稀土元素在表面工程领域中的应用

本文简要综述了国内外近年来将稀土元素应用于表面工程领域所取得的进展。表明不论是一般的化学热处理，还是喷涂、喷熔或激光表面改性等技术过程，稀土元素都显示出独特的有益作用。诸如：活化催渗作用，细化组织，净化夹杂，提高组织均匀性和降低孔隙率的作用。提高表面改性层的硬度、回火抗力和抗氧化能力；减少裂纹生成等．由于稀土元素的加入．可使各种表面改性层的耐蚀、耐磨、抗疲劳性能显着提高．作者指出：虽然稀土元素在各种表面改性层中的作用机理尚未搞清，还要做大量认真细致的研究工作。然而，这并不妨碍稀土元素在表面工程领域中的工业应用。     

聚苯胺/石墨烯/金复合材料的制备及超电容性能研究

以对苯二胺( p-PDA)为单体,氯金酸(HAuCl4)为氧化剂和Au源,氧化石墨烯(GO)为基底,通过原位聚合伴随Au纳米粒子生成的方法获得了聚苯胺/石墨烯/金(PpPD/GO/Au)的纳米复合材料.FESEM、FT-IR、XRD等测试表明,聚苯胺类衍生物、氧化石墨烯以及金纳米粒子三相在整个纳米复合材料中共存.材料的...     

热喷涂纳米结构涂层的研究进展及在外军舰艇上的应用

军事装备都面临着极端的服役条件,包括腐蚀、磨损、高温等作用,以及由此造成的设备运行故障、预期寿命下降等问题,纳米涂层为更有效解决上述问题开辟了新途径.文中综述了热喷涂纳米结构热障涂层、纳米结构WC/Co涂层、纳米结构功能涂层、纳米结构自润滑涂层和纳米结构氧化物陶瓷涂层的研究进展及在外军舰艇上的应用情况,重点介绍了已用于数百种美国海军舰艇零部件上的热喷涂纳米结构Al2O3/TiO2陶瓷涂层.应用纳米结构涂层可显著提高舰船零部件的使用性能和寿命,从而增强海军的战斗力,也可创造巨大的经济效益.     

多变色不可逆示温材料制备及其智能电网应用

在智能社会初露端倪的背景下,电力系统过热故障智能排查与监测已成为未来智能电网亟待解决的问题.本文制备了一种多变色示温材料,利用材料随温度发生多种颜色变化的特性,实现对雷击、短路等过热故障点的快速定位与过热温度记录.研究证实该材料在较宽温度范围内(300～900 ℃),可呈现7种不同的颜色,颜色变化响应时间为5 s,满足...     

基于热障涂层的La2Zr2O7材料改性研究进展

随着航空发动机不断向高推重比、高性能方向发展,传统、单一的热障涂层(Thermal barrier coating, TBC)已经不能满足热端部件严苛的服役要求。锆酸镧(La₂Zr₂O₇)具有熔点高、高温下结构稳定、低热导率等优点,具有极好的隔热性能,有望成为新一代热障涂层候选材料,但在实际应用中仍存在两大关键问题,即热膨胀系数低和断裂韧性差。因此,La₂Zr₂O₇材料在服役过程中会因热失配而造成局部热应力集中,导致涂层过早剥落失效,严重影响涂层的服役寿命。国内外研究表明,对La₂Zr₂O₇材料进行改性可以有效解决上述问题。为此,系统分析了关于La₂Zr₂O₇材料改性的研究工作,将La₂Zr₂O₇材料改性总结为4类：第二相复合、稀土掺杂、纳米化和高熵化。重点介绍...     

纳米表面工程的研究进展及展望

分析列举了近些年来国内外利用各种表面技术手段制备纳米结构表面的进展和成果。尤其重点介绍了热喷涂法制备纳米结构Al2O3／TiO2陶瓷涂层和纳米硫化物自润滑涂层的研究成果。最后对纳米表面工程的发展前景做了展望。     

激光重熔Al2O3-TiO2涂层的强韧性能

采用等离子喷涂和激光重熔复合工艺在Ti-6Al-4V基体上制备了Al₂O₃-TiO₂涂层,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度试验和压痕试验等方法研究了激光重熔对涂层的组织及强韧性能的影响.结果表明,等离子喷涂Al₂O₃-TiO₂涂层中的主相为γ-Al₂O₃,而相应重熔涂层中的主相为α-Al₂O₃.激光重熔可消除喷涂态涂层内部的孔隙、微裂纹和层状堆垛等微观缺陷,获得致密化的组织,并使涂层与基体形成良好冶金结合.重熔涂层的硬度比相应喷涂态涂层约提高了50%,裂纹扩展抗力相比喷涂态涂层提高了近两倍.激光重熔纳米涂层中的未熔增强颗粒和纳米结构特性等对涂层起到了协同强化和韧化作用.     

再造纳米小颗粒 给力传统大工业

随着纳米科学技术的快速发展,纳米材料被成功地应用到热喷涂领域。研究表明,热喷涂纳米陶瓷涂层比传统陶瓷涂层具有更高的结合强度、韧性、热震性能、耐磨抗蚀性能和可加工性。这种热喷涂纳米陶瓷涂层是利用纳米粉末为原料经过特殊的再造粒过程得到可喷涂喂料,然后方可制备出纳米结构陶瓷涂层。与传统微米结构陶瓷涂层相比,该纳米陶瓷涂层的韧性、结合强度、抗热震性能高1～2倍,耐磨性能高4～8倍,抗疲劳性能提高10倍。发展这样的国际领先的先进表面工程新材料技术,对推动我省的科技和产业发展无疑有重大的战略和经济意义。可以促进我省传统产业的结构调整和产品的升级换代,可以提高我省产品的市场竞争力和我省企业的活力和经济效益。     

环境障涂层材料及结构的研究进展

陶瓷基复合材料(CMC)具有低密度、高强度、抗氧化、抗烧蚀和优异的高温力学性能,在未来的航空航天领域前景十分广阔。环境障涂层(EBC)是为了提高陶瓷基复合材料部件在高温腐蚀环境下稳定性的表面防护涂层。EBC研究主要集中在涂层材料、涂层结构等方面,目的是为了提高涂层的高温稳定性和耐腐蚀性能。介绍了环境障涂层的发展历程,以及涂层材料和涂层结构方面的研究进展。     

残余应力对零件耐磨性的影响的定量比较研究

本文就CBN砂轮磨削条件下的残余应力对零件耐磨性的影响进行了较为系统的定量比较研究。试验结果表明:零件耐磨性与其表面残余应力有较强的依赖关系,当零件表面处于低应力状态(-19～-539MPa)时,零件的耐磨性最好;过大的残余压应力反而导致耐磨性降低;而当零件表面层存在残余拉应力时其耐磨性极差。