铝合金微弧氧化黑色陶瓷层的显色原理分析

利用微弧氧化技术在6063铝合金表面制备了黑色陶瓷膜层,根据对微弧氧化工艺因素的分析以及对膜层化学组成和相结构的检测,探讨了黑色膜层的显色机理.结果表明,在以硅酸钠(Na2SiO3)和多聚磷酸钠(Na5P3O10)为主盐、偏钒酸铵(NH4VO3)为着色剂的电解液体系中,且仅施加正向电压,在铝合金表面可以形成以γ-Al2O3为主要组成相的陶瓷膜.亚稳定的γ-Al2O3吸附在正向电场作用下迁移到试样附近的VO3-离子,VO3-离子在等离子弧高温下反应形成黑色的V2O3,是黑色陶瓷膜形成的主要机制.     

MgO和SiO_2对2Al2铝合金微弧氧化膜耐磨性能的影响

采用微弧氧化技术,对2Al2铝合金表面进行处理。在KOH和Na2SiO3电解液中分别添加MgO和SiO2粉末,使铝合金表面生成复合陶瓷膜,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观形貌和物相组成并对膜层进行耐磨性能分析。结果表明,添加MgO粉末生成的陶瓷层在微弧氧化过程中与Al2O3发生反应生成铝镁尖晶石,使陶瓷膜变得光滑,而添加的SiO2粉末附着在缺陷和微孔周围,两种粉末的添加增加了微弧氧化陶瓷膜的耐磨性能。     

硫酸亚铁浓度对微弧氧化膜光学性能的影响

为了解决传统阳极氧化技术在铝合金表面制备黑色膜层存在耐光老化性能较差、容易脱落、紫外线照射下容易变色或脱色等问题,采用微弧氧化方法在LD10铝合金表面原位生长黑色陶瓷膜．通过SEM、XRD、EDS和紫外可见分光光度计等手段,分析了FeSO₄浓度对陶瓷膜表面形貌、相组成、元素组成和太阳吸收率的影响规律．结果表明:陶瓷膜由α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃相组成,随着FeSO₄浓度的增加,陶瓷膜的太阳吸收率呈现先增大后减小的趋势．当溶液中FeSO₄质量浓度为5 g/L时,陶瓷膜层的太阳吸收率达到最大值0.91．     

Al-Si合金Al2O3-ZrO2微弧氧化涂层生长机理研究

为了解决Al2O3微弧氧化层不能满足Al-Si合金使用要求的问题,采用微弧氧化法在Al-Si合金表面制备了Al2O3-ZrO2复合膜层,通过SEM、XRD分析测试手段研究膜层的微观表面形貌、组织结构和相组成.结果显示:微弧氧化初期,陶瓷层生长速率较快且反应速率稳定,反应后期陶瓷层生长速率减缓;陶瓷层微观表面形貌比较均匀,有部分放电微孔和裂纹;陶瓷层与金属基体呈犬牙状交错结合;陶瓷层的主要相组成是t-ZrO2、α?Al2O3、m-ZrO2、γ?Al2O3,其中t-ZrO2为膜层主晶相.并根据实验结果研究了微弧氧化涂层的生长机理.     

Al2O3含量对烧结矿平衡相组成及特性的影响

为寻求烧结矿在Al2O3含量提高后冶金性能变化的内在原因,实验研究不同Al2O3含量烧结矿的平衡相组成、组元分布特性以及Al2O3对烧结矿物相结构、组成的影响行为,分析Al2O3含量对烧结矿冶金性能的影响。得出：烧结矿中Al2O3含量提高时,其全部进入铝固溶复合铁酸钙相并导致该矿物明显增加。该物相的化学组成可由w（Al2O3）=1．5％时的7．7CaO·13．6Fe2O3·Al2O3·3．4SiO2转变为w（Al2O3）=3．0％时的4．8CaO·11．4Fe2O3·Al2O3·2SiO2;磁铁矿相和粘结相硅酸二钙会随Al2O3含量提高而减少。这种改变使烧结矿的还原性能得到一定改善,但也是引起高铝烧结矿性能劣化的主因,对高炉顺行不利。     

脉冲频率对钛合金微弧氧化膜层性能的影响

利用微弧氧化设备对钛合金进行表面改性,研究了不同脉冲频率下陶瓷膜层的相组成、表面形貌、耐腐蚀性及Ca、P比。结果表明,当脉冲频率发生变化时,微弧氧化后的膜层表面形貌会发生变化;而脉冲频率的增加,会使陶瓷膜相组成发生改变,锐钛矿型TiO2相对含量先增后减;当脉冲频率为650Hz时,膜层中Ca、P比为1.70,最接近羟基磷灰石的Ca、P比,此时陶瓷膜层的耐腐蚀性能也为最好。     

自蔓延高温合成法形成陶瓷涂层的研究

采用静态自蔓延高温合成法 (SHS)在钢件表面形成陶瓷涂层 .涂层的相组成主要是 Al2 O3 α Fe 少量 Fe3Al;涂层由两层组成 ,外层为近乎纯 Al2 O3陶瓷层 ,过渡层为 αFe Al2 O3金属 -陶瓷层 ,两层组织皆为长轴近似垂直于钢件表面的柱状晶 ;涂层与基体结合牢固     

Cu对耐候桥梁钢耐腐蚀性能的影响

采用干湿周浸实验模拟海洋大气环境研究含Cu耐候桥梁钢腐蚀过程中耐腐蚀性能的变化,并利用XRD,SEM等方法研究了两种不同Cu含量耐候桥梁钢的锈层变化．结果表明：Cu能够有效地降低钢的平均腐蚀深度和腐蚀速率,利于提高钢的耐蚀性能．锈层组成随腐蚀时间而变化,腐蚀初期锈层主要由Fe3O4和γ—FeOOH组成,腐蚀中期锈层开始生成Ni（0.6-1）Fe（2.4-2）O4尖晶石类复合氧化物和α-FeOOH两种晶相;腐蚀后期组成基本保持不变,主要由Ni（0.6-1）Fe（2.4-2）O4、α—FeOOH、γ—FeOOH和少量Fe3O4组成．     

自蔓延高温合成形成陶瓷涂层的研究

采用静态自蔓延高温合成法（SHS）在钢件表面形成陶瓷涂层。涂层的相组成主要是Al2O3 αFe 少量Fe3Al2;涂层由两层组成,外层为近乎纯Al2O3陶瓷层,过渡层为αFe Al2O3金属－陶瓷层,两层组织皆为长轴近似垂直于钢件表面的柱状晶;涂层与基体结合牢固。     

TC4合金微弧氧化及膜层生物活性探究

对TC4钛合金进行微弧氧化处理,制备出TiO_2陶瓷膜,通过对陶瓷膜进行热处理,引导亚稳相锐钛矿向稳定相金红石的转变并研究了物相变化对陶瓷膜生物活性的影响。采用XRD、SEM、EDS等手段分析了热处理后及模拟体液培养后膜层的微观形貌及物相组成。分析结果表明,膜层的物相为锐钛矿与金红石相共存,随着热处理温度的升高,金红石相相对含量增多。模拟体液培养结果表明,随着金红石相对含量增加,膜层表面类球状羟基磷灰石分布均匀性下降,数量减少,膜层生物活性呈下降趋势。     

AZ91D镁合金表面等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2陶瓷涂层的微观组织及防护性能

采用大气等离子喷涂技术在AZ91D镁合金表面制备Al2O3-TiO2陶瓷涂层。对涂层的显微组织、化学成分、相组成及显微硬度进行表征,并对涂层的耐磨损和耐电化学腐蚀防护性能进行研究。结果表明,Al2O3-TiO2陶瓷涂层的组织呈现层状结构,主要组成相为α-Al2O3、γ-Al2O3和金红石TiO2。涂层平均硬度654.2HV,涂层具有良好的抗磨损和抗电化学腐蚀防护性能。     

爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能

爆炸喷涂是提高材料表面性能的表面喷涂技术之一.本文旨在通过表面喷涂提高45钢基体表面的耐磨性、耐冲击性等性能.采用爆炸喷涂方法在45钢基体材料上喷涂Al2O3陶瓷和团聚陶瓷涂层,在摩擦磨损试验机上进行Al2O3陶瓷涂层的磨损试验,X衍射仪测试涂层表面结构,JB/T7509—94铁试剂方法测试涂层的孔隙率.通过分析和比较45钢基材与爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能,实验结果表明,喷涂Al2O3陶瓷涂层可以改善基材45钢的耐磨损性能,延长其使用寿命.此外,研究发现,团聚Al2O3陶瓷涂层比Al2O3陶瓷涂层要更耐磨;而爆炸喷涂Al2O3涂层的质量要好于等离子喷涂和火焰喷涂Al2O3陶瓷涂层.     

Al-Si合金Al2O3-ZrO2微弧氧化层生长及性能测试

针对单一Al2O3微弧氧化层不能满足基体Al-Si合金使用要求的问题,采用微弧氧化法在Al-Si合金表面制备了Al2O3-ZrO2复合陶瓷层,研究了涂层的组成、结构及生长过程;测试了涂层的隔热温度.研究结果表明：在Al-Si合金试样表面微弧氧化30 min后,涂层的表面形成＂火山喷射状＂组织形貌,截面由疏松层、致密层、过渡层组成;涂层由-αAl2O3,γ-Al2O3,m-ZrO2和t-ZrO2组成,t-ZrO2为涂层的主晶相,膜层的生长分为匀速生长阶段和缓慢生长阶段;膜层隔热温度可达30℃.     

Damage Mechanism of Al2O3 Ceramic Coatings Irradiated by CO2 CW Laser

Rules and mechanism of damage in Al2O3 coatings irradiated by CO2 CW laser are studied in order to improve the ability of parts of equipment standing against the high power laser.Al2O3 coatings were sprayed by air plasma spray(APS)on the 45# steel substrate,and then were irradiated by CO2 CW laser from 795 W/cm2 to 31 830 W/cm2.As the output power of the laser is increasing,its porosity is increasing and cracks are appearing and spreading quickly.And also the phase will transform from γ-Al2O3 to α-Al2O3 in the damaged areas.When the energy density is 17 507 W/cm2,the coatings are destroyed completely.The thermal infection field on substrate is rather small.The laser energy is depleted by the phase transformation and cracks in Al2O3 coatings during the laser thermal shock.     

Composition and hardness of mullite coatings formed with direct current power supply on LY12 aluminum alloy surface

The surface modification of aluminum and its alloys using plasma technology is increasingly being investigated, Thick ceramic coatings with high hardness on aluminum alloys can be prepared successfully using a micro-plasma oxidation （MPO） technique. In this work, the composition, microstructure and elemental distribution of ceramic coatings formed by MPO on LY 12 almnlnum alloy and its hardness are investigated using XRD, EPMA and microhardness instruments. The results show that the ceramic coatings consist of mullite,γ-Al2O3 and a lot of amorphous matter. The content of silicon in the coatings increases from interface to the coatings, however, the content of aluminum decreases along this direction. The maximum hardness of ceramic coatings is up to 9.2 GPa.     

反应热喷涂法制备陶瓷涂层的研究

首先通过差热-失重分析和XRD测试手段对反应热喷涂Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体以制备Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层的可行性进行了分析.然后对喷涂后试样涂层的耐磨性进行了研究.结果表明：Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体差热-失重分析和在1200℃烧结后XRD测试分析均表明完全可以反应生成所需的Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层.所制备陶瓷涂层的耐磨性要比基体提高1倍左右.     

Investigation on plasma-sprayed ZrO_2 thermal barrier coating on nickel alloy substrate

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＺｒＯ2 ｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓａｒｅｍａｉｎｌｙｕｓｅｄａｓｈｅａｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｈｉｇｈｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｄｉｅｓｅｌ,ｔｕｒ ｂｉｎｅ ,ａｎｄｊｅｔｅｎｇｉｎｅｓ.Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｈｏｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｃａｎｇｒｅａｔｌｙｂｅｒｅｄｕｃｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｈｅａｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒ,ｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌ…     

Microstructure and Wear Behaviour of Laser-Induced Thermite Reaction Al2O3 Ceramic Coatings on Pure Aluminum and AA7075 Aluminum Alloy

Wear-resistant laser-induced thermite reaction Al_2O_3 ceramic coatings can be fabricated on pure Al and AA7075 aluminum alloy by laser cladding(one-step method)and laser cladding followed by laser re-melting(two-step method)using mixed powders CuO-Al-SiO_2 in order to improve the wear properties of aluminum and aluminum alloy,respectively.The microstructure of the coatings was characterized by scanning electron microscopy(SEM)and X-ray diffraction(XRD).The wear resistance of the coatings was evaluated under dry sliding wear test condition at room temperature.Owing to the presence of hardα-Al_2O_3 andγ-Al_2O_3 phases,the coatings exhibited excellent wear resistance.In addition,the wear resistance of the coatings fabricated by two-step method is superior to that of the coatings fabricated by one-step method.     

可控气氛等离子喷涂陶瓷梯度涂层的组织分析

针对陶瓷梯度涂层性能优良,在大气氛围下等离子喷涂制备涂层会受到空气氧化这一情况,在可控气氛（     

低浓度甲烷流向变换催化燃烧

以水铝石和改性过的γ-Al2O3为原料制备了铝溶胶涂层,考察了不同涂层固含量对催化剂比表面积的影响.以贵金属Pd作为催化剂活性成分,研究了催化剂在不同Pd含量和还原条件下催化活性的变化规律,并考查了催化剂预热温度、系统换向周期对反应系统床层温度的影响.结果表明:涂层固含量20%、Pd负载量占涂覆层质量分数1.5%为催化剂最佳制备条件;当催化剂预热温度为450℃、空速为15 000 h-1、换向周期为10 min、甲烷体积分数为0.2%时,甲烷转化率最高可达85%.