一种热喷涂雷达吸波涂层制备技术

采用耐温的磷酸盐玻璃和改性的β–SiC吸收剂的热喷涂材料体系,使用火焰喷涂工艺制备了热喷涂雷达吸波涂层,对粉末、涂层制备过程及性能进行了研究,结果表明:喷雾干燥造粒是制备热喷涂雷达吸波涂层粉末材料体系的合理方法,使用火焰喷涂制备的涂层,吸收剂含量为20%时,涂层性能最佳,当涂层厚度为1 mm时,在1.2×1010～1.8×1010 Hz范围内,涂层反射率均低于-8 dB。     

等离子喷涂制备吸波涂层及等离子渗碳技术研究现状

随着雷达探测技术的发展，对装备的隐身性能也提出越来越严苛的要求，隐身技术可显著提高军事装备及军人的生存能力，提升战斗效率，取得更大的战场控制权。传统吸波涂层的制备方法工艺复杂且效率低下，作为一种热喷涂技术，由于等离子喷涂具有工艺简单、适用范围广、可操控性和可调控性高等优点，在制备吸波涂层中得到广泛应用。材料表面状态对其性能有着重要的影响，等离子渗碳同样作为一种表面处理工艺，对提高材料表面强度、耐磨性等具有重要作用。介绍了等离子喷涂的基本原理以及送粉速率、输出功率、喷涂距离、喷涂速度等涂层制备基本工艺参数对涂层的影响。研究表明，送粉速率相同时，喷涂功率过大或过小均会导致涂层质量下降；喷涂距离过小会导致涂层与基体的结合力降低，而距离过大又会降低喷涂效率和涂层密度，合理调控等离子喷涂的工艺参数对涂层质量的好坏有着直接且重要的影响。总结了近年来等离子喷涂制备吸波涂层方面的研究成果，介绍了传统渗碳热处理技术与新型渗碳热处理技术的发展，概述了等离子渗碳的发展和现状，可知加工时间及加热温度对渗碳层的性能产生了较大影响。对以上两种表面改性技术未来的研究发展进行了展望， 为航空航天、军事装备等涉及关键零部件表面改性方面提供一定的参考价值。     

超音速大气等离子喷涂TiB2−SiC涂层的制备与性能

将喷雾造粒制备的TiB2?SiC粉末进行真空煅烧,采用超音速大气等离子喷涂制备TiB2?SiC涂层,研究喷涂功率和喷涂距离对TiB2?SiC涂层性能的影响,并对超音速等离子喷涂制备TiB2?SiC涂层的工艺进行优化。结果表明:煅烧后的喷涂粉末粒径分布均匀,球形度良好,流动性增强。煅烧粉末制备的涂层结构致密、沉积效率高。当采用超音速等离子喷涂煅烧后的TiB2?SiC粉末、喷涂功率为95 kW、喷涂距离为150 mm时,制备的TiB2?SiC涂层综合性能最好:孔隙率为5.6%,显微硬度为3.57 GPa,结合强度为18.3 MPa,电阻率为10.8 mΩ·cm。     

Cf/SiC表面等离子喷涂金属过渡层及其界面结合特征

目的采用等离子喷涂工艺(APS)在C_f/SiC复合材料表面制备金属涂层。方法在对比等离子喷涂Mo粉、NiCrBSi粉以及自制的Ti70Ni20Cu10复合粉末三种涂层的组织形貌和界面结合的基础上,制备了Mo-10%Ti复合涂层,喷涂用粉为通过低速球磨方法在大颗粒的Mo粉表面包覆TiH_2粉末而得,喷涂时将基体预热至700℃,在氩气保护气氛下进行喷涂。结果 APS制备的Mo-10Ti涂层,组织致密均匀,孔隙率较低,无明显裂纹。涂层与基体结合紧密,没有发生剥离现象,结合强度超过6.3 MPa,断裂发生于基体侧。结论材料的热膨胀系数和润湿性是影响等离子喷涂金属涂层与C_f/SiC复合材料结合的关键因素,所设计的Mo-Ti复合涂层较好地兼顾了这两点。     

纤维在吸波涂层中的取向研究

为推进纤维类吸收剂在隐身材料中的应用,以纤维为吸波涂料的吸收剂制作吸波涂层.采用KH-3000视频显微镜、8mm和3mm雷达波反射率测试系统研究纤维在涂层中的分布状况.试验结果表明:采用喷涂法制备的吸波涂层,其纤维的分布有一定程度的取向,该取向对吸波涂层雷达波反射衰减有重要的影响.     

等离子喷涂氧化铝基复合涂层研究进展

随着等离子喷涂技术的发展,等离子喷涂氧化铝基复合涂层在防腐蚀、耐磨损和航天航空等领域得到了广泛应用。首先简要介绍了新型等离子喷涂技术(激光等离子喷涂、悬浮液等离子喷涂和超音速等离子等)和主要喷涂工艺参数(喷涂功率、送粉方式和喷涂距离等),然后从改善涂层耐腐蚀性能的角度出发,阐述了第二相、喷涂工艺参数和后处理工艺对涂层气孔率的影响及与涂层耐腐蚀性能的关系。重点分析了硬度、喂料特征和激光熔覆技术对氧化铝基复合涂层耐磨损性能的影响,详述了影响硬度的因素,以及喷涂粉末特征和激光熔覆处理对复合涂层微观结构的影响。在电磁波吸收性能研究方面,论述了吸收剂含量、涂层厚度和多种电磁波吸收剂匹配以及喷涂参数的调整对等离子喷涂氧化铝基复合涂层吸波性能的影响。最后对以等离子喷涂技术制备性能更加优异的氧化铝基复合涂层提出了展望。     

热喷涂纳米β-SiC/LBS涂层的吸波性能

应用喷雾造粒技术对纳米β-SiC/LBS复合吸波粉末进行团聚造粒,采用超音速火焰喷涂工艺制备高温纳米复合吸波涂层,并对复合涂层性能进行研究.结果表明,颗粒状β-SiC弥散在半熔融状态的LBS中形成涂层.涂层与基体的结合强度为8.46 MPa,拉伸过程中,涂层从内部撕裂,并表现为脆性断裂.与普通陶瓷吸波涂层相比,复合涂层的吸波性能得到扩展;随着涂层厚度的增加,复合涂层对电磁波的衰减能力将从高频向低频移动.受到涂层抗拉强度的限制,复合涂层的厚度应该小于1 mm.纳米β-SiC含量(质量分数)为46%时,复合涂层的电磁波反射率系数达到-13 dB;当在涂层厚度相同而微波频率大于14 GHz时,复合涂层的电磁波反射率系数均小于-10 dB.数值模拟结果表明,当β-SiC质量含量为46%时,复合涂层的吸波性能最佳.     

热喷涂涂层在垃圾焚烧电站锅炉管上的应用

我们正在开发一种用于垃圾焚烧电站锅炉管上的,具有较高耐蚀性能的喷涂涂层方法。作为这种开发的第一步,我们试验了等离子喷涂涂层的耐蚀性能。基于这种结果,已经开发了一种爆炸喷涂方法,以提高锅炉管喷涂涂层的耐腐蚀性能和节省生产成本。主要的结果如下:使用自熔合金材料的等离子喷涂方法,在实际电厂中有足够的耐腐蚀性。不过这种涂层需要随后的熔融处理工序;用爆炸喷涂工艺制备的以50Ni-50Cr材料作为底层,Cr材料作为面层的双层涂层在实验室试验中呈现出了较好的抗腐蚀性能,该涂层无须熔融处理就能使用;上述双层涂层系统已在实际电厂中试验过,该电站已经运行了两年而无任何问题,涂层的锅炉管象预期的一样具有较长的使用寿命。     

HPPS制备SiC陶瓷涂层组织结构及抗烧蚀性能研究

为了提高C/C基体材料在高温有氧环境中的抗烧蚀性能,本文尝试采用高能等离子喷涂工艺（HPPS）在C/C基体表面制备SiC涂层。在对SiC涂层制备工艺探索优化过程中共设计了3组HPPS喷涂参数,利用氧乙炔火焰对得到的涂层试验进行抗烧蚀性能考核,考核温度为1500℃,时间分别为150s和300s。通过XRD、SEM和EDS等方法对烧蚀前后涂层样品的成分及组织进行了检测表征。结果表明：3组参数所制得SiC涂层的孔隙率分别是21.3%、17.4%和15.3%,其原因是在主气流量相对较高和辅气流量较低的条件下,SiC粉末与等离子射流场特征匹配较好,SiC粉末颗粒加热较为充分,达到更好的熔融状态,而且获得较大的动能,因此所得涂层沉积率逐渐升高而孔隙率逐步降低;在涂层制备过程中SiC颗粒均发生了一定程度的氧化,导致涂层中含有一定量的非晶态SiO2;经过300s高温烧蚀考核后,SiC涂层为C/C基体提供了有效的防护。由于烧蚀过程中存在温度梯度,导致涂层表面在烧蚀后呈现三种不同的的烧蚀形貌,分别是中心致密区,过渡区和边缘疏松区。在烧蚀过程中,涂层中心区域表面形成的SiO2玻璃层,有利于阻挡O2的渗入,起到了抗氧化的作用。     

热喷涂涂层在垃圾焚烧电站锅炉管上的应用

我们正在开发一种用于垃圾焚烧电站锅炉管上的，具有较高耐蚀性能的喷涂涂层方法。作为这种开发的第一步，我们试验了等离子喷涂涂层的耐蚀性能。基于这种结果，已经开发了一种爆炸喷涂方法，以提高锅炉管喷涂涂层的耐腐蚀性能和节省生产成本。主要的结果如下：使用自熔合金材料的等离子喷涂方法，在实际电厂中有足够的耐腐蚀性。不过这种涂层需要随后的熔融处理工序；用爆炸喷涂工艺制备的以50Ni-50Cr材料作为底层，Cr材料作为面层的双层涂层在实验室试验中呈现出了较好的抗腐蚀性能，该涂层无须熔融处理就能使用；上述双层涂层系统已在实际电厂中试验过，该电站已运行了两年而无任何问题，涂层的锅炉管象预期的一样具有较长的使用寿命。