反应等离子喷涂TiN陶瓷涂层

采用气道型反应等离子喷涂技术,制备了TiN陶瓷涂层,通过XRD、SEM等手段对陶瓷涂层进行了相分析和横断面形貌分析。结果表明,陶瓷涂层主要由TiN相组成,并含有微量复杂成分的氧化物;TiN陶瓷涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间结合较好;显微压痕和断口显示TiN涂层的韧性较Al2O3涂层有明显提高。     

Al-Fe2O3体系等离子反应合成金属颗粒增韧复合陶瓷涂层的研究

利用Al-Fe2O3体系放热反应,采用等离子反应合成技术,制备出了金属颗粒增韧的FeAl2O4-Al2O3-Fe复合陶瓷涂层,并研究分析了复合涂层的组织及其性能.结果表明:等离子反应合成得到了以层状基体相FeAl2O4与硬质相Al2O3为骨架,球状Fe相弥散分布于基体相上的复合涂层;所制得的金属/陶瓷复合涂层的韧性得到明显提高,其韧性优于在同样基材上等离子喷涂的陶瓷涂层;特别是复合涂层具有较高的耐磨性能.     

反应等离子喷涂Fe-A12O3-FeAl2O4复合涂层的反应机理研究

金属／陶瓷复合涂层具有金属的韧性和陶瓷的高强度、高硬度等优点，利用反应等离子喷涂技术将Fe2O3／Al复合粉制备成金属／陶瓷复合涂层，以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析技术研究了该复合涂层的反应机理和涂层性能。结果表明：涂层具有以层状的FeAl2O4、Al2O3为骨架，球形的Fe及部分FeAl为弥散相的复合组织；复合粉体反应形成涂层的过程是分步进行的，而且在熔滴到达基体后部分反应仍继续进行；一定程度上，由于反应过程受到Al元素的扩散限制，同时等离子喷涂的冷却速度较高，使得涂层中主要含有FeAl2O4及少量的FeO。     

HEPJet等离子喷涂Al2O3性能试验研究

研究了新开发的高效能超音速等离子喷涂系统(HEPJet-High Efficiency Plasma Jet)的射流特性,及所制备的Al2O3陶瓷涂层的结合强度、显微硬度和孔隙率等性能以及显微结构,并与一种普通等离子喷涂系统进行了对比试验研究.结果表明,HEPJet系统制备Al2O3涂层的性能及显微结构明显优于普通等离子喷涂的Al2O3涂层.     

等离子喷涂Fe/Al2O3涂层的微观结构及介电性能

以往将等离子喷涂层用于介电性能的研究较少。采用大气等离子喷涂在石墨表面制备了一系列Fe/Al2O3陶瓷涂层。采用表面分析技术研究了不同Fe/Al2O3含量涂层的微观结构和在8.2～12.4GHz频率范围的介电性能,探讨了Fe含量对涂层相组成和微观结构以及介电性能的影响。结果表明:Fe/Al2O3陶瓷涂层中Fe粉和气孔分布均匀;随着Fe粉量的增加,颗粒热导率变大,涂层中未熔融颗粒减少,γ-Al2O3随之增加,气孔率逐渐下降;涂层的复介电常数随着Fe粉含量的增加而增大。     

涂层结构设计对等离子喷涂陶瓷层结合强度及其应力的影响

用等离子在45#碳钢上喷涂了不同涂层设计的Al2O3以及Al2O3+130mg·g-1TiO2陶瓷层.用X-射线衍射法和拉伸实验测量了涂层表面层中的残余应力及结合强度.增加粘结层和过渡层能大大地克服陶瓷涂层与基材机械的以及热的不匹配性,使涂层的应力和结合强度都得到明显改善.此外,SiO2能改善ZrO2陶瓷层与基材以及陶瓷层内部的结合程度,使涂层内应力松弛并使其结合强度提高.然而SiO2添加剂只有在高熔点陶瓷层中(如ZrO2),"液相烧结"作用才明显,而在熔点较低的陶瓷层中(如Al2O3),这种作用并不明显.在用等离子喷涂低熔点Al2O3陶瓷时,添加适量的低熔点TiO2陶瓷是必要的.     

反应等离子喷涂Fe-Al2O3-FeAl2O4复合涂层的反应机理研究

金属/陶瓷复合涂层具有金属的韧性和陶瓷的高强度、高硬度等优点,利用反应等离子喷涂技术将Fe2O3/Al复合粉制备成金属/陶瓷复合涂层,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析技术研究了该复合涂层的反应机理和涂层性能.结果表明:涂层具有以层状的FeAl2O4、Al2O3为骨架,球形的Fe及部分FeAl为弥散相的复合组织;复合粉体反应形成涂层的过程是分步进行的,而且在熔滴到达基体后部分反应仍继续进行;一定程度上,由于反应过程受到Al元素的扩散限制,同时等离子喷涂的冷却速度较高,使得涂层中主要含有FeAl2O4及少量的FeO.     

粘结层喷涂方法对铜基体与热障涂层结合强度的影响

为提高铜基体上热障涂层的工作温度和寿命,分别采用超音速火焰喷涂(HVOF)和等离子喷涂(APS)制备NiCrAlY粘结层,采用等离子喷涂制备ZrO2-8%Y2O3陶瓷面层.用拉伸试验测试了热障涂层的结合强度,利用SEM分析了拉伸断口的成分分布和微观形貌.研究表明,用HVOF制备粘结层的热障涂层的结合强度为47.9 MPa,用APS制备粘结层的热障涂层的结合强度为31.2 MPa.与等离子喷涂制备粘结层相比,采用超音速火焰喷涂制备粘结层可明显提高ZrO2陶瓷涂层的结合强度.     

耐锌蚀陶瓷防护层的制备与腐蚀机理初探

采用电弧喷涂法预先在Q235钢试样基体上喷涂FeCrAl粘结层,再利用等离子弧喷涂制备Al2O3陶瓷涂层,分析了陶瓷涂层在500℃静态锌液腐蚀试验中的腐蚀机制及影响因素.通过SEM和XRD分析可知,Al2O3陶瓷涂层与锌液为不互溶材料,起隔离基体与锌液、防止铁锌发生互扩散反应的作用.试验结果表明,等离子喷涂的Al2O3陶瓷涂层能极大地延缓Q235钢腐蚀失效的时间,耐液锌腐蚀性极好;陶瓷涂层的结合强度和涂层厚度是影响耐锌蚀性能的主要因素.     

等离子喷涂纳米Al2O3/TiO2复合陶瓷涂层的显微组织与性能

采用液相喷雾造粒方法将纳米级Al2O3/TiO2团聚成微米级颗粒,制备了适用于等离子喷涂的陶瓷复合粉体,并利用等离子喷涂技术成功的制备出了含有纳米结构的陶瓷涂层.利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和显微硬度计等设备对涂层的微观结构和性能做了初步的检测.结果表明,涂层中含有适当比例的未熔或半熔的纳米颗粒,涂层的硬度、韧性和耐磨性等性能与普通涂层相比都有了较大提高.     

氮气流量对反应等离子喷涂TiN涂层形貌和显微硬度的影响

本文采用反应等离子喷涂技术在只改变氮气流量,固定其它工艺参数的备件下,制备了TiN涂层,并收集了少量TiN颗粒。通过SEM技术对涂层和TiN颗粒表面形貌进行了分析和研究,测试了TiN涂层的显微硬度。结果表明：氮气流量对氮化钛涂层的性能影响很大。当氮气流量为17501／h时,所得的氮化钛涂层致密,显微硬度最高且压痕形状规则。     

Ti-Al球磨粉反应等离子喷涂涂层的组织与性能

为制备Ti-Al金属间化合物复合涂层并研究其性能,以机械球磨的Ti-Al混合粉在Q235钢表面进行反应等离子喷涂实验,分别采用X射线衍射、扫描电子显微镜对涂层的成分、显微组织进行了分析,并测试了涂层的结合强度、显微硬度和耐腐蚀性能.结果表明:涂层由Al3Ti、TiN、Al2O3、少量TiAl与Ti3Al、以及残留的Al和Ti组成;球磨可促进喷涂时的反应,但喷涂时Al和Ti仍未完全反应,且在空气环境中喷涂容易氧化和氮化;涂层与基体之间是镶嵌式的机械结合,结合强度平均为30.24 MPa;涂层表面的显微硬度平均为206.1 HV,涂层的耐腐蚀性优于基体.总体上看,当球磨时间较长、电流较大、喷涂距离较大、气流量较小时,喷涂时的反应较充分,且涂层比较均匀、致密,其强度、硬度以及耐腐蚀性能较高.     

等离子喷涂纳米莫来石基复合吸波涂层性能研究

应用喷雾造粒技术制备了Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂、C与莫来石复合吸波粉末, 并采用等离子喷涂技术制备了复合吸波涂层. 在涂层沉积过程中, 吸收剂相的C发生反应, 滑石相高温氧化、分解, 生成原顽辉石. 实验结果表明, 结合强度随涂层厚度增加而降低, 0.8mm时达到2MPa. 并用小波分析方法得出涂层断裂源为晶界玻璃相. 涂层中新生成相的成分增加了涂层的介质损耗性能, 使得涂层的电磁波反射性能下降, 并向高频部分偏移, 随涂层厚度的增加, 反射率曲线向低频移动, 所制备涂层在0.8mm时在15～18GHz之间均小于-5dB.     

等离子喷涂制备HA/ZrO2复合涂层

采用等离子喷涂技术,在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了羟基磷灰石／氧化锆（ＨＡ／ＺｒＯ_２）复合涂层,对涂层的微观结构、相组成和结合强度进行了研究,并以模拟体液试验评估涂层的生物活性．结果表明,复合涂层具有较为均匀的微观结构．ＨＡ／ＺｒＯ_２复合涂层的结合强度明显高于 ＨＡ涂层, ＨＡ／６０ ｗｔ％ ＺｒＯ_２涂层的结合强度高达 ２８．５ＭＰａ,为 ＨＡ涂层的 ２．２倍．复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,表面覆盖一层碳酸磷灰石（ｃａｒｂｏｎａｔｅ－ａｐａｔｉｔｅ）,表明涂层具有良好的生物活性．     

Study of titanium nitride deposition by supersonic plasma spraying

In this study, titanium nitride (TiN) deposition by reactive spraying was carried out under a low-pressure environment using a DC arc plasma jet generator with a supersonic expansion nozzle. Titanium powders were injected using a hollow cathode with argon gas, and nitrogen or nitrogen and hydrogen mixture was used as the plasma gas. Microstructure and properties of the coatings were examined using scanning electron microscope and X-ray diffraction. A dense TiN coating with a Vickers hardness of 2000 Hv was formed at a substrate temperature of 700 °C with a low input power of 5.3 kW. The results showed that the supersonic plasma jet in thermodynamic and chemical nonequilibrium state exhibits high potentials for reactive spraying.     

等离子喷涂HA/TiO2复合涂层

采用大气等离子喷涂方法,成功地制备了ＨＡ／ＴｉＯ２复合涂层,对复合涂层的结合强度、微观结构、水浸渍下的表面形貌进行了较为深入的研究,结果表明,由于ＴｉＯ２的加入,ＨＡ／ＴｉＯ２涂层的结合强度明显高于纯ＨＡ涂层,而且导致涂层破坏机理由粘合破坏向内聚破坏转化,这是由于ＨＡ／ＴｉＯ２的复合缓和了涂层与基体间的膨胀系数失配现象,改善了涂层与基体之间的结合,ＳＥＭ观察显示,ＨＡ／ＴｉＯ２涂层表面有一些细小的     

A comparative study of DS NiCrAlY coating and LPPS NiCrAlY coating

Two thermal spraying techniques, namely, detonation gun spraying (DS) and low pressure plasma spraying (LPPS), were used to prepare different NiCrAlY coatings on a single crystal (SC) Ni-based superalloy. Microstructure, surface hardness, adhesion strength and high-temperature oxidation behavior of DS NiCrAlY coating and LPPS NiCrAlY coating were compared. The results showed that the two coatings in as-sprayed state had the same splat layer structure. Somewhat differently, oxidation reaction took place in DS process and Al₂O₃ sandwiched between the splats in DS NiCrAlY coating. It is found that the surface hardness of DS coatings are higher than those of LPPS coating. But the oxidation resistance of DS coating is relatively lower.     

纳米ZrO2等离子涂层的结构,性能和工艺特点

采用大气等离子喷涂技术(APS)，制备了常规氧化锆和纳米结构氧化锆两种涂层．利用扫描电镜(SEM)对涂层的显微结构进行了观察．对两种涂层的沉积效率、表面粗糙度和显微硬度作了对比研究．结果表明，粉末原料的显微结构、粒度、形态、喷涂工艺参数(喷涂功率和距离)对涂层的显微结构有较大的影响．等离子喷涂造粒纳米氧化锆粉制备的涂层沉积效率高而稳定，其显微结构与喷涂功率和距离密切相关．与常规氧化锆涂层相比，纳米结构氧化锆涂层具有较高的显微硬度和较低的表面粗糙度．