AP40生物活性玻璃陶瓷HVOF喷涂层的结构和性能

采用高速火焰(HVOF)喷涂技术,在Ti6Al4v基体上制备了AP40玻璃陶瓷涂层.利用光学显微镜、SEM和XRD对喷涂层形貌、显微组织结构和相组成进行了研究.探讨了热处理工艺对涂层组织结构及其性能的影响.按德国DIN EN 582—1994标准进行涂层的拉伸强度试验.结果表明:HVOF喷涂AP40玻璃陶瓷涂层具有层状结构,含有少量孔隙和未熔化的颗粒;涂层主要由羟基磷灰石、氟磷灰石、硅灰石、方石英及部分玻璃相组成,喷涂工艺对涂层的孔隙率有较大的影响;合适的热处理工艺可提高涂层的结晶度,使涂层变得致密,使孔隙明显减少,使涂层结合强度得到明显提高.     

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.     

真空热处理对热障涂层组织形貌及元素扩散的影响

为了研究真空热处理对CoNiCrAlY涂层组织形貌及元素扩散的影响,采用超音速火焰喷涂(HVOF)设备在镍基高温合金基体上制备了CoNiCrAlY涂层.对部分样品进行真空热处理,利用大气等离子喷涂8YSZ陶瓷层.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分散谱仪(EDS)等分析了热障涂层的相组成、微观组织、元素扩散与热震性能,研究了真空热处理对热障涂层的影响.结果表明,真空热处理后,CoNiCrAlY涂层颗粒间界面消失且涂层发生均质化;涂层与基体界面处元素发生扩散;热障涂层的抗热震性能提高.     

碳含量对反应等离子喷涂TiCN涂层的影响

以廉价Ti粉和碳黑为原始粉末,采用喷涂造粒制备Ti-C团聚复合喷涂材料,并通过反应等离子喷涂在氮气气氛下合成TiCN涂层.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及显微硬度计对涂层进行表征,探讨了碳含量(14.3%,16.7%及20%)对TiCN涂层物相组成、显微结构及显微硬度的影响.结果表明:所制备的涂层均由Ti C0.2N0.8和少量钛的氧化物组成,随着碳含量的增加,钛的氧化物含量降低.涂层为典型层状结构,存在少量裂纹及孔洞,当碳含量为20%时,制备的涂层相对致密,缺陷最少.此外,涂层由细小等轴晶和柱状晶组成,当碳含量为20%时,制备的涂层平均显微硬度最高,为(1 589±98.7)Hv0.2,这是晶粒细化和显微结构致密的结果.     

电弧喷涂制备铝基非晶纳米晶合金材料

采用高速电弧喷涂技术,制备了铝基非晶纳米晶复合涂层材料.经XRD、TEM分析发现,铝基非晶纳米晶复合涂层是由非晶相、纳米晶相和晶化相共同组成的;涂层呈明显层状结构,层与层之间结合良好;涂层结构致密,无明显裂纹和孔隙,孔隙率约为1.8%;涂层的平均显微硬度值约为311 HV100,已达到传统制备工艺获得的铝基非晶合金的显微硬度值.     

超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr 涂层组织及耐磨耐蚀性研究

采用超音速火焰喷涂工艺在不同喷涂距离下制备了WC-10Co4Cr涂层,并对其组织结构及耐磨耐腐蚀性能进行了研究。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析了涂层的组织结构和相组成,并测试了涂层显微硬度、孔隙率;对涂层磨损表面进行了观察分析,探讨了涂层的失效形式。结果表明,喷涂距离对涂层的组织结构及耐磨性具有一定影响。适当增加喷涂距离,粒子由于在焰流中停留时间增加而使熔化程度加大,撞击基体后扁平化现象明显。因此,涂层的致密度、耐磨性、耐腐蚀性都有所提高。当喷涂距离为380mm 时,涂层呈现出较好的耐磨性及耐腐蚀性。     

反应室氮气流量对TiN-Al3Ti-Al复相陶瓷涂层的影响

通过XRD、SEM等手段主要研究了反应室氮气流量对复合涂层组织结构的影响.XRD结果表明随氮气流量变化,涂层组织由Al3Ti为主相转化为TiN、Al、Al3Ti三相同时共存;SEM表明复相涂层是由富硬质相和富软质相堆叠在一起的层状组织结构;通过对玻璃基体的喷涂层的研究表明涂层中颗粒剥落是由于颗粒在形成涂层之前表面已经凝固形核所致;当(N2)=0时,复合涂层的显微硬度为445.22HV,韧性较差;而(N2)=2.5时,显微硬度为639.98HV,韧性较好.     

等离子喷涂-物理气相沉积YSZ热障涂层的制备及微观结构研究

热障涂层与冷却技术结合可以极大地提高航空涡轮发动机叶片的服役温度,而羽毛柱状结构的等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)热障涂层因其热导率低、应变容限良好、热循环寿命长等优势备受关注.通过进行物相分析,使用扫描电子显微镜(SEM)观察热障涂层表面及截面的形貌结构;在SEM二维图像的基础上,使用图像法计算孔隙率.结果表明:通过PS-PVD设备制备出的热障涂层结晶度良好,空间点矩阵属于P/nmc(137),为四方结构,涂层平均平面孔隙率较大,为20.03%,具有良好的隔热性能.     

Ni60/高铝青铜多元多相复合涂层制备及其微观结构特征

为了研究Ni基/Cu基复合合金涂层的微观结构特征,采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备了高铝青铜质量分数30%的镍基合金/高铝青铜多元多相复合涂层。对复合涂层的组织结构特征、元素分布、相结构组成以及涂层的微观缺陷进行研究分析。结果表明:所制备的复合涂层中2种合金微结构呈叠加层状分布,组织结构具有梯度复合涂层特征,致密度高,微界面结合良好。高铝青铜合金和Ni60合金元素呈交错分布,相互之间出现互扩散特点。高铝青铜合金具有对Ni基合金微粒包裹作用和对微界面填充作用,并且2种合金之间发生了冶金反应,微界面结合牢靠。相对于纯Ni60合金涂层,高铝青铜的加入有效降低了复合涂层缺陷率,减小了缺陷尺寸。     

氮气保护对纳米复合涂层组织与性能的影响

采用氮气保护方法改进电弧喷涂技术,制备含纳米陶瓷颗粒的粉芯丝材电弧喷涂层,研究其组织结构和高温冲蚀性能.结果表明,氮气保护提高了涂层的致密性和均匀性,组织的连续性和均匀性得到明显改善,涂层中氧化物显著减少.氮气保护使更多的合金元素熔入Fe中形成Fe基固溶体,纳米陶瓷相在基体相中呈较均匀的弥散分布状态.当氮气保护的涂层受磨粒冲蚀时,不会出现明显的层状形式流失.在本试验条件下,3种氮气保护涂层平均体积冲蚀率比无氮气保护均有显著提高.氮气保护改善了纳米陶瓷相与基体相的结合,更有利于发挥纳米陶瓷颗粒对涂层的弥散强化作用.     

镁合金表面HA/CNTs涂层的制备及电化学性能研究

为了提高生物镁合金羟基磷灰石(HA)涂层的耐蚀性能,在微弧氧化电解液中加入羟基磷灰石/碳纳米管(HA/CNTs)复合粉体添加剂,制备HA/CNTs复合涂层。分别对制备的HA/CNTs复合粉体和HA/CNTs复合涂层进行表面形貌和物相组成分析,并对HA/CNTs复合涂层在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,HA/CNTs复合粉体在微弧氧化过程中能均匀地沉积在镁合金表面,结晶良好且无任何杂质;与HA涂层相比,HA/CNTs涂层具有较小的腐蚀电流密度值和较大的阻抗值。此外,在SBF中浸泡4d后,HA/CNTs复合涂层表面出现大量的亚微米级颗粒产物且没有任何腐蚀裂纹。     

热喷涂HA复合涂层的组织分析

为了制备羟基磷灰石（HA）复合涂层,采用化学沉淀法制备羟基磷灰石粉末,对制备的超细粉末加入PVA溶液充分搅拌、干燥、研磨和过筛,制备出微米级、近似球状的、在等离子送粉器中容易流动的羟基磷灰石粉末.利用等离子喷涂和电弧喷涂的复合喷涂方法制备出羟基磷灰石不锈钢复合涂层和氧化铝不锈钢复合涂层,并通过扫描电镜分析了涂层的组织形态.结果表明,羟基磷灰石粉末比重很轻,不易进入等离子弧中心而被融化,等离子弧将羟基磷灰石粉末加热并载入电弧喷涂气流中,由不锈钢雾化液滴一并打在基体上形成复合涂层.对于氧化铝/不锈钢涂层和复合涂层,2种粒子虽然分布不均匀,但却获得了良好的冶金结合.     

粉体结构对羟基磷灰石生物涂层组织结构的影响

采用亚音速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体喷涂不同结构粉体,制备HA生物涂层,并引入Ti/G过渡层缓解应力,涂层经700℃晶化处理.结果表明：粉体结构对HA涂层结构影响较大.化学沉淀法制备的HA粉体,涂层孔洞稀少、致密,喷雾干燥法制备的HA粉体,涂层疏松、多孔.涂层经700℃晶化处理后,主相为晶态HA,同时含有少量CaO与焦磷酸钙Ca2P2O7相,保证了涂层的生物性能.     

Effect of laser remelting on the microstructure and corrosion resistance of plasma sprayed Fe-based coating

Fe-based amorphous and nanocrystalline coatings were fabricated by air plasma spraying. The coatings were further treated by laser remelting process to improve their microstructure and properties. The corrosion resistance of the as-sprayed and laser-remelted coatings in 3.5wt% NaCl and 1 mol/L HCl solutions was evaluated by electrochemical polarization analysis. It was found that laser-remelted coating appeared much denser than the as-sprayed coating. However, laser-remelted coating contains much more nanocrystalline grains than the as-sprayed coatings, resulting from the lower cooling rate in laser remelting process compared with plasma spraying process. Electrochemical polarization results indicated that the laser-remelted coating has great corrosion resistance than the as-sprayed coating because of its dense structure.     

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．     

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（     

Effects of heat-treatment on crystallization and wear property of plasma sprayed Fe-based amorphous coatings

The Fe-based amorphous coatings were produced by air plasma spraying. The as-sprayed coatings were heat-treated at the temperature of 573, 873, and 1 023 K, respectively. The crystallization and wear behavior of the heat-treated amorphous coatings were investigated. It was found that the amorphous-nanocrystalline transformation appeared when the as-sprayed coatings were treated at 853 K. The crystallization process had completed and a coating with microcrystallines was formed when the treatment temperature reached 1 023 K. The resultant amorphous and nanocrystalline composite coatings exhibited superior wear resistance compared to crystalline coating. It is attributed to fine grain strengthening of formed nanocrystallines.     

等离子喷涂NiCr/Cr_2C_3、Ni/C及其复合涂层的耐磨性能

为了加强车辆机械零件的表面防护,采用等离子喷涂工艺在304N不锈钢表面分别制备了NiCr/Cr_2C_3涂层、Ni/C涂层以及NiCr/Cr_2C_3和Ni/C复合涂层,观察了涂层组织形貌,测试了涂层硬度和耐磨性,分析了涂层的摩擦磨损机理.结果表明,3种涂层中NiCr/Cr_2C_3和Ni/C复合涂层的耐磨性能最好.金属粘结相NiCr可以起到足够的支撑作用,从而防止涂层剥离与黏着磨损的产生.Ni/C作为固体润滑剂,通过自润滑作用降低了涂层的整体摩擦系数.     

TC4基体等离子喷涂WC-Co涂层的工艺研究

采用不同的工艺参数对TC4合金试样进行等离子喷涂WC．Co涂层,对所喷涂的试样进行金相分析和孔隙率测定试验,根据涂层金相照片的氧化物、致密均匀程度以及涂层的孔隙率数值等确定合适的工艺参数．在对此参数下所喷涂的涂层进行结合强度、硬度等性能检验,测得结合强度最低值为38．45MPa,硬度最小值为83,均超过实际要求值．对涂层进行耐磨损比较实验,实验结果表明,此参数下所喷涂的涂层能够很好的满足实际需要．