钼及钼合金表面高温防护涂层的研究进展

系统总结了国内外关于钼及钼合金表面高温防护涂层的最新研究成果，分析了钼在不同温度区间的氧化特征，并基于涂层组织结构稳定性、涂层缺陷、涂层与基体界面结合强度、界面物理和化学相容性、氧扩散等多方面，概述了钼及钼合金表面高温防护涂层的性能要求。归纳了现阶段应用于钼及钼合金表面的高温防护涂层体系，主要包括单一硅化物涂层、改性的硅化物涂层、硅化物基梯度复合涂层、铝化物涂层、耐热合金涂层和氧化物涂层，重点讨论了涂层的成分和结构对其抗高温氧化性能的影响。同时，对比介绍了钼及钼合金表面高温防护涂层常用的制备方法，主要包括料浆烧结法、包埋渗法、等离子喷涂法、熔盐法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。最后，对钼及钼合金表面高温防护涂层现阶段存在的问题及未来发展方向进行了展望。     

TiAl合金等离子喷涂CoNiCrAlY+(ZrO2+Y2O3)涂层性能的研究

利用等离子喷涂法在TiAl合金基体表面依次喷涂结合紧密的过渡CoNiCrAlY涂层和(ZrO2 Y2O3)的陶瓷热障涂层，并进行高温氧化试验。用XRD、SEM检测了试样的显微组织、结构及形貌，结果表明，经等离子喷涂处理后TiAl合金表面形成陶瓷热障涂层且与基体结合紧密；过渡层的硬度有所增大，表面陶瓷层的硬度显著增高，耐磨性能提高；进行850℃和1000℃高温静态氧化试验，TiAl合金表面高温抗氧化能力也显著提高。     

渗氮处理对Zr4合金表面TiAlSiN涂层性能的影响

采用多弧离子镀技术在表面经过渗氮处理的Zr4合金基体上制备Ti Al Si N涂层。利用扫描电镜对涂层进行表面和截面的微观形貌观察;利用自动划痕仪对涂层的力学性能进行检测;利用高温热处理炉对涂层进行800℃高温抗氧化和1200℃高温淬火试验;利用X射线衍射仪对涂层进行物相分析。结果表明:Zr4合金渗氮处理后,涂层与渗氮层之间膜层分明,且涂层厚度均匀,涂层表面有少许大颗粒物质存在;膜基结合力约为28 N;涂层短时间内高温抗氧化性能较好;当渗氮剂量达到一定值后,会有Zr N物相生成。     

耐高温涂层封孔剂的制备研究

研究并制备了用于耐高温合金涂层封孔处理的水性无机硅酸盐封孔剂。对封孔前后涂层性能的测试表明：经过封孔后，大大增强了涂层耐酸、碱和盐水的性能，明显改善了封孔后的涂层耐高温腐蚀性能，高温涂盐腐蚀后增重明显降低。使用此封孔剂，不但对环境无污染，还可以延长耐高温合金涂层的使用寿命。     

等离子喷涂CoNiCrAlY+(ZrO2+Y2O3)涂层在TiAl合金表面的应用

用等离子喷涂法在TiAl合金基体表面依次喷涂CoNiCrAlY涂层和(ZrO2 Y2O3)陶瓷障涂层，对处理后的TiAl合金进行高温氧化试验，结果表明，其高温抗氧化能力提高．并用XRD、SEM检测了试样的金相组织、结果及形貌。     

镍基高温合金渗Al-Si涂层抗高温氧化性能研究

用料浆法在DZ4镍基高温合金表面“二次”制备Al-Si涂层，依据GB／T13303-91对DZ4合金料浆渗铝硅试样进行1100℃×300h抗高温氧化实验。为便于比较，DZ4裸合金也进行了同炉氧化实验。用SEM、XRD对氧化后的表面及截面形貌、相组成进行了分析。结果表明，DZ4合金渗Al-Si涂层的氧化动力学曲线基本遵循抛物线规律，其抗氧化性能优于DZ4裸合金。     

液相渗Si提高TiAl基合金的高温抗氧化性

使用液相Al—Si合金对TiAl基合金进行表面渗Si处理，可明显增强TiAl基合金的高温抗氧化性．经1273K，100h的恒温氧化后，不同的表面涂层使合金在40—100h之间的氧化速率降低了2个数量级，恒温氧化100h后的最终氧化皮脱落量也减少3个数量级．液相渗Si使TiAl基合金表面高温抗氧化性能得到大幅度改善，其根本原因是Si与TiAl中的元素Ti结合，降低了Ti的活度，相对增强了涂层中元素Al的活度，而且涂层中Al的绝对含量也得到明显提高，这些均抑制了高温氧化过程中TiO2的生成，涂层最外层形成了致密的Al2O3氧化膜．     

TC4表面超音速等离子喷涂热障涂层的研究

利用超音速等离子喷涂技术在TC4合金基体表面喷涂由CoNiCrAlY过渡层和ZrO2陶瓷面层组成的梯度热障涂层,并进行800℃静态高温氧化试验.采用SEM,XRD分析了涂层的组织、形貌及结构,并研究了涂层表面硬度的变化.结果表明:TC4合金经等离子喷涂处理后表面形成陶瓷热障涂层且与基体结合紧密,表面高温抗氧化能力提高.     

铌合金表面高温抗氧化涂层

介绍了铌合金表面高温抗氧化涂层的4大体系——耐热合金涂层、铝化物涂层、硅化物涂层和贵金属涂层的组成、特点及制备条件。我国研究人员围绕飞机发动机涡轮叶片和火箭发动机燃烧室及尾气喷管用铌合金的防护进行了大量研究工作，研制的高温抗氧化涂层已经用于49kN推力发动机铌合围裙和姿态控制铌合金喷管。通过研究认为，PVD和传统熔烧工艺相结合的新工艺及纳米涂层技术是今后铌合金表面高温涂层制备的研究方向。     

Ni基高温合金表面涂覆Al_2O_3-SiO_2涂层的高温氧化特性研究(英文)

在高温合金表面涂覆耐高温陶瓷涂层是一种提高合金高温性能的有效方法。本研究按照铝、硅元素摩尔比3:2的比例,采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2复合溶胶,并涂敷于Ni基高温合金表面。为考察该涂层的高温氧化特性,分别对涂层进行1000和1200℃下20h长时热处理和800℃循环氧化20次试验。利用SEM观察涂层表面和截面的微观状态,利用红外光谱(FT-IR)分析凝胶的结构变化。结果表明,复合涂层与Ni基高温合金基体间结合紧密,在1000℃长时间热处理后涂层无明显剥落,并可经历800°C多次热循环处理,具有良好的耐高温氧化特性。     

聚苯胺/环氧涂层对AZ91D镁合金耐蚀性能的影响

通过化学氧化法合成本征态及氢氟酸掺杂态聚苯胺(PANI),用红外光谱对其结构进行表征。以环氧树脂为成膜物质,在AZ91D镁合金基体上制备了本征态及氢氟酸掺杂的 PANI/环氧涂层,用EIS方法研究涂层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性,并用SEM对浸泡后基体表面形貌进行观察。实验结果表明,与环氧清漆相比,本征态PANI的加入明显改善了环氧涂层的耐蚀性,而氢氟酸掺杂后进一步提高了PANI/环氧涂层的性能。用XPS对基体表面分析,发现添加聚苯胺的涂层在镁合金表面形成了具有保护作用的产物膜。     

镍对热镀锌耐蚀性的影响

对Q235和Q345两种材料表面热浸镀纯Zn和Zn－Ni合金，研究Ni对热镀锌耐蚀性的影响。采用中性盐雾试验对镀层耐蚀性测试，将纯Zn镀层和Zn-Ni合金镀层进行对比，并用电子天平称量试样重量变化。结果表明Zn－Ni合金镀层比纯Zn镀层更耐腐蚀。     

化学沉积Ni—Mo—P合金镀层的组织与耐蚀性能

对化学镀Ni-P和Ni-Mo-P 合金的表面形貌及性能进行了比较分析，表明Ni-Mo-P合金由于钼的加入，改变了镀层的组织结构，进而提高了镀层的硬度及耐蚀性。     

载波钝化对AZ91D镁合金锡酸盐化学转化膜耐蚀性能的影响

用载波钝化方法控制AZ91D镁合金锡酸盐转化膜成膜过程,用扫描电镜（SEM）观察该转化膜的表面形貌,用极化曲线和电化学阻抗谱研究载波钝化对该转化膜耐蚀性能的影响。结果表明, 载波钝化使AZ91D镁合金表面生成一层颗粒直径略大于传统浸泡处理的锡酸盐转化膜,其耐蚀性能显著提高。     

钨铜合金表面化学镀Ni-P镀层性能研究

从钨铜合金表面化学镀Ni-P镀层的表面形貌及成分,镀层结构,外观,结合力.硬度,耐磨性,孔隙率,纤焊性等方面进行了检测和表征.结果表明,化学镀Ni-P合金层磷含量为11.37%,属于高磷镀层,主要为非晶型结构,在钨铜合金表面化学镀Ni-P合金可以大大提高钨铜合金的硬度和耐磨性,且Ni-P合金镀层与钨铜合金基体结合强度好,孔隙率低,纤焊性好.     

冷喷涂铬锆铜涂层在海水中的耐蚀性能

采用冷喷涂技术在普通碳钢基体上制备了厚度为300μm的铬锆铜涂层,用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的组织形貌。用开路电位（OCP）、电化学阻抗谱和动电位极化曲线等电化学方法研究冷喷涂铬锆铜涂层在天然海水中的耐蚀性能。研究表明,铬锆铜涂层组织致密,在海水环境中,涂层表面形成一层致密的腐蚀产物膜,能有效阻止腐蚀介质向涂层内部渗透,对基体起到良好的保护作用。     

THE MULTI-LAYER LASER CLADDING OF Ni60 ALLOY

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｈａｓｄｒａｓｔｉｃａｌｌｙｃｈａｎｇｅｄｅｖｅｒｙｆｉｅｌｄｏｆｐｅｏｐｌｅ’ｓｌｉｆｅ．Ｉｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ,ｉｔｂｒｏｕｇｈｔｏｕｔａｎｏｖｅｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎ１９８０’ｓ,ＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ（ＲＰ）．Ｉｎｔｈｅｌａｓｔｆｅｗｙｅａｒｓ,ａｎａｔｕｒａｌｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｅｒｅｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｃｏｎｃｅｐｔｏｆＲＰｈａｓｅｍｅｒｇｅｄｉｎｔｈｅｕｓｅｏｆｍｅｔａｌｐ…     

铸铁件的Ni-P合金化学镀层性能研究

在QT600-3、HT200基体上制备了Ni-P合金化学镀层,分析了该镀层含磷量、表面形貌、后处理(封孔)对镀层耐蚀性的影响,热处理对镀层表面硬度的影响,活化处理、热处理对镀层结合力的影响规律.对镀层的物理、化学性能检测结果表明,获得的镀层性能良好.       

超音速热喷涂316L合金涂层在实际炼油环境中的冲蚀行为

利用超音速热喷涂技术在碳钢基体上制备出了316L合金涂层，研究了该涂层在实际炼油环境中的冲蚀行为。结果表明：超音速热喷涂316L合金涂层在实际炼油环境中具有非常好的抗冲蚀性能，长期现场挂片后涂层仍保持完整，仅表面有轻微的冲蚀痕迹，涂层表面形成的保护性氧化膜、涂层金属自身良好的耐蚀性以及涂层较高的硬度是其具有优异抗冲蚀性能的主要原因。     

SiCw/AZ91镁基复合材料的微弧氧化行为及涂层的耐腐蚀性能

采用微弧氧化表面处理技术在SiCw/AZ91镁基复合材料表面制备保护性涂层.通过与AZ91镁合金对比,研究镁基复合材料的微弧氧化行为及其形貌特征,并采用电化学方法评价了微弧氧化涂层的耐腐蚀性能.结果表明,SiC晶须的存在影响了基底材料表面阻挡层的形成,使复合材料的微弧氧化行为不同于基体合金.与合金相比,在恒电流模式下进行微弧氧化的过程中复合材料的电压随时间的演变趋势不够理想,而且在相同工艺条件下复合材料的起弧时间比合金要长.复合材料在微弧氧化过程中偶尔会出现烧蚀现象.虽然SiC晶须会影响复合材料表面涂层的形成,微弧氧化处理仍然能够增强镁基复合材料的耐腐蚀性能,使其自腐蚀电位提高,腐蚀电流降低.当采用恒压模式制备涂层时,涂层耐腐蚀性能随电压的提高而增强.