镁合金固相反应复相陶瓷涂层性能对比

采用固相反应法分别在MB2镁合金基体上制备Al2O3基和SiO2基复相陶瓷涂层,确定了陶瓷涂层的较佳配方如下:SiO2基陶瓷涂层为m(SiO2):m(Al2O3):m(MgO):m(钠长石)=66.8:13.2:12:8,Al2O3基陶瓷涂层为m(Al2O3):m(SiO2):m(MgO):m(ZnO)=66:12:12:10,陶瓷料浆与粘接剂质量比为0.5:1。对所制备的涂层结构,封孔前后涂层的致密性、耐酸性、耐盐水性以及耐磨性进行了测试。结果表明,SiO2基复相陶瓷涂层因在热固化过程中产生大量新相,而提高了涂层的致密性。与镁合金基体相比,封孔后涂层的耐酸性和耐盐水性分别提高了21倍和17倍,相对耐磨性增强了1.94倍,均优于封孔后Al2O3基复相陶瓷涂层的相关性能。     

氧化铝/莫来石复合陶瓷的耐磨性

利用SiC和Al2O3纳米粉末在空气中通过反应烧结法制备了氧化铝陶瓷和氧化铝/0.96～8.7 2vol.%莫来石复合陶瓷。通过磨粒磨损试验测定了样品的耐磨性,观察了样品的磨损表面,测量了磨损表面的剥落面积比率。磨损率可以用磨损表面的剥落面积比率定量表示。相对于氧化铝陶瓷,氧化铝/莫来石复合陶瓷的耐磨性有很大提高,主要是由于减小了剥落面积比率。     

UHMWPE/纳米Al_2O_3复合材料在不同温度下的摩擦磨损性能研究

利用QG-700高温气氛摩擦磨损实验机研究了纯超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)和质量分数为5%的纳米Al2O3/UHMWPE复合材料在不同温度下的摩擦磨损性能;并利用扫描电子显微镜观察了磨损表面形貌。结果表明:在实验温度条件下,5%纳米Al2O3/UHMWPE复合材料的耐磨性好于纯UHMWPE。纯UHMWPE的磨损机制主要是黏着磨损和疲劳磨损,而5%纳米Al2O3/UHMWPE复合材料的磨损机制转变为黏着磨损和磨粒磨损。     

电梯工况下纳米Al2O3对PA6耐磨损性能的影响

以聚酰胺6(PA6)为电梯靴衬材料,制备了PA6/纳米Al2O3复合材料。在电梯工况下研究纳米Al2O3含量对复合材料磨损性能的影响,并探讨纳米Al2O3对PA6的作用机理。结果表明,在电梯工况下随着试验时间的延长,PA6/纳米Al2O3复合材料摩擦因数经历了先急剧增大后迅速减小再平缓的变化过程;随着纳米Al2O3含量的增加,复合材料的摩擦因数和磨损量表现为先减小后增加的变化;当纳米Al2O3含量为4%时,其减摩耐磨效果最为显著,对应的摩擦因数和磨损量分别比纯PA6降低23.5%和84.3%;复合材料的磨损行为与纳米Al2O3含量有关,纯PA6磨损形式主要是磨粒磨损和黏着磨损并存,随着纳米Al2O3含量的增加,复合材料经历了磨粒磨损先增强后减弱和黏着磨损先减弱后增强的变化过程。     

不同填料对PTFE复合材料硬度的影响

使用超细及纳米SiO2颗粒和Al2O3颗粒填充改性聚四氟乙烯（PTFE）塑料，测量其硬度（HB），并使用扫描电镜对其表面形貌进行了分析。结果表明，SiO2纳米粒子填充较SiO2微米粒子填充的PTFE复合材料的硬度高34％～60％。Al2O3纳米粒子填充较Al2O3微米粒子填充的PTFE复合材料的硬度高。用溶胶凝胶法制得的纳米SiO2／PTFE复合材料比用机械混合法制备的高。     

Al_2O_3—SiO_2混合溶胶—凝胶涂层对工程陶瓷表面改性的研究

利用溶胶—凝胶法在SG4工程陶瓷基体上成功制备了Al2 O3—SiO2 混合涂层 ;通过X射线仪测定了Al2 O3—SiO2 凝胶粉末的晶相组成。对精磨、热处理、Al2 O3涂层和Al2 O3—SiO2 混合涂层四种试样抗弯强度的样本均值和样本标准离差进行了比较 ,并通过观察四种试样表面的SEM形貌和两种涂层试样断面的SEM形貌初步分析了表面改性的原因。分析结果表明 :溶胶涂层对基体表面微裂纹有一定的弥合作用 ,可以提高基体的抗弯强度而降低材料强度的分散性 ,其效果好于单纯的热处理 ,Al2 O3—SiO2 混合涂层试样的表面质量优于Al2 O3涂层试样 ;Al2 O3—SiO2 混合涂层渗入基体更深 ,可以更好地弥合基体表面微裂纹 ,有效提高基体的抗弯强度。     

Al_2O_3–SiC复相陶瓷的摩擦磨损特性

用真空热压工艺制备了Al2O3-SiC复相陶瓷.对热压烧结的纯Al2O3以及Al2O3-SiC复相陶瓷进行了摩擦磨损实验,研究了SiC添加量对复 相陶瓷摩擦磨损性能的影响.结果表明:在压力为25 MPa,1635℃热压烧结1h,当SiC的质量含量为5%时,Al2O3-SiC复相陶瓷的耐磨性最佳,虽摩擦系数最大(0.61,Al2O3则为0.46),但磨损率(WR)仪为5×10-4mm3/(N·m).Al2O3-SiC复合材料的磨损机理为脆性断裂引起的磨粒磨损,材料的 WR与断裂韧性(KIc)和Vickers硬度(Hv)的乘积(KIc1/2HV5/8)成反比.     

表面处理纳米Al2O3填充PTFE复合材料的磨粒磨损性能

利用自制销-盘式磨粒磨损试验机，测定聚四氟乙烯(PTFE)及其表面处理与未处理纳米氧化铝(Al2O3)填充聚四氟乙烯复合材料试件在干摩擦滑动条件下的磨粒磨损质量损失。考察了载荷、磨粒、转速等参数的变化对试件摩擦学性能的影响。采用扫描电子显微镜观察、分析试件磨损表面形貌及磨损机理。结果表明，纳米Al2O3可以提高PTFE耐磨性。表面处理纳米Al2O3在PTFE中能较均匀分散，其耐磨性比相同含量但未经表面处理的纳米Al2O3填充PTFE高。导致PTFE复合材料磨粒磨损的重要机理是犁切破坏。     

N80钢表面陶瓷涂层的制备及耐酸蚀性研究

采用热化学反应方法在N80钢基体表面制备了陶瓷涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、体视显微镜和划痕仪对涂层的物相结构、组织形貌和膜基界面结合力进行了研究,利用失重法在20%的质量分数盐酸溶液中测试了涂层的耐蚀性能。结果表明:在600℃固化温度下,以SiO2粉体和SiO2、Al2O3、MgO等两类不同骨料制得的陶瓷涂层中,前者无新相生成,涂层与基体界面结合力24 N;后者有新相MgAl2O4生成,且涂层比较致密,涂层与基体界面结合力约40 N。以水玻璃作粘结剂的复合氧化物陶瓷涂层的表面致密度、平整性均优于以磷酸氢铝作粘结剂的涂层。酸腐蚀测试表明,以水玻璃作粘结剂的复合氧化物陶瓷涂层的平均腐蚀速率约为基体的1/2左右。     

晶内型结构的Al_2O_3/SiC_p纳米复相陶瓷

利用非均匀成核的方法在纳米SiC粒子表面包覆一层Al2 O3,通过胶态悬浮液将其均匀分散于Al2 O3 基体中 ,制备出晶内型结构为主的Al2 O3/SiCp 纳米复相陶瓷。通过对材料显微结构及断口形貌分析 ,发现Al2 O3/SiCp 纳米复相陶瓷中 ,含纳米SiC粒子的Al2 O3 晶粒内 ,在残余热应力作用下产生了大量的位错。位错的交截、组合导致微裂纹成核 ,从而诱发材料发生非平面穿晶断裂。说明晶内SiC粒子是改变材料断裂模式的主要原因     

PA6/纳米Al_2O_3复合材料摩擦性能的研究

研究了纳米Al2 O3 填充PA6复合材料的摩擦性能。通过分析纳米Al2 O3 含量、载荷对材料摩擦系数和耐磨性能的影响,得到复合材料中纳米Al2 O3 为 6wt%时,材料的摩擦性能最好。通过SEM图片分析试件摩擦表面形貌,发现复合材料的磨损机理从纯PA6材料的粘着磨损转为轻微的磨粒磨损和粘着磨损     

Investigation of tribological properties of micro-arc oxidation ceramic coating on Mg alloy under dry sliding condition

To enhance wear resistance of Mg alloy, micro-arc oxidation (MAO) ceramic coatings on Mg substrate were prepared in silicate electrolyte under various currents. It was found that the surface roughness and thickness of MAO coating were increased with the increase of current. The dry tribological tests showed that the friction coefficient and wear resistance of thicker coatings (obtained under currents of 3?A and 4?A) were much higher than that of Mg alloy and the thin coating (obtained under current of 2?A), meanwhile the lifetime of the coating obtained under 4?A was longer than the other coatings under higher load. The wear type of thin MAO coating was slight abrasive wear under low load, whereas translated to severe adhesive wear under high load. While the main wear mechanism of thick MAO coating was slight abrasive wear or scratch under the given test condition, which was attributed to the thick intermediate layer improved load support for the soft substrate. The tribological study indicated that the MAO coating obtained under 4?A current had better wear resistance and life time due to its compact microstructure and thickness.     

金属基耐高温陶瓷涂层抗热冲击性能的研究

为提高金属基陶瓷涂层的抗热冲击性能，以无机胶粘剂磷酸二氢铝、耐磨陶瓷骨料氧化铝、碳化硅和氧化镁混合后涂覆于金属表面制得陶瓷涂层。通过交替加热及冷却试验测试该陶瓷涂层的抗热冲击性能，并与其他人的研究数据进行比较。所得涂层抗热冲击次数超过10次，超过了其他人的实验数据，这是由于涂层与基体在界面处相互扩散形成过渡层。另外，宏观上的机械联锁有利于提高涂层与基体在界面处的结合，从而提高了其抗热冲击性能。     

不同温度下PTFE纳米复合材料摩擦学性能的研究

用高温气氛摩擦磨损试验机研究了温度对聚四氟乙烯(PTFE)纳米复合材料摩擦学性能的影响,并用扫描电子显微镜对PTFE纳米复合材料的磨损表面进行了微观分析.结果表明,填充纳米氧化铝(nano-Al2O3)提高了PTFE纳米复合材料的耐磨损性能,纯PTFE和PTFE/nano-Al2O3复合材料的耐磨损性能均随着温度的升高而降低,摩擦系数也随着温度的升高而降低;纯PTFE的磨损机理为粘着磨损,而PTFE/nano-Al2O3复合材料的磨损机理为磨粒磨损和黏着磨损共同作用.     

纳米环氧树脂复合涂层耐冲蚀磨损性能研究

研究了固化剂低分子聚酰胺、有机蒙脱土和纳米Al2O3的用量对环氧树脂胶粘涂层拉伸剪切强度和耐冲蚀磨损性能的影响。试验表明,有机蒙脱土和纳米Al2O3能有效提高涂层拉伸剪切强度和耐冲蚀磨损性能,在最佳配方下,涂层的耐冲蚀磨损性能是Q235钢的10.83倍。     

(Ni-P)-纳米Al2O3-PTFE化学复合镀层的性能研究

在化学镀Ni-P合金镀液中添加纳米Al2O3及PTFE获得(Ni-P)-Al2O3-PTFE复合镀层.研究了纳米Al2O3及PTFE对镀层硬度、磨损及减摩性能的影响.结果表明:纳米Al2O3及PTFE的加入能提高Ni-P合金镀层的硬度、耐磨及减摩性.     

陶瓷涂层三明治板的抗热震性

采用解析法研究了第3类边界条件下双面陶瓷涂层三明治板的瞬态温度场及瞬态热应力场.对不同Biot模数的热冲击过程中,Al2O3涂层/硬质合金(WC-8%Co,质量分数)基体/Al2O3涂层三明治板的瞬态热应力进行了数值计算.分析了涂层/基体厚度比、涂层与基体热-物理性能匹配对陶瓷涂层三明治板表面热应力峰值的影响.结果表明:陶瓷涂层三明治板的基体的热导率、线膨胀系数和弹性模量应高于涂层,这样可以降低其表面热应力,获得高抗热震性陶瓷涂层三明治板.此外,涂层厚度应尽可能小,以利于改善涂层的抗热震性.     

Ni-Al_2O_3复合镀层制备及其在棘轮轴轴颈的应用

采用电沉积方法在棘轮轴轴颈镀覆Ni-Al_2O_3复合镀层,以期提高其耐磨性能。选用平板形阴极先进行理论性研究,分析了镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度对Ni-Al_2O_3复合镀层形貌及耐磨性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度由5 g/L增加至20 g/L,Ni-Al_2O_3复合镀层的磨损量逐渐降低;当镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度为20 g/L时,Ni-Al_2O_3复合镀层中Al_2O_3的质量分数最高,达到4.56%,磨损量最低,约为3.93 mg。Ni-Al_2O_3复合镀层改善了棘轮轴轴颈的表面形貌,降低了棘轮轴轴颈的摩擦系数,可作为减摩耐磨层,有效提高棘轮轴轴颈的耐磨性能。