增多,线收缩率和热震次数均先增后降,体积密度则增大;添加TiO_2后,陶瓷的主要物相为方镁石相、Mg_2TiO_4相和MgTiO_3相,随TiO_2添加量的增加,Mg_2TiO_4和MgTiO_3相含量增多,线收缩率和体积密度均先增后降,热震次数则先增加后保持稳定;当Al_2O_3和TiO_2的质量分数分别为6%,4%时,陶瓷的烧结性能和抗热震性能均最佳.     

Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维对堇青石结合碳化硅复相材料性能的影响

以碳化硅颗粒为骨料,以滑石粉、苏州土和α-Al_2O_3粉为基质并适量加入Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维,通过原位反应合成法制备了堇青石结合碳化硅复相材料,研究了纤维加入量(质量分数0~10%)对该复相材料性能的影响。结果表明:该复相材料的主晶相为碳化硅和堇青石,当Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维质量分数小于8%时,纤维与基体结合紧密,分散较好;随纤维加入量的增加,复相材料的抗折强度先增大后降低,抗热震性能则逐渐提高;当纤维质量分数为8%时,复相材料的抗折强度最大,达33 MPa,其综合性能良好。     

Al2O3陶瓷材料的残余应力与性能

利用自制的应力常数测定附件,成功地在X射线衍射仪上测定了Al_2O_3,陶瓷材料的应力常数及表面残余应力。介绍了测量方法。用(401O)晶面测定时,可用Al_2O_3的机械弹性常数代替X射线弹性常数。对Al_2O_3/ZrO_2陶瓷高温脱Y_2O_3可以引发表面t→m-ZrO_3相变,并引入表面残余压应力,材料的抗弯强度随材料中表层亚稳t-ZrO_2含量增加和表面残余压应力增大而提高。     

重型燃气轮机透平叶片热障涂层的高温氧化寿命预测

采用大气等离子喷涂技术在DZ411合金基体上制备ZrO₂-8Y₂O₃(质量分数/%)热障涂层,研究了热障涂层的高温氧化性能和氧化后的截面微观形貌,建立了高温氧化寿命预测模型并进行了试验验证。结果表明：在940,1 030℃下氧化时,热障涂层的氧化质量增加Δm和热生长氧化物层厚度均呈抛物线增长规律;热障涂层在1 030℃下的Δm增大速率较940℃下高;建立的热障涂层高温氧化寿命预测模型预测的热生长氧化物层厚度值与试验结果相比在±2倍的分散带内,说明建立的寿命模型及分析方法能较好地预测热障涂层的高温氧化寿命。     

含MoSi_2热障梯度涂层的抗热震性能研究

对添加MoSi2和未加MoSi2的ZrO2-Al/Ni梯度热障涂层的抗热震性能的比较,并结合微观组织和能谱对此进行了分析。结果表明,,MoSi2在热震过程中发生了反应,添加MoSi2可提高涂层的抗热震性能。     

等离子喷涂氧化铝—氧化钛陶瓷涂层的应用

一、陶瓷涂层的特性最常用的陶瓷材料是单一的氧化物,如氧化铝(Al_2O_3),氧化铬(Cr_2O_3),氧化钛(TiO_2),氧化锆(ZrO_2)等。也有采用单一氧化物的混合陶瓷材料,如Al_20_3+3%TiO_2、Al_2O_3+13%TiO_2、Al_2O_3+3%Cr_2O_3等作为涂层材料。陶瓷材料具有熔点高、导热系数低、化学性能稳定等特点。上述特点决定了它所制     

ZrO2晶型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的影响

采用粉末冶金加压烧结技术制备含单斜和立方2种晶型ZrO_2的铜基摩擦材料,研究在干摩擦及不同制动速度条件下,ZrO_2晶型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的影响;用光学表面分析仪和扫描电子显微镜分别对试样磨损表面形貌及磨屑形貌进行观察,探究ZrO_2晶型对粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的作用机制。结果表明:在相同条件下,含单斜相ZrO_2摩擦材料的摩擦因数及磨损量均高于含立方相ZrO_2的摩擦材料;随着制动速度的升高,2种材料的摩擦因数均降低,而含立方相ZrO_2材料摩擦因数降幅较小,同时两者的磨损量均呈现先上升后降低的趋势。随制动速度提升,含单斜相ZrO_2的摩擦材料主要磨损机制由黏着磨损与犁削磨损转变为剥层磨损;而含立方相ZrO_2的摩擦材料主要磨损机制由犁削磨损转变为犁削磨损与氧化磨损,最后转变为剥层磨损。     

等离子喷涂氧化铝——氧化钛陶瓷涂层的应用

<正> 一、陶瓷涂层的特性最常用的陶瓷材料是单一的氧化物,如氧化铅(Al_2O_3),氧化铬(Cr_2O_3),氧化钛(TiO_2),氧化锆(ZrO_2)等。也有采用单一氧化物的混合陶瓷材料,如Al_2O_3+3%TiO_2、Al_2O_3+13%TiO_2、Al_2O_3+3%Cr_2O_3等作为涂层材料。陶瓷材料具有熔点高、导热系数低、化学性能稳定等特点。上述特点决定了它所制备的涂层具有硬度高、耐磨损、耐高温、耐化学介质腐蚀和耐绝缘等多功能特性。在宇航、国防、化工、石油等部门中陶瓷涂层有着广泛的应用前景。     

Al含量对Cr-Al涂层抗高温氧化性能的影响

探究Al含量对Cr-Al涂层的抗高温氧化性能影响,得到最适合Cr-Al涂层的Al元素量,通过磁控溅射沉积技术在锆合金表面制备了4～6μm的铬铝涂层。研究了Al、Cr_(0.5)Al_(0.5)、Cr_(0.9)Al_(0.1)、Cr四种涂层在600℃静态空气环境中氧化270 min,测试涂层对锆合金抗高温氧化的防护作用。结果表明:铬铝涂层对锆合金具有较好的抗高温氧化性能,其中Cr涂层较其他三种抗高温氧化性能最佳。     

含MoSi2热障梯度涂层的抗热震性能研究

对添加MoSi2和未加MoSi2的ZrO2-A1／Ni梯度热障涂层的抗热震性能的比较，并结合微观组织和能谱对此进行了分析。结果表明，，MoSi2在热震过程中发生了反应，添加MoSi2可提高涂层的抗热震性能。     

MA制备Al-ZrO_2-Y_2O_3涂层的抗高温氧化性能

主要研究了用机械合金化(MA)法在室温下于304不锈钢表面制备的Al-Zr O2-Y2O3涂层在高温条件下的抗高温氧化性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和高温氧化实验技术分析通过不同高能球磨时间制得的复合涂层的显微形貌、组织结构及抗高温氧化性能。     

Ni_2Al_3涂层的生物质高温腐蚀机制研究获重要进展

正扬州大学机械工程学院表面强化与功能化团队教师吴多利博士与丹麦技术大学教授John Hald合作,在生物质锅炉受热面高温防护涂层方面取得重要研究进展。该成果首次探明了Ni_2Al_3涂层在生物质电厂实际服役过程中的氧化膜相结构,通过实验研究和计算模拟相结合的方法,揭示了Ni_2Al_3涂层的生物质高温腐蚀机制,为获得具有优异抗生物质高温腐蚀性能的涂层材料提供了科学条件。     

TiAl合金表面NiCrAlY涂层的抗高温氧化性能

采用多弧离子镀技术在γ-TiAl合金表面制备了NiCrAlY涂层,用SEM、EDS和XRD等分析了涂层在高温氧化前后的形貌、结构和物相组成,用恒温氧化方法测试了涂层与基体的氧化动力学曲线。结果表明:涂层在高温下可形成保护性氧化膜,使其抗氧化性能显著提升;在650~950℃氧化时,镍和钛元素发生互扩散,850℃时,涂层与基体之间形成了扩散带和齿状TiNi相,950℃时,互扩散现象加剧,涂层表面生成了TiO2,涂层氯化膜与基体间形成了Kirkendall孔洞,对其抗高温氧化性能不利。     

氮化硅基陶瓷刀具材料——Sialon的性能及使用

当今,新的难加工材料不断出现,因而对切削刀具材料提出了更高的要求。刀具材料不仅要有高的硬度和高的抗磨损性能,而且要有好的韧性和良好的抗热冲击性能。 1981年投入市场的新型Si_3N_4基陶瓷刀具材料Sialon,其硬度与Al_2O_3瓷刀具相近,而其抗机械冲击和抗热冲击性能则和氧化铝涂层硬质合金刀片相接近,在切削过程中能采用浇注冷却液的方法进行冷却。是一种很有前途的陶瓷刀具材料。 Sialon是silican-aluminum oxnitride的缩写,它是由混合的Si_3N_4和Al_2O_3经冷压后在1700～1800℃下烧结而成。但其烧结成本比烧结硬质合金高得多。     

TiB_2系陶瓷刀具的性能及制造工艺

<正> 目前,陶瓷刀具基本有两种,一种是Al_2O_3系陶瓷,主要用于铸铁的精车;一种是Al_2O_3—TiC 系复合材料,主要用于高硬度难切削材料的精车。近年来,由于难切削材料高效率切削的要求日益迫切,所以希望研制出能改进这两种陶瓷刀具耐磨性和抗崩刃性,强度和抗热冲击性都十分出色的工具材料。1、新型陶瓷工具材料的研制在研制Al_2O_3—TiC 系的代用材料时,应在重视决定工具性能的主要因素——高温硬度和抗热冲击性的前提下,研制比TiC 更为出色的化合物。通过对各种碳化物、氮化物及硼化     

CVD法涂复TiC和Al_2O_3的热力学分析

一、引言化学气相沉积(CVD)技术和物理气相沉积(PVD)技术得到了迅速的发展,提供了抗摩擦磨损涂层的新前景。应用于以磨料磨损为主的情况,TiC涂层较好,应用于以擦伤为主的情况,TiN涂层较好,应用于需要高温稳定的情况,Al_2O_3涂层较好。例如CVDTiN涂层的高速钢刀具和模具的寿命分别为未涂层的3～6倍,CVD Al_2O_3涂层的硬质合金(P30)刀具,切削铸铁和高碳钢时,其寿命为涂TiC刀具的2倍,为未涂层刀具的10倍。硬质合金的CVD涂层开始只有TiC单层,发展到TiC-TiN双涂以及TiC-TiN-Al_2O_3三重涂层等。CVD涂层时温度高达800～     

TiO_2含量对等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2涂层物相组成和力学性能的影响

采用等离子喷涂工艺在灰铸铁基体上制备了4种TiO_2含量不同的Al_2O_3-TiO_2涂层,运用X射线衍射技术,并结合Rietveld全谱拟合方法,对不同涂层中的物相进行定量分析;采用显微硬度测试和拉伸试验研究TiO_2含量对涂层力学性能的影响。结果表明:Al_2O_3-3%TiO_2涂层中存在大量的γ-Al_2O_3相、α-Al_2O_3相以及少量的非晶相;在Al_2O_3-13%TiO_2涂层中,非晶相含量出现最大值,并有Al_2TiO_5相形成;随着TiO_2含量进一步增加,非晶相含量降低,Al_2TiO_5相含量增加,在Al_2O_3-40%TiO_2涂层中只存在α-Al_2O_3和Al_2TiO_5相;随着TiO_2含量增加,涂层的显微硬度降低,但涂层的结合强度升高,这与涂层中Al_2TiO_5相的含量有关。     

Al_2O_3掺杂与超声辅助对纯铝表面微弧氧化层结构与性能的影响

在复合电解液体系中加入Al_2O_3粉,并引入超声辅助对纯铝基体进行微弧氧化处理,研究了Al_2O_3掺杂与超声辅助对微弧氧化层微观形貌、物相组成、耐腐蚀性能与摩擦磨损性能的影响。结果表明:超声辅助促使更多的Al_2O_3微粒参与微弧氧化过程,形成的微弧氧化层更平整致密,孔洞尺寸较小且分布均匀,孔隙率较低;与未掺杂Al_2O_3或未引入超声辅助形成的微弧氧化层相比,掺杂Al_2O_3和引入超声辅助后微弧氧化层的自腐蚀电流密度明显降低,极化电阻大幅提高,摩擦因数和比磨损率均降低,耐腐蚀性能和摩擦磨损性能都得到显著提高。