C/C复合材料抗氧化复合涂层的制备及其性能

设计并制备了一种工作温度不大于1373 K的C/C复合材料抗氧化复合涂层,其基本结构为浸溃过渡层,陶瓷相阻挡层/玻璃相封填层,涂覆有复合涂层的C/C复合材料试样在空气中于1173 K下氧化10 h的失重率仅为10.37％,氧化失重速率为5.67×10~(-5)g/(cm~2·min);1173 K←→室温空气中急冷急热10 h循环100次后,失重率为8.41％,涂层没有剥落,说明整个涂层具有良好的高温抗氧化性和抗热震性能,该种复合涂层可在中低温(不大于1373 K)氧化性气氛中长时间工作,适合作C/C复合材料航空刹车副等部件的抗氧化涂层,能够大大提高C/C复合材料的使用寿命和性能。     

C/C复合材料中高温抗氧化涂层的性能

制备了适用于工作温度高于1273K的C/C复合材料抗氧化涂层,它由SiO2、SiC和ZrAlCrY系陶瓷相构成。测量了氧-乙炔焰灼烧5、10、15、20s后涂层试样的质量损失,其平均质量损失率为7.91×10-4g/(cm2·min);涂层试样2h内经过10次室温至1273K急冷急热循环后质量损失率为13.9%,涂层基本完好,说明涂层在1273K以上的高温环境下具有良好的抗氧化性能,但其抗热震性能较中温涂层有所降低。同时对陶瓷粉末粒径对涂层性能的影响进行了研究,得出用较小粒径原料粉末制备的陶瓷涂层的抗氧化性能和抗热震性能较好。该种涂层适合于高温环境下不要求多次重复使用的C/C复合材料的抗氧化保护。     

含P,B,Si化合物涂层对C/C复合材料抗氧化性能的影响

以P,B和Si等的化合物为主要组元的涂层对C/C复合材料进行表面抗氧化处理,在700,900℃时进行氧化实验,用SEM观察涂层在氧化前、后形貌的变化,用样品的失重分析成分对涂层抗氧化性能的影响。研究结果表明:浸涂次数对涂层抗氧化性能影响较大,浸涂2次的样品比只浸涂1次的样品的氧化失重低;具有最佳抗氧化效果的涂层在700℃,氧化10h时氧化失重率为0.26％,在900℃,6h时的氧化失重率不超过2％。通过SEM检测发现,涂层在氧化前与涂层具有良好的结合性,没有产生大的缺陷,涂层内低熔点物质在氧化过程中逐步偏聚、挥发导致其抗氧化能力降低。     

普通石墨材料高温抗氧化涂层研究

设计并制备出了一种普通石墨材料抗氧化涂层,其基本结构为浸渍过渡层陶瓷相阻挡层玻璃相封填层。涂覆有复合涂层的普通石墨材料试样在空气中于900℃下氧化10h的失重率仅为006gcm2,氧化失重速率为101×10-4g(cm2·min);900℃←→室温空气中急冷急热10h循环100次后,失重率为874%,涂层没有剥落。     

C/C复合材料密度及预氧化处理对SiC涂层的影响

采用包埋法分别在密度为0.8、1.4和1.8 g/cm³的炭/炭(C/C)复合材料表面制备SiC涂层,选择密度为1.8 g/cm³的试样研究预氧化处理对涂层结构和抗氧化性能的影响。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究涂层的显微组织和物相组成,用1500℃静态空气氧化方法测试涂层的抗氧化性能。结果表明,随C/C复合材料密度增大,涂层嵌入基体的深度越小,涂层与基体的分界越明显。密度为1.8 g/cm³的C/C复合材料进行预氧化处理后,表面粗糙度增大,表面的炭纤维周围产生了环形孔隙,再经过包埋制备SiC涂层,涂层厚度增加且更加均匀致密。将样品于1500℃静态空气中氧化334 h后,氧化质量损失率为0.684×10^?4 g/(cm²·h),氧化后表面生成了莫来石相,抗氧化性能有明显提升。     

预浸涂对航空刹车副用C/C 复合材料抗氧化性能的影响

C/C复合材料在高于450℃的空气(氧化气氛)中会显著氧化,可采用基体抗氧化和涂层抗氧化来防止其氧化.作者采用在基体材料表面预先浸涂浸渍剂,再涂刷涂层并将涂层固化处理制备涂层的工艺方法,制备出抗氧化性能良好的抗氧化涂层.预浸涂处理可使材料的起始氧化温度提高近200℃.单独预浸涂以硼酸、TEOS为主的浸渍剂抗氧化效果不明显,而预浸涂以磷酸+硼酸混合液、磷酸为主的浸渍剂效果较好.其最佳抗氧化效果为900℃×2 h静态氧化失重率为0.33%,900℃×4 h静态氧化失重率为1.13%.对以硼酸、磷酸和TEOS及其混合液为主的浸渍剂的抗氧化机理进行了探讨.     

钼合金表面Zr和B_4C反应烧结制备陶瓷涂层

以Zr和B_4C等粉末为原料,采用喷涂和反应烧结方法在钼合金表面形成陶瓷涂层,研究反应烧结工艺对涂层表面形貌、相组成和相结构的影响,再通过硅扩散反应形成抗氧化涂层,研究抗氧化涂层对钼合金在1 500℃静态抗氧化行为的影响。结果表明:钼合金表面Zr-B_4C在1 700℃反应烧结2h形成多孔陶瓷结构,烧结产物主要含ZrC及少量的Mo_2C和MoB等物相。涂层在1 500℃抗氧化寿命达10h以上,1 500℃氧化1 h,质量增加速率为1.175 mg/cm~2。     

C/C 复合材料表面 ZrB2 基陶瓷涂层改性及抗氧化性能研究

为了提升碳/碳(C/C)复合材料的抗氧化性能,通过大气等离子喷涂技术在C/C-SiC复合材料表面制备了添加剂改性的ZrB_2陶瓷涂层,分别为ZrB_2-SiC、ZrB_2-TiB_2涂层,对涂层样品进行1200℃的氧化性能测试。结果表明,氧化5 h后,ZrB_2-SiC涂层仍有2.62 wt.%增重量,与ZrB_2涂层相比(氧化失重率为10.76 wt.%),ZrB_2-SiC涂层抗氧化性能大幅度提升,主要由于SiC的添加降低了涂层热膨胀系数,缓解热失配,提升了涂层结合强度,而且氧化后形成致密的硼硅酸盐熔融玻璃表面,填充了涂层裂缝、孔洞,为基材提供更为优异的抗氧化防护。而ZrB_2-TiB_2涂层表现出较差的抗氧化性,氧化5 h后,失重量达到18.76 wt.%,ZrB_2-TiB_2涂层极差的抗氧化性是因为TiB_2的引入改变了涂层的形貌,氧化后形成疏松多孔的组织结构,无法有效隔绝氧气。     

熔盐法制备C/C复合材料表面MoSi_2-SiC涂层的结构与性能

采用两步熔盐法于900~1 000℃下在C/C复合材料表面制备MoSi_2-SiC复合涂层,即在含仲钼酸铵的熔盐中制备Mo_2C涂层,然后通过熔盐渗硅生成MoSi_2-SiC复合涂层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)等方式研究涂层的组织结构,并测试涂层在1 500℃下的抗氧化性能和抗热震性能。同时对涂层氧化后的组织结构进行分析。结果表明:复合涂层主要由MoSi_2和SiC两相组成,涂层与C/C基体结合处仅有少量未反应的Mo_2C。涂层整体致密,与基体结合良好,均匀地包覆整个基体表面,厚度约为100μm。涂层样品在1 500℃的静态空气中氧化42 h后,涂层表面仍保持完整,质量损失率仅为2.79%。1 500℃下经历30次热震实验后,样品的质量损失率为1.96%,涂层具有良好的抗氧化和抗热震性能。     

SiC晶须的原位生长及其在C/C复合材料抗氧化涂层中的应用

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法在C/C复合材料基体上原位生长碳化硅晶须(SiCw),制备CNT-SiCw抗氧化涂层,并在1 100℃、空气中对该氧化涂层进行10 h抗氧化实验,研究SiCw的制备工艺以及SiCw在C/C复合材料抗氧化涂层中的作用。结果表明:制备碳化硅晶须的最佳工艺为:温度1 100℃、常压、载气和稀释气体流量均为100 mL/min。在此工艺下,沉积时间为15 min时,能制备出高长径比、平均直径约100 nm的碳化硅晶须。有CNT-SiCw涂层C/C复合材料试样在空气中氧化后的质量损失率仅0.7%,没有涂层的试样的质量损失率约为15%。     

刀具涂层技术的研究现状和发展趋势

结合近年来刀具涂层技术的发展状况,介绍了各种刀具涂层材料,结构以及制备方法。将涂层材料分为硬涂层与软涂层进行了介绍。综述了各种涂层结构。刀具涂层的制备方法包括化学气相沉积法（CVD）、物理气相沉积法（PVD）、等离子体化学气相沉积法（PCVD）和溶胶-凝胶法（Sol-Gel）等。介绍了刀具涂层工艺的研究现状,并对刀具涂层的发展方向进行了探讨。     

热浸镀铝锌硅镀层云纹缺陷的分析及抑制

 对采用薄板坯连铸连轧工艺生产的热浸镀铝锌硅产品镀层横向云纹缺陷和纵向云纹缺陷进行了表面和截面结构的分析。结果表明,产生的云纹缺陷与气刀工作压力、气刀工作距离、气刀喷吹角度、锌液温度和钢板入锌锅温度有关;气刀工作压力过低及锌液温度过高时,易形成纵向云纹缺陷。气刀工作压力过大,气刀间距相应变大,形成镀层横向云纹缺陷;在一定温度下,调整各项参数将钢带抖动控制在3mm以下时,可以获得均匀的镀层厚度、表面锌花尺寸和色泽。     

不粘锅纳米涂层的剖面解析

不粘锅广泛应用于人们日常烹饪中,其耐用性和安全性与人体健康息息相关。不粘锅的使用性能主要取决于表面涂层质量,目前常规涂层测试手段并不能分析涂层的成分和构造,从而难以精确评价涂层的使用性能。实验用剖面金相、波谱和能谱成分分析等技术方法解析了不同厂家纳米锅的涂层。首先用波谱仪分析了涂层表面的成分,然后用剖面金相分析了涂层的构造,结果表明,不同品牌不粘锅的涂层均由外层有机物和内层无机物组成,其中外层有机物均为聚四氟乙烯,厚度约14~30μm,不同品牌锅的内层无机物成分和厚度差异很大,成分为类金刚石或纳米氧化铝颗粒和硅颗粒的混合物,厚度分布在12~100μm之间。不同涂层的差异直接导致涂层表现出不同的硬度和附着牢固性能。实验方法可以分析涂层的构造、缺陷状况、厚度等,进而评定涂层的质量状况,弥补现有标准中规定的实验方法的不足。     

镁质喷涂料在三流异形坯连铸机中间包上的应用

简明地介绍镁质涂料在三流异形坯连铸机中间包上的使用和效果，并与现行硅质绝热板中间包相比较，具有一系列优点。     

Structure of Laser Depositing of Al_2O_3 Coating

Ｔｈｅｒｅａｒｅｔｈｒｅｅｍａｉｎｆｏｒｍｓｏｆａｌｕｍｉｎａ，ｎａｍｅｌｙα－Ａｌ２Ｏ３，β－Ａｌ２Ｏ３ａｎｄγ－Ａｌ２Ｏ３．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆα－Ａｌ２Ｏ３ａｒｅｔｈｅｂｅｓｔａｍｏｎｇｔｈｅｍ：ｔｈｅｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔｏｆｅｘ－ｐａ...     

热障涂层材料体系研究现状及展望

随着先进航空发动机推进引擎向着高推动力和长服役寿命的方向发展,如今传统的含有 6-8 wt % 的氧化钇稳定氧化锆 (6-8YSZ) 热障涂层材料体系,在服役温度 1200℃以上时,YSZ 陶瓷涂层会发生高温相变,产生涂层间的热应力,最终导致涂层剥落失效,因此新材料体系的引入和涂层结构的改进刻不容缓。本文介绍了传统 YSZ的发展历史并且阐述了掺杂稀土氧化物稳定氧化锆、钙钛矿结构和稀土锆酸盐 (A2 Zr2O7 ) 即烧绿石结构等陶瓷材料体系的研究进展和发展前景,并分析了新型氧化铪基体陶瓷热障涂层体系和高熵材料体系涂层研究现状和未来发展趋势,最后对新型热障涂层材料的问题和发展进行了总结和展望。     

“双层金属布”硬质涂层的微观组织与性能

柔性金属“贴布”涂层技术是近 1 0几年发展起来的一种新型金属表面改性技术。文章对用双层“金属贴布”法在钢件表面形成的涂层及其与钢结合界面的微观组织结构及性能进行了分析和讨论 ,并与单层“金属贴布”法进行了比较。结果表明 ,涂层中的相组成为WC相、α Co相、β Co相、γ Fe相及Ni相 ;其组织为WC相及粘结相组成的非均匀结构 ;涂层致密无气孔 ;双层“金属布”形成的涂层与钢基体发生成分互扩散形成冶金结合 ,且结合强度大于单层“金属布”制备的涂层的结合强度 ;双层“金属布”在烧结过程中的线收缩率比单层“布”小得多 ,当利用双层“布”技术进行圆环柱面烧结时涂层无裂纹及裂缝产生     

涂层技术概述及工程应用

涂层技术能很好地解决国防工业以及机械制造、市政工程、交通运输、电力、冶金、化工等国民经济领域中大量使用的钢铁等金属材料表面腐蚀、磨损等破坏问题。优秀的涂层材料能提高机械设备在高参数（高温、高压、高速、高效率和高度自动化）和极端工况条件下长期、稳定运行所需的表面性能。同时对该技术的种类、涂层的功能与应用情况作了简要介绍,并展望了该技术的发展方向。     

金刚石镀钛层的研究

优良的金刚石镀层可以实现金刚石与胎体的冶金包镶。本文对金刚石镀钛层进行了俄歇(Auger)和X射线衍射(XRD)分析。俄歇分析测定的镀层厚度约3 900,与增重推算的镀层厚度十分相近。俄歇分析钛与碳原子百分浓度66∶33,落在以TiC为基固溶体单相区。XRD分析镀层为TiC,这说明镀钛层是钛与碳原子比可变的TiC为基的固溶体,不存在单独钛的附着层,这对金刚石工具的冶金包镶是有利的。     

刀具涂层材料研究进展及应用

制造业的飞速发展对刀具材料的要求越来越高,涂层技术实现了涂层材料的特殊优异性能,使刀具的寿命和性能得到了很大的提高．刀具涂层材料根据其性质的不同可分为“软”涂层材料和“硬”涂层材料,近年来涂层材料的研究获得了一些进展且其应用越来越广泛．