管道等离子喷涂Cr_2O_3复合涂层及其耐蚀性能

采用等离子喷涂技术在X70管线钢表面喷涂Cr_2O_3复合涂层,利用X射线衍射仪、扫描电镜、维氏硬度计、划痕仪、电化学工作站等方法表征了涂层相关特征与性能。结果表明,相成分主要是Cr_2O_3和TiO_2,硬度可达4.928GPa,结合力可达46.15N,粘结层+陶瓷层试样腐蚀速率显著降低,对基体有很好的耐蚀保护作用。     

等离子喷涂Cr_2O_3涂层显微硬度的工艺优化

应用均匀设计实验方法和对测量数据的统计分析结果 ,系统地考察了喷枪电流、等离子气体流量、喷涂距离和送粉率等工艺参数对Cr2 O3涂层显微硬度的影响 ,并运用逐步回归分析建立显微硬度随所考察工艺参数变化的数学模型 ;然后以所建立的数学模型为基础 ,对Cr2 O3涂层显微硬度进行了工艺优化 .结果表明 :以优化工艺参数喷涂涂层的显微硬度与数学模型预测的最优值相当一致 ,均匀设计法可用于等离子喷涂涂层显微硬度的工艺优化 .     

TiO2涂层耐蚀性能和抗高温氧化性能

用溶胶－凝胶法在碳钢表面制备TiO2涂层。用正交设计法对水解反应温度、涂覆次数、热处理温度和时间4因素进行了优化，并考察了上述4因素对涂层在10％（体积分数）H2SO4介质中的耐蚀性能和650℃空气气氛中的抗高温氧化性能的影响。     

超音速等离子喷涂制备Cr_2O_3涂层的显微组织及抗热震性能(英文)

为了研制一种新型连铸结晶器材料,采用高效能超音速等离子喷涂技术在纯铜基体上制备了Cr2O3陶瓷涂层。使用X射线衍射、扫描电子显微镜、图形软件、彩色3D激光显微镜和显微硬度计对涂层进行了表征及分析,分别在450℃和600℃对涂层进行了热震试验。结果表明,涂层继承了起始粉末的物相,但是Cr2O3的结晶度有所差异;陶瓷涂层表面为良好熔化区和部分熔融颗粒组成的双态组织,涂层断口形貌为典型的片层状组织,涂层截面可见均匀分布的富铬带。涂层孔隙率为1.2%,表面粗糙度为4.763μm,Vickers显微硬度为1 628 MPa。试样在450℃和600℃分别经历了均值为127.4和58.6次热震循环后,其半球顶端出现大面积剥落,但圆柱主体部分完好,表明Cr2O3陶瓷涂层具备良好的抗热疲劳性能,超音速等离子喷涂适合于结晶器铜板表面涂层的制备。     

等离子喷涂沉积Al2O3-SiO2涂层的光学性能

采用等离子喷涂技术制备Al_2O_3-SiO_2涂层,研究不同喷涂参数下颗粒熔融状态、微观结构、物相组成对涂层光学反射率的影响规律。结果表明:随着等离子喷涂功率的增加,颗粒熔融状态逐渐变得更加充分,Al_2O_3-SiO_2涂层中SiO_2部分由晶态向非晶态转变,部分Al_2O_3和SiO_2固相反应生成了Al_6Si_2O_(13),新相的产生将使得整个涂层材料体系的相组成更加复杂丰富,相界面增多,有利于涂层光学性能的提高。此外,在涂层的内部,层状结构的形成和孔隙率的增加均有益于涂层光学性能的提高。因此,粉末的熔融状态、涂层的微观结构和物相组成的优化对提高Al_2O_3-SiO_2涂层的光学性能提供了可能。     

激光重熔等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层微观结构和性能研究

利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计及金相分析软件,对等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层激光重熔前后的显微组织结构、硬度和孔隙率变化进行研究,并探讨不同扫描速度对激光重熔效果的影响.结果表明:利用激光重熔NiCr-Cr3C2陶瓷涂层,能够有效提高涂层的硬度和致密度,减少孔隙率;研究条件下1.5m/min的扫描速度时激光重熔效果最好.     

等离子喷涂硅灰石涂层结构和性能的研究

采用等离子喷涂技术，在Ti-6Al-4V基体上制备了硅灰石涂层，利用SEM和XRD分析技术对涂层的形貌，结构和相组成进行了研究，按ASTMC－633标准对涂层的结合强度也进行了测试，将涂层试样浸泡于模拟体液中以评估其生物活性，利用SEM及配备的能谱仪（EDS），XRD和IR对浸泡后涂层表面产物的形貌，结构和相组成等进行了分析，结果表明，等离子喷涂硅灰石涂层具有粗糙的表面和层状结构，涂层内部存在一些气孔和微裂纹，涂层的主晶相是三斜晶系硅灰口，也存在玻璃相，硅灰石涂层和Ti-6Al-4V基体热膨胀系数相近，因此涂层和T-6Al-4V基体具有较高的结合强度，其值可达约39MPa，模拟体液浸泡试验显示，硅灰石涂层表面能形成含有碳酸根的羟基磷灰石层，这表明硅灰石涂层会有良好的生物活性，可作为生物活性涂层的候选材料。     

等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的研究

研究等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的抗热震性能,分析并计算等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层和AlAl2O3涂层中的残余应力,得出了两种涂层的应力分布,测试了TiO2含量对Al2O3陶瓷涂层性能的影响,检验了影响涂层质量的工艺参数.     

高温喷涂Al_2O_3涂层的抗折强度和应力-应变特性

本文介绍用四点加载抗折强度仪测定火焰喷涂Al_2O_3(添加2％TiO_2)涂层的抗折强度、最大破坏应变和应力-应变曲线。实验结果表明:高温喷涂Al_2O_3涂层具有非线性应力-应变特性。如用1gσ-1gε作图,可得一近似直线,因此涂层的应力-应变关系符合如下经验公式: σ_m=Eε_m~k 高温下涂层烧结,从而涂层的抗折强度提高,破坏应变减小。本工作还研究了在不同热处理条件下涂层因烧结而引起的应力-应变特性的变化,并用这些变化来描述涂层的烧结过程。     

201不锈钢上等离子喷涂ZrO_2/NiCrAlY复合涂层的抗烧蚀性能

采用等离子喷涂工艺在201不锈钢上制备了ZrO_2/NiCrAlY复合涂层,对其循环烧蚀前后的表面形貌和物相组成进行了表征,考察了附着力和失重量随烧蚀循环次数的变化。结果表明,ZrO_2/NiCrAlY复合涂层在烧蚀后能够保持较大的附着力,使201不锈钢在高温火焰环境中的使用寿命延长6倍左右。循环烧蚀前后,ZrO_2/NiCrAlY复合涂层表面的主要物相基本不变。等离子喷涂ZrO_2/NiCrAlY复合涂层较大程度地提高了201不锈钢的抗烧蚀性能。     

低气压等离子喷涂TiO2时涂层的电学性能研究

本研究通过改变低气压等离子喷涂TiO_2时的工艺参数,发现了氧化钛涂层还具有优良的导电性和光电流-电位特性。涂层的电导率与喷涂过程中TiO_2的失氧量成比例增加。涂层的光电流-电位特性依赖于涂层结构,当金红石型TiO_2涂层中含有适量的Ti_3O_5和Magneli(Ti_nO_(2-1),4≤n≤10)相时,表现出优良的光电流-电位特性,并与光强度成正比例关系。若涂层全部由金红石型TiO2或Ti_2O_3、Ti_3O_5和Magneli相组成时,光电流-电位特性消失。     

等离子喷涂制备Al_2O_3-Cr_2O_3复相涂层组织及性能

采用等离子喷涂技术在45钢基体上制备Al_2O_3-Cr_2O_3复相涂层,通过SEM、XRD、万能试验机、硬度仪和磨损试验机等设备测定并分析了涂层组织结构,物相组成,以及涂层结合强度、孔隙率、硬度、磨损率等性能。结果表明:随着Cr_2O_3含量的增加,γ-Al_2O_3亚稳定相的比例逐渐降低,α-Al_2O_3稳定相的比例逐渐提高;复相涂层相比单一涂层,组织更加致密,综合性能更优,并且在40%氧化铬含量时最佳:孔隙率1.1%,结合强度12 MPa,剪切强度23.45 MPa,硬度为1010 HV,磨损率0.34%。     

超音速等离子喷涂MoWCu合金涂层的性能

采用超音速等离子喷涂技术在45CrNiMoVA钢表面制备了MoWCu合金涂层。利用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、维氏显微硬度计和球-盘式摩擦磨损试验机考察了涂层的形貌、成分、显微硬度和耐磨性,采用四探针法测量其导电性。MoWCu涂层的显微硬度平均值为486.2 HV0.1,比基体硬度提高1倍,与纯Mo涂层的显微硬度相当,但比MoW涂层的显微硬度略低。MoWCu涂层与基体的结合强度为45.3 MPa,表现为机械结合。MoWCu涂层的导电率为8.83%IACS,比纯Mo涂层高2/5左右。与纯Mo涂层和MoW涂层相比,在相同摩擦条件下,MoWCu涂层的磨损体积最小,摩擦因数最低,主要以粘着磨损为主,同时伴有轻微的氧化磨损。     

等离子喷涂纳米二氧化锆涂层性能的研究

采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用扫描电镜对涂层显微结构进行观察和分析,同时测试了涂层的显微硬度、结合强度扣热震性能.结果表明:纳米氧化锆涂层由完全融化区和部分融化区组成,孔隙率约为7%,显微硬度为655.81 HV,结合强度为54.37 MPa,在1 000℃下,可承受40次热循环,涂层无明显脱落现象.     

添加剂对等离子喷涂涂层性能的影响

利用等离子喷涂工艺制备涂层材料可以通过调节喷涂工艺参数来提高材料的性能,也可以通过少量助剂改善材料的内部组织结构,使涂层材料的物理及力学性能更加优良.本实验结果表明:通过调节添加剂SiO2的含量,可有效提高ZrO2陶瓷涂层材料的密度和韧性,降低涂层材料的气孔率,对抗弯强度的影响不大.     

悬浮液等离子喷涂YSZ/GZ热障涂层的等温氧化性能研究

采用悬浮液等离子喷涂(SPS)分别制备8%氧化钇稳定氧化锆(8%Y_2O_3-ZrO_2,8YSZ)热障涂层和以8YSZ为陶瓷层底层,顶层为GZ(Gadolinium Zirconate)的双陶瓷层热障结构(YSZ/GZ)。在大气环境箱式电阻炉中1150℃下对两种热障涂层进行了10 h、50 h和100 h时长的等温氧化处理,通过对高温氧化前后质量和孔隙率变化分析了两种涂层的抗氧化性和烧结现象,采用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了涂层不同等温氧化时长下的微观组织变化和热生长氧化层(TGO)的元素构成,通过X射线衍射分析了氧化前的相的组成。结果表明:双陶瓷层热障结构具有更好的抗氧化性和高温型,主要归结于GZ晶体结构中存在稳定的弗伦克尔缺陷的氧离子。陶瓷层和粘结层界面的TGO的产生和长大仍是其失效的主要原因。TGO主要由Al和Cr的氧化物组成。烧结现象在等温氧化10 h处,最为明显。     

碳钢表面燃烧合成网络结构Cr_3C_2-WC陶瓷复合涂层的相组成与性能

利用燃烧合成技术,在普通碳钢表面原位自生Cr3C2-WC网络结构陶瓷复合涂层。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和显微硬度计等测试手段对涂层中的网络结构陶瓷增强相的组织形貌、物相组成、化学成分及力学性能等进行了表征。结果表明:涂层由Cr3C2,WC,FeNi3,σ-FeCr和δ-CrNi等组成,Cr3C2-WC网络结构增强相由过饱和固溶体共晶析出。涂层与基体间的结合为冶金结合;表面涂层厚度约为2.0mm,显微硬度约为7.2GPa。制备的表面复合材料的硬度高于基体,改性效果明显。     

等离子喷涂碳化硼涂层热冲击性能研究

研究了等离子喷涂碳化硼涂层在不同能量密度的激光辐照下的耐热冲击与热蚀行为。结果表明：碳化硼涂层有较好的抗激光辐照熔融能力和耐热冲击性能。气孔率是影响碳化硼涂层抗热冲击能力的重要因素。在相同实验条件下,较低气孔率的涂层具有较大的热导系数和耐热冲击能力。     

等离子喷涂Cr3C2-NiCr涂层的Vickers硬度研究

研究了等离子喷涂Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ涂层的Ｖｉｃｋｅｒｓ硬度服从正态分布,对数正态分布和Ｗｅｉｂｕｌｌ分布的拟合优度,在统计分析的基础上,考察了压头载荷和测量位置对涂层Ｖｉｃｋｅｒｓ硬度的影响。     

等离子喷涂Cr2O3涂层显微硬度的工艺优化

应用均匀设计实验方法和测量数据的统计分析结果,系统地考察了喷枪电流、等离子气体流量、喷涂距离和送粉率等工艺参数对Cr2O3涂层显微硬度的影响,并运用逐步回归分析建立显微硬度随所考察工艺参数变化的数学模型;然后以所建立的数学模型为基础,对Cr2O3涂层显微硬度进行了工艺优化。结果表明：以优化工艺参数喷涂涂层的显微硬度与数学模型预测的最优值相当一致,均匀设计法可用于等离子喷涂涂层显微硬度的工艺优化。