晶化对等离子喷涂Ni基涂层硬度的影响

采用大气等离子喷涂在低碳钢基底上制备了含有89．2％非晶的NiCrBSi涂层。应用X射线衍射分析和Weibull分布研究了两个晶化温度523℃和628℃下热处理2～6h对涂层微观结构和显维硬度的影响。结果表明，在两个温度下，晶化析出相晶粒大小和涂层的显微硬度Weibull模数都随着热处理时间的延长而增大，涂层均匀性变好。在523℃热处理，随着热处理时间延长，涂层显微硬度增大，在4h时达到最大值，而后下降；628℃热处理，显微硬度在2h时达最大值，而后随热处理时间延长而下降。523℃热处理4h，涂层具有最高显微硬度。     

等离子喷枪内电弧动力学与等离子体特性的三维数值模拟

基于局域热力学平衡假设,建立三维非稳态等离子电弧的湍流模型,应用计算流体力学软件ANSYS CFX模拟了氩/氢等离子喷枪内阳极弧根的再附着过程、电弧与气流的相互作用以及等离子体温度和速度分布。结果表明,在冷气流推动下,阳极弧根向喷嘴下游移动,电弧被拉长,弧电压升高,电场强度增大。当电弧向下游移动到电场强度足够大时,电弧击穿并形成新的弧根。喷枪内电弧波动导致喷枪出口等离子体最大温度和最大速度发生波动,滞后时间为10μs。喷枪内的流动与传热具有明显的三维特征,与温度分布相比,速度分布的三维特征更明显且更向中心处集中。     

Rietveld法定量分析NiCrBSi晶化涂层

应用Jade7.0和MAUD软件对523℃和628℃热处理4、6h的NiCrBSi涂层X射线衍射网谱进行Rietveld全谱拟合定量分析.结果表明:两种软件拟合结果的Rwp值都在8%～11%,两者定量分析的结果相差不大.Rietveld定量分析结果表明,涂层中的γ-Ni相随热处理温度和热处理时间的增加而增加,揭示了涂层显微硬度值下降的原因.     

热压烧结一步法制备C_f/Cu复合材料的组织和性能

为了简化工艺及提高性能,采用热压烧结一步法制备Cf/Cu复合材料。研究了Cf/Cu复合材料的界面反应原理、微观形貌及不同的Ti添加量对复合材料密度、硬度、强度等性能的影响。结果表明:Cu-C-Ti三元体系,在低于1100℃,碳纤维表面生成TiC层,该反应层降低了液态Cu与碳纤维的润湿角,改善了Cu与碳纤维的界面结合。探讨了TiC层的形成机制,提出了溶解在Cu液中的Ti原子与碳纤维接触生成TiC的微观反应模型。TiC层的形成有利于提高复合材料的性能。当Ti的质量分数为16.7%时,Cf/Cu复合材料的综合性能最好,其肖氏硬度高达HS66.94,抗弯强度为97.59 MPa。     

等离子喷涂热障涂层逐道沉积累积应力的模拟

运用ANSYS12. 0 软件,对等离子喷涂热障涂层逐道沉积过程中的累积应力进行了有限元模拟。结果表明,涂层制备过程中,已喷涂层的温度随喷枪移动呈周期性大幅波动,这种快速热冲击使得涂层中产生了相应的应力波动。涂层喷涂结束并冷却至室温后,边缘存在应力集中,陶瓷层与粘结层的界面边缘处最大切向拉应力为122 MPa。涂层各界面中部应力值呈波浪状周期性浮动,X 方向应力是主要的应力形式。     

热处理对等离子喷涂Ni60涂层电化学性能的影响

利用大气等离子喷涂技术制备了Ni60涂层,研究了热处理温度对涂层电化学性能的影响.结果表明:涂层在0.5M的H<,2>SO<,4>溶液中耐腐蚀性分别是Q235A钢的14倍和1Cr18Ni9Ti不锈钢的1.8倍;不同温度热处理1 h后,涂层在0.5MH<,2>SO<,4>溶液中的耐蚀性都得到提高,以200～300℃热处理1 h最为显著.     

等离子喷枪的注气方式对电弧不稳定性的影响

基于局域热力学平衡假设,建立三维非稳态的磁流体动力学模型,在给定气流量和工作电流的条件下,采用数值模拟方法研究不同注气方式对直流非转移弧等离子喷枪内Ar-H2等离子电弧的波动行为和等离子特性的影响。结果表明,与直流进气相比较,采用旋转方式进气时,喷枪内等离子体流的流线呈现出明显的螺旋状分布,电弧波动信号呈现出更高的平均电压和较高波动频率,电弧附着随时间变化呈现出圆周运动现象;喷枪内等离子体的最大温度出现在阴极尖端附近,采用旋转方式注气时等离子平均最大温度较低,而等离子体的速度沿中心轴方向呈现出先增加后减小的趋势。喷枪出口处等离子体的温度与速度同样显示出波动分布,两种进气方式得到的温度分布基本相似,采用旋转方式注气时等离子平均最大速度分布相对较高。     

Cr3C2-NiCr涂层的高温抗氧化和热耐腐蚀性

采用大气等离子喷涂技术制备Cr3C2-NiCr复合涂层,并对制备的Cr3C2-NiCr涂层试样进行800 ℃×100 h氧化和熔盐（Na2SO4+25 wt%NaCl）热腐蚀试验。利用X射线衍射仪（XRD）和带能谱的扫描电镜(SEM/EDX)分析氧化、腐蚀涂层表面和截面的成分及结构变化,探讨其高温氧化、腐蚀机理。结果表明：等离子喷涂Cr3C2-NiCr涂层具有层状组织结构,喷涂过程中无明显相分解或氧化。高温氧化后的Cr3C2-NiCr涂层表面及层片界面形成了连续、致密的Cr2O3保护膜,涂层表现出优异的抗高温氧化性能。在热腐蚀过程中,腐蚀盐破坏了涂层表面及层片界面形成的氧化膜,腐蚀性元素沿着涂层中的孔洞及层片界面扩散到涂层内部,涂层发生“活化氧化”,耐腐蚀性较差。     

M3O4(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体的简易制备及超电容性能研究

高熵氧化物以其独特的结构和潜在的应用前景引起了越来越多的关注。本工作采用简单易行的固相反应法制备了M₃O₄(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体, 采用不同手段对粉体进行表征, 并采用涂覆法制备了 M₃O₄/泡沫镍(M₃O₄/NF)复合电极, 研究其超电容性能。结果表明, 随着煅烧温度升高, Fe₂O₃(H)/Co₃O₄(S)/Cr₂O₃(E)和Mn₂O₃(B)相继固溶进入尖晶石主晶相晶格; 在900 ℃煅烧2 h所得M₃O₄粉体的平均粒径为0.69 μm, 具有单一尖晶石结构(面心立方, Fd-3m, a=0.8376 nm), 且Fe、Co、Cr、Mn和Mg五种元素在晶粒内均匀分布, 呈典型的高熵氧化物特征。此外, M₃O₄/NF复合电极在1 mol/L KOH的电解液中, 当电流密度为1 A·g^-1时, 其质量比电容达到193.7 F·g^-1, 可见M₃O₄高熵氧化物在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景。     

基底对等离子喷涂Mo层片形成的影响

运用扫描电镜和台阶仪研究了在不同状态下的1Cr18Ni9Ti不锈钢和纯Cu基底上大气等离子喷涂Mo层片的形成机制。结果表明:室温光滑基底上沉积的Mo层片均呈不规则飞溅花瓣状,随预热温度升高,形成的层片逐渐变得较完整;熔滴撞击铺展过程中在基底上可能会形成凹坑;基底导热率越高,层片铺展度越小;粗糙基底表面阻碍熔滴铺展,促进熔体飞溅。理论分析表明,"花瓣状"层片的形成是熔体表面张力、熔体与基底接触热阻的不均匀性和基底凹坑相互作用的结果;基底凹坑的形成主要由基底熔化所控制。