等离子喷涂纳米ZrO2功能梯度热障涂层组织结构

采用大气等离子喷涂技术制备了纳米氧化锆功能梯度热障涂层,运用XRD、SEM等手段分析了粉末与涂层的组织结构和相组成．结果表明,喷涂前后,粉末相成分未发生变化,仍然是四方相和立方相组成的混合体;表面陶瓷层和次表层的孔隙率分别为8．2％和5．15％;涂层的晶粒主要分布在20nm～120nm之间,晶粒发育良好,涂层结合强度约为23．4MPa．     

钢表面ZrO2陶瓷纳米等离子喷涂

采用等离子喷涂技术在20Cr钢表面等离子喷涂纳米ZrO2涂层,并用1Cr18Ni9作中间梯度涂层,用以制造特殊管状绝热体.利用SEM方法研究了梯度涂层的结构和显微组织,通过摩擦磨损试验对涂层的耐磨性能进行了分析,用热震法研究了涂层和基体的结合力,并用有无热障涂层的箱体进行实际模拟对比试验,测试了涂层的隔热性能.研究结果表明,ZrO2纳米陶瓷层和1Cr18Ni9梯度层可以形成良好的机械结合;喷涂后的试样表面显微硬度显著提高,耐磨性比GCr15轴承钢提高2.84倍;纳米陶瓷梯度涂层使20Cr钢的隔热性能和抗高温氧化性能显著提高.     

螺杆泵螺杆纳米掺杂陶瓷涂层显微结构研究

利用大气等离子喷涂技术(APS),在7.5 m螺杆泵螺杆基体表面上制备纳米掺杂30%AT13(Al2O3 13% TiO2)陶瓷涂层,采用Philips XL-30型扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和Philips X-port型X射线衍射仪(XRD)等现代分析手段对纳米掺杂AT13等离子喷涂粉末及螺杆表面等离子喷涂涂层的显微组织、物相进行了观察测定.结果表明:纳米掺杂等离子喷涂粉末结构呈微米级粒子表面包覆纳米粒子的麻团状,尺寸在50～70 μm内,流动性好,适用于大气等离子喷涂.纳米掺杂使等离子喷涂涂层元素分布均匀性提高,孔隙度降低,涂层内出现(Al2O3)5.333与斜方晶态的Al2TiO5物相.涂层断口分析证明:在纳米掺杂30%的涂层中,出现大量直径约为10 nm的蠕虫状晶须,断裂方式变为韧性的穿晶断裂,为纳米掺杂螺杆使用寿命成倍的提高提供了理论依据.     

ZrO2＋CeO2涂层显微组织和抗热震性能

为了改善等离子喷涂ZrO2涂层的抗热震性能,利用热震试验、SEM和EPMA等技术,研究了CeO2添加剂对其显微组织和抗热震性能的影响。研究结果表明：当CeO2添加剂的质量分数小于9．0％时,涂层的抗热震性能随CeO2添加剂质量分数的增加而提高,当CeO2质量分数大于9．0％时,涂层的抗热震性能随其质量分数的增加而降低;ZrO2涂层的抗热震次数为46次,而ZrO2 9．0％CeO2涂层的抗热震次数为105次;ZrO2 9．0CeO2涂层在热循环中形成网状微裂纹,不仅可以降低涂层中的应力,而且可以提高涂层开裂的临界温差,从而改善其抗热震性能。     

喷涂工艺对陶瓷/金属自反应复合涂层组织的影响

用等离子喷涂的方法喷涂自制的Fe2O3 Al自反应复合粉,在金属表面制备了陶瓷-金属多相自反应复合涂层．研究了复合粉和涂层的微观结构,以及喷涂工艺参数对复合粉反应程度及涂层组织的影响．研究发现,喷涂距离是影响复合粉反应程度及涂层组织结构的主要因素,枪距在100mm时,反应最充分,涂层组织最致密．     

激光熔覆Al2O3陶瓷涂层组织结构

研究了45钢表面激光熔覆等离子Al2O3陶瓷喷涂层的组织结构、硬度及滑动磨损特性。结果表明，等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层呈层片状，涂层疏松，由α－Al2O3,ZrO2和γ－Al2O3组成。激光熔覆Al2O3陶瓷涂层致密，由α－Al2O3及ZrO2组成。激光熔覆Al2O3涂层硬度较高，滑动磨损时其耐磨性也明显优于等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层。     

等离子喷涂SiO2＋ZrO2涂层的抗热震性能

为了改善等离子喷涂ZrO2涂层的抗热震性能,利用热震试验、SEM和EPMA等技术,研究了SiO2添加剂对其显微组织和抗热震性能的影响。当SiO2添加剂质量分数小于3．0％时,涂层的抗热震性能随SiO2添加剂的质量分数的增加而提高;当其质量分数大于3．0％时,涂层的抗热震性能随其质量分数的增加而降低,3．0％SiO2 ZrO2涂层的抗热震起裂次数和抗热震换效次数达到最大值,分别由不添加SiO2涂层时的32次和46次提高到83次和112次。在ZrO2涂层中添加SiO2会促使涂层中形成气孔,并且气孔率和气孔直径随SiO2添加量的增加而增加。3．0％SiO2 ZrO2涂层中形成分布均匀、直径约为1μm的气孔,其气孔率约为10％,此时,涂层的弹性模量和所受到的应力最小,因而涂层的抗热振性最好。     

等离子喷涂T800钴基合金涂层的研究

采用等离子喷涂技术制备T800钴基合金涂层.使用多晶X射线衍射仪和扫描电子显微镜对涂层组织结构进行了研究,并通过显微硬度测试、常温磨损性能测试实验、400℃磨损性能测试实验评价了涂层的硬度和耐磨性能.实验表明,等离子喷涂T800钴基合金涂层致密且含有Laves强化相.28~32 kW喷涂功率范围内,涂层含有Co与Co_3Mo_2Si,而在超过32 kW喷涂功率下涂层开始出现另一种Laves相CoMoSi.所制备涂层的磨损机理为磨粒磨损和疲劳磨损.     

等离子喷涂氧化铝涂层的制备及微观结构研究

为提高20钢表面的性能,采用大气等离子喷涂的方式在20钢表面制备了氧化铝绝缘陶瓷涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计测试等方法分析了涂层的物相组成、微观组织结构和显微硬度等,对涂层截面图像进行了处理,计算平均孔隙率,并考察了显微硬度。结果表明：大气等离子喷涂Al₂O₃粉末的过程中,发生了相变,制备的涂层中出现了γ-Al₂O₃这一新相。样品由基体、黏结层和涂层组成,各层直接界面清晰,致密性良好,涂层截面呈片层状的重叠结构,因Al₂O₃粉末自身特点造成涂层表面有少量微裂纹,属正常现象。涂层的平均孔隙率为7.36%,显微硬度为708 HV,具有良好力学性能,符合产品使用标准。     

镁合金表面等离子喷涂纳米陶瓷涂层研究

为了扩大镁及其合金的应用范围，必须有效地提高其表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和瞬时耐热性。在压铸镁合金的表面用具有纳米尺寸的Al2O3 3％TiO2粉粒进行等离子喷涂，并借助XRD、AFM、SEM等分析方法，对涂层的微观组织进行了观察分析，并对涂层和基体的结合强度及表面硬度进行了测量。     

热障涂层及其热应力的研究现状

介绍了热障涂层的研究状况和主要失效形式，描述了影响热障涂层寿命的热应力的产生及其对策，阐述了用有限元方法模拟研究涂层在受热冲击状况下，由于涂层和基体热膨胀系数不一致导致的热应力。     

陶瓷热障涂层在石油化工行业中的应用

热障涂层（TBC）是一种陶瓷涂层,它沉积于耐高温金属或超合金表面,用于保护基底材料,使得用其制成的设备部件能在高温下运行。热障涂层能够阻止外部环境的热量向基体金属传递,提高基体的工作温度,并达到隔热、抗氧化、防腐蚀的目的。石油化工行业有许多操作温度很高的设备,在这些设备的高温部件应用热障涂层,不仅可以使设备的制造成本降低、生产效率提高,而且设备庞大的体积也将相应的减小。     

陶瓷/金属梯度热障涂层的热冲击性能研究

利用ANSYS软件对陶瓷／金属梯度热障涂层的热冲击性能进行了有限元分析，比较了不同涂层方案和不同基体金属材料对涂层抗热冲击性能的影响，理论计算与实验结果能够很好吻合。     

电弧热喷涂技术及其在材料维护中的应用

本文叙述了表面技术——电弧热喷涂技术在材料防腐上的应用。电弧喷涂是世界上较早的金属线材喷涂法。电弧热喷铝、锌涂层由于其优异的耐蚀性广泛地应用于钢铁结构上的防腐,特别是在海洋环境中钢结构的防腐。     

三种隔热填料对环氧涂层的阻燃和隔热性能的影响

使用膨胀珍珠岩、海泡石和空心玻璃微珠作为隔热填料制备了一种兼备阻燃和隔热性能的涂层,并研究了填料含量变化对涂层的阻燃、隔热以及物理性能的影响。结果表明:同等添加比例下,添加空心玻璃微珠的环氧涂层比添加海泡石和膨胀珍珠岩的具有更低的导热系数、热释放速率峰值和总释放热。涂层的隔热性能和阻燃性能随着填料含量的增加呈现先增加后减小的趋势,物理性能随着添加隔热填料的增加而下降。当涂料中的填料含量在20g时,涂层具备较优的隔热和阻燃性能,且此时涂层的物理性能满足使用要求。     

多因素状况下热阻涂料固化特性及机理研究

为确定热阻涂料在不同环境条件下的固化状况，优选多种热阻涂料常用原材料，制备了具有良好热阻功效的路用热阻涂料，借助太阳辐射模拟设备系统研究了热阻涂料在不同光照强度下的固化时间及表面状况.采用程控恒温恒湿设备深入分析了不同湿度条件下热阻涂料固化时间的变化规律，借助定控风装置全面研究了风速对热阻涂料固化时间的影响规律.在此基础上，采用扫描电子显微镜（Scanning electron microscope，SEM）微观分析手段，对不同环境因素影响条件下热阻涂料固化状态进行了微观表征，并深入分析了不同环境因素条件下热阻涂料的固化机理，为热阻涂料在道路领域的良好施工和应用提供依据.     

等离子喷涂热障涂层抗氧化性能研究

热障涂层在航空发动机热端部件上有着越来越广泛的应用 ,由于热端部件工作温度很高 ,它的抗高温氧化性显得十分重要。通过 90 0℃恒温静态氧化试验和循环氧化试验 ,对用空气等离子喷涂方法制备的热障涂层试样进行了抗氧性能测试 ,并对其结果进行了详细的分析。结果表明 ,此热障涂层系统在 90 0℃的抗氧化性能良好 ;为保持良好的抗氧化性能 ,防止涂层剥落 ,热循环次数不能超过 90次 ;静态氧化曲线基本遵循抛物线规律。此外 ,影响热障涂层的因素有热应力、残余应力、ZrO2 相变以及热腐蚀等     

碳纤维增强氧化锆热障烧蚀复合厚涂层的研究

采用大气等离子喷涂(APS)技术,在TC4基体上制备出一种类似"钢筋混凝土"结构碳纤维增强的氧化锆热障烧蚀复合厚涂层,并用等离子火炬对涂层进行模拟烧蚀隔热试验,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等测试方法对涂层烧蚀前后的表面形貌、纤维状态进行了观察,对部分结构、成分进行了确定。研究结果表明,经过纤维增强的复合涂层可制得的厚度要远大于传统的复合涂层,其烧蚀隔热作用也较传统热障涂层有明显提高。     

梯度热障涂层服役条件下的蠕变响应分析

利用数值方法研究了陶瓷/金属梯度功能热障涂层在服役条件下的热-力响应,同时考虑了梯度功能热障涂层各层的蠕变现象,数值研究表明在对梯度功能热障涂层进行热-力响应分析过程中,材料的蠕变现象是不能够忽略的,即使该层材料是富陶瓷材料。