氧化铈稳定纳米氧化锆高温性能的研究

等离子喷涂热障涂层技术广泛应用于航空发动机热端部件的高温防护。应用大气等离子喷涂法成功制备了纳米氧化铈氧化钇稳定的氧化锆(CYSZ)涂层,并与常规氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层在1300℃下热处理10小时,研究高温对两种涂层性能的影响,与常规的YSZ涂层相比,CeO2的掺杂使涂层具有更高的稳定性。经过高温处理,CYSZ涂层的相结构没有发生明显变化。显微形貌结果表明,CYSZ涂层没有产生裂纹缺陷,涂层中纳米区域晶粒度随着温度的升高略有增大,这表明了纳米结构的CYSZ涂层具有更优异的高温稳定性。热循环氧化实验结果证明,CYSZ涂层具有更长的热循环寿命以及优异的高温抗氧化性能。     

不同显微结构Yb2Si2O7环境障涂层的抗热震性能研究

采用低压等离子喷涂工艺(LPPS)在SiCf/SiC复合材料表面依次制备了Si底层、Mullite中间层和Yb2Si2O7面层的环境障涂层.通过不同的喷涂参数分别制备出层状结构和层柱混合结构的Yb2Si2O7面层,并考察面层结构对环境障涂层抗热震性能的影响.结果表明,所制备的两种面层涂层均具有孔隙率低、界面结合紧密的特...     

Yb2Si2O7 前驱体及其低压等离子喷涂用粉末制备研究

本文分别采用固相反应法和溶胶凝胶法制备 Yb2Si2O7 前驱体粉末和陶瓷块材。 采用固相法时, 混合粉 末经 1500 ℃, 5 h 煅烧后由 Yb2Si2O7 和 Yb2SiO5 两相构成, 经冷压、 1600 ℃, 10 h 煅烧后得到疏松块材, 内部 残留大量未完全反应的氧化硅和中间相 Yb2SiO5。 采用溶胶凝胶法时, 退火态干凝胶经 1400 ℃, 5 h 煅烧后即可 获得高纯 Yb2Si2O7 粉末, 经冷压、 1600 ℃, 10 h 煅烧后, 得到近 Yb2Si2O7 纯相的、 更完整致密块材。 这些表明 相较于固相反应法, 溶胶凝胶法制备 Yb2Si2O7 具有反应门槛较低、 易制得高纯均匀材料的优势。 进一步, 采用 二流体雾化工艺制备低压等离子喷涂用粉末, 重点探索了 PVA 含量和雾化压力对粉末的影响规律。 结果表明, PVA 含量决定粉末形貌, 当 PVA 含量适中时 (10 wt.%) 可获得球形度良好的实心粉末, 雾化压力决定粉末粒度, 雾化压力越大, 粉末粒径越细, 当雾化压力为 1.2 MPa 时, 可获得所需的 1~30 μm 超细粉末。     

烧结温度对氧化铪粉末性能的影响及喷涂涂层性能研究

本试验采用喷雾干燥 - 高温烧结的方法制备了氧化铪粉末, 并采用大气等离子喷涂 (APS) 技术在钢基体表 面制备了氧化铪涂层, 研究了烧结温度对氧化铪粉末以及涂层微观组织和性能的影响。 结果表明随着烧结温度从 1000 ℃升高至 1300 ℃, 氧化铪粉末微观组织变化不明显, 微颗粒也未发生明显长大, 当温度升高至 1400℃以上 时, 粉末内部组织逐渐变得致密, 微颗粒开始微熔连接, 形成网络状骨架; 当烧结温度为 1000 ℃至 1300 ℃时, 粉末颗粒强度处于相对较低的水平, 随着烧结温度升高至 1400 ℃、 1500 ℃时, 粉末颗粒强度逐渐增大; 1400 ℃ 烧结后的氧化铪粉末经大气等离子喷涂形成的涂层组织均匀结构较致密, 涂层孔隙率为 3.9%, 涂层平均显微硬 度为 552.24 HV0.3, 涂层结合强度均值达到 24.78 MPa。     

液固凝胶反应法制备超细氧化锆粉体

利用有机单体自由基聚合反应机制,采用聚合物网络法制备了超细氧化锆粉体。以八水合氧氯化锆为原料,选取丙烯酰胺和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺两种水溶性有机作为单体,在引发剂过硫酸铵的作用下,有机单体发生交联共聚,从而使Zr(OH)4浆料变成凝胶。该凝胶具有三维网络状结构,能够较好地抑制热处理过程中粒子的团聚,700℃下热处理2h获得超细氧化锆粉体。     

热处理对纳米氧化锆粉末性能的影响

采用共沉淀法制备纳米ZrO2粉末,对其进行不同温度下的热处理,并对经过热处理的粉末进行物理性能及形貌的测试分析。对经过热处理的粉末进行等离子球化处理,并对其形貌进行观测。采用等离子喷涂方法制备ZrO2涂层,对涂层形貌进行观测。结果表明在适当温度对ZrO2进行热处理可提高粉末松装密度、流动速率及表面光洁度,提高粉末和涂层的综合性能。     

半导体制造装备抗等离子冲蚀用氧化物陶瓷

在半导体及液晶显示屏的刻蚀制造装备中,高纯氧化铝和高纯氧化钇作为抗等离子冲蚀材料已得到广泛应用。对不同等离子能量下涂层相关性能的研究显示,高纯氧化钇涂层较高纯氧化铝涂层及氧化铝烧结块体表现出更为优异的抗等离子冲蚀性能。尽管氧化钇涂层的性能略低于氧化钇烧结块材,但随着等离子能量的提高,两者性能的差异也逐渐减小。随着等离子能量在实际工况下不断提高,氧化钇涂层也得到了更为广泛的应用。     

低压等离子喷涂环境障类柱状晶功能涂层设计与制备研究

环境障涂层(EBC)可有效提升大推重比发动机陶瓷基复合材料热端部件的防护效果。为进一步提高使用温度及抗CMAS性能,需对涂层结构做进一步优化。为此,本文提出采用具有类柱状晶结构EBC功能层,并采用LPPS喷涂技术对该功能层进行了制备研究。结果表明,采用LPPS系统中"PS-PVD(等离子物理气相沉积)"功能可完成类柱状晶双硅酸镱(Yb2Si2O7)功能层的制备。受粉末成分及喷涂中Si损耗效应影响,该功能层中还出现了单硅酸镱与氧化镱等新相。本文还对此类柱状晶EBC功能层可能发挥的作用进行了讨论。     

热障涂层用高熔点多元钙钛矿的大气等离子喷涂

高熔点材料作为热障涂层材料,已成为备受关注的发展趋势。在高熔点材料中,人们开发了由Ba(Mg1/3Ta2/3)O3和La(Al1/4Mg1/2T1/4)O3组成的多元钙钛矿合成物,并采用大气等离子喷涂方法将其沉积在热障涂层体系中。本文对喷涂参数进行了优化,并记录了飞行粒子温度。对涂层的相组成、稳定性、形貌和孔隙率进行了检测,同时对热障涂层体系在高温的热循环寿命进行了研究。研究表明,起始物料的性能在大气等离子体喷涂中具有决定性的作用,并最终影响热障涂层的寿命。由粒子分析而得到的过程图表明了适宜的喷涂条件,这一喷涂条件可在钙钛矿的等离子喷涂过程中尽可能避免第二相的产生。     

镍包天然石墨涂层材料的制备与性能研究

通过添加新型表面活化剂采用加压氢还原工艺制备了镍包天然石墨粉末,使其各项性能指标达到与进口粉末相当的水平.