新型大气长层流等离子体喷涂方法和研究进展

介绍了一种新型大气等离子喷涂方法,该方法采用特殊内通道结构的直流非转移电弧等离子发生器,可以直接在大气条件下获得长度100～1000 mm之间变化的等离子射流。在大气条件下,等离子射流的流动特性具有"长、直、准"的层流或类层流状态,工作时噪音小于80 dB。在工作参数范围内,等离子射流的长度在固定总气流量条件下可以随输出功率的增加而增长;射流的长度在固定输出功率的条件下随总气流量的增加而减小。当使用在大气等离子喷涂技术中时,会为飞行粉末颗粒带来超长的加热和加速过程。文中详细介绍了大气层流等离子喷涂技术的研究历史和研究现状,以及研究团队利用该新型技术制备的6种涂层的显微结构、颗粒的飞行和加热特点,并对比了目前其他大气等离子喷涂技术的结果。结果表明,文中介绍的方法在最低的输出功率和气流量条件下,为金属和陶瓷颗粒提供了超长的飞行和加热条件,表现为较低的颗粒飞行速度和超高的颗粒表面温度。可以在不同的射流长度或喷涂距离下,获得不同的颗粒熔化状态或涂层结构,并发现可以直接在大气条件下获得大规模气液共沉积的涂层。     

等离子喷涂 Ni/YSZ 氢电极的结构调控及其对 SOEC 的影响

采用不同粒径的NiO/YSZ团聚造粒粉末,通过Ar/H2大气等离子喷涂制备了固体氧化物电解池Ni/YSZ氢电极,系统研究了不同粒径粉末形成的氢电极微观结构对电化学性能的影响。采用X射线衍射与扫描电镜表征了电极的微观结构与成分分布,采用电化学方法测试了电极的阻抗与电解池的电化学性能。结果表明不同粉末制备的涂层成分变化不大,涂层主要由均匀分布的NiO和YSZ构成。电化学性能测试结果表明,氢电极的催化活性受粒子熔化程度影响显著,中等尺度粉末的熔化程度适中,由其制备的氢电极极化阻抗在800℃为0.12Ω·cm2、600℃为0.48Ω·cm2,由1 mm氧化钪稳定氧化锆电解质作为支撑体组装电解池测试表明,该氢电极的性能最高,在电解电压为1.5 V,800℃时的电解电流密度为0.64 A/cm2。     

冷喷涂FeAl金属间化合物涂层的高温磨损性能研究

采用机械合金化法制备FeAl合金粉末,并用冷喷涂法将其沉积在基体——2520耐热不锈钢上,通过后续热处理原位制备了致密的FeAl金属间化合物涂层,研究了该涂层从室温至800℃下的耐磨损性能.结果表明,冷喷涂FeAl合金涂层组织致密,具有不同于传统热喷涂涂层的层状组织结构,该涂层在950℃下热处理后转变为无粒子界面的FeAl金属间化合物涂层;冷喷涂FeAl金属间化合物涂层在400～800℃的范围内磨损性能随着温度的升高不断提高;在700℃下FeAl金属间化合物涂层的磨损失重仅为2520耐热不锈钢的40%.     

粉末结构对超音速火焰喷涂WC系金属陶瓷涂层结合强度的影响

采用４种典型的ＷＣ系硬质合金粉末与Ｗ－Ｎｉ复合粉末,研究了粉末结构、粘结相的成分与含量,以及超音速火焰喷涂（ＨＶＯＦ）条件对涂层结合强度的影响。结果表明：对于具有高熔点的ＷＣ及Ｗ颗粒构成的复合粉末,ＨＶＯＦ涂层的结合强度大于结胶的强度,几乎不受粉末结构和粘结相成分的影响。试验表明：喷涂料子具备液固两个相结构是ＨＶＯＦ涂层获得高结合强度的必要条件,而ＷＣ与Ｗ的高密度是保证ＨＶＯＦ涂层高结合强度的充分     

冷喷涂Cu粒子参量对其碰撞变形行为的影响

采用有限元数值计算方法研究了冷喷涂过程中Cu粒子与Cu基体的碰撞变形行为,探讨了粒子速度、温度对其碰撞基体后的变形行为、界面温度变化与粒子和基体的接触面积的影响．结果表明,随粒子碰撞速度的增加,粒子扁平率与碰撞界面温度增加、接触面积增大．证实了存在使碰撞界面发生绝热剪切失稳变形的临界速度,该速度与粒子沉积的临界速度一致．当粒子速度大于产生绝热剪切失稳变形的临界速度时,粒子的变形扁平率显著增加,且界面温度与有效接触界面面积也显著增加;随碰撞前粒子温度的增加,碰撞界面的温度也显著增加．高达粒子材料熔点的界面温度与有效接触面积的显著增加,将有助于粒子与基体之间冶金结合的形成．     

表面工程与热喷涂技术及其发展

本文介绍了热喷涂技术在表面工程中的地位和作用．着重阐述了等离子喷涂、高速火焰喷涂、电弧喷涂、塑料粉末火焰喷滁等四种热喷涂技术的新进展及应用。     

冷喷连接铝铜异质接头的组织结构和力学性能

针对铝铜间的物理性能差异以及熔化焊过程中易产生脆性相的特点,提出一种铜铝异质金属冷喷连接的新方法,该方法将纯铝粉末以固态形式高速撞击具有一定坡口的铜铝母材表面,通过粒子与母材、粒子与粒子间的累加成形将铝板和铜板在低于其熔点的情况下实现连接。为了提高接头的力学性能,采用不锈钢颗粒辅助强化方法,利用氮气为加速气体,气体预热温度为270℃,压力为2.4 MPa,Al/Cu冷喷连接接头的力学性能测试结果表明:拉伸断裂在铝母材,接头平均拉伸强度为63 MPa,结合区与铝结合界面平均剪切强度为42 MPa,结合区与铜结合界面平均剪切强度为38 MPa。接头与母材主要通过机械咬合方式连接,不锈钢颗粒的夯实效应使粒子塑性变形增加,提高了接头的致密度和强度,不锈钢颗粒在母材的嵌入钉扎作用可有效提高结合界面的剪切强度。     

堆焊及热喷涂领域科学技术发展报告

1 堆焊领域科学技术发展报告 堆焊是焊接领域内的一个重要的分支.目前堆焊技术主要应用在制造新零件和修复旧零件上,应用范围涉及冶金机械、矿山机械、农业机械、石油化工机械、交通运输、原子能工程和航天工业等部门.采用堆焊技术对易磨损的轧辊、轴类、工模具等工件进行修复已经取得显著的效益.据统计,用于修复旧件的堆焊金属量占总堆焊材料用量的72.2％,修复旧件的费用很低,而使用寿命往往比新件的寿命还高,如堆焊旧轧辊的费用仅是新轧辊的30％左右,而轧制金属量却比新轧辊提高1～5倍.     

等离子显示屏用基板玻璃浅析

介绍了等离子显示屏PDP的工作原理,从显示屏制作及使用过程提出了对基板玻璃的性能要求,对几种PDP用基板玻璃进行了比较,提出了开发具有自主知识产权的PDP基板玻璃的重要性及前景。