制备温度对ZrC-SiC复合涂层高温耐烧蚀性能影响北大核心

为提高C/C复合材料在超高温环境中的高温耐烧蚀性能,不同包埋温度1450,1550,1650,1750℃下在C/C复合材料表面制备了ZrC-SiC复合涂层。利用XRD、SEM和EDS等分析测试手段,对比研究了涂层的物相组成和微观结构,并借助等离子烧蚀设备进行烧蚀实验,分析讨论涂层的高温耐烧蚀性能和烧蚀机理。结果表明:1650℃包埋温度下的ZrC-SiC涂层与基体结合良好,其质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.129 mg/s和1.867μm/s,烧蚀性能最好。烧蚀后,ZrC-SiC涂层表面形成了ZrO2和SiO2熔融相,其中ZrO2分布在SiO2熔融物中,提高了氧化层的黏度和抗冲刷能力,使得ZrC-SiC涂层具有良好的高温耐烧蚀能力。     

热喷涂镍-铬基涂层的高温氧化性能

为了提高钢体结构材料的高温氧化性能,采用超音速电弧喷涂技术和微弧等离子喷涂技术,在45钢基体上分别制备了Ni-Cr基涂层和Ni-Cr/ZrO2复合梯度涂层,对45钢基体、Ni-Cr基涂层和Ni-Cr/ZrO2复合梯度涂层进行了1100℃高温氧化实验,采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法研究了涂层的氧化性能.结果表明,Ni-Cr基涂层和Ni-Cr/ZrO2复合梯度涂层高温氧化后,表面组织结构致密,与45钢基体相比,具有更优良的抗高温氧化性能.     

纳米Al2O3–ZrO2涂层的制备与微观结构

用Al（NO3）3.9H2O、ZrOCl2.8H2O及NH4OH作为原料,采用溶胶–凝胶工艺制备出Al2O3–40%（质量分数）ZrO2纳米复合粉体。并以此粉体为原料,用等离子喷涂工艺在不锈钢基体上制备了Al2O3–40%ZrO2纳米涂层。采用X射线衍射、扫描电子显微镜及高分辨透射电子显微镜分析粉体及涂层的物相及微观结...     

Al_2O_3包覆ZrO_2粉体制备的热障涂层材料的结构与性能

以化学液相法制备的Al_2O_3包覆ZrO_2/Y_2O_3复合粉体作为喷涂原料,利用等离子喷涂法制备了不同厚度的热障涂层。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对涂层物相和显微结构进行了分析,并对其相结构稳定性、与基体结合强度、抗高温氧化性等性能进行了研究。结果表明:采用Al_2O_3包覆ZrO_2/Y_2O_3复合粉体制备的热障涂层具有t相结构,涂层与基体之间具有较好的结合力,不同厚度涂层试样SEM形貌表面平整、光滑细致、晶界清晰、晶粒大小均匀,但气孔和裂纹随涂层厚度增大明显减少。经1 050℃氧化10 h处理后,涂层的氧化后质量增加速率随氧化时间的延长明显变缓,另外涂层的稳定性、高温抗氧化性能及隔热效果随着涂层厚度的增大而增强。     

热处理工艺对纳米氧化锆粉体微观结构与涂层性能的影响

研究了高温煅烧、等离子炬和等离子流场3种热处理工艺对ZrO2-8%(mol)Y2O3 (8YSZ)球形颗粒及其等离子喷涂涂层微观组织结构的影响. 结果表明,由等离子炬处理后的8YSZ颗粒制备的等离子喷涂涂层的结合强度最高,平均为25 MPa,抗热震性能最好,1200℃恒温5 min,水冷、热循环达41次;而采用等离子流场处理的颗粒所制涂层结合强度最差,平均为11 MPa,热震时涂层易开裂,热循环次数为17次;高温煅烧的颗粒所制涂层性能依赖于煅烧温度和时间,其中1200℃下煅烧2 h的颗粒所制涂层力学性能最优,平均结合强度为21 MPa,热循环次数为38次.     

二氧化钛等离子喷涂层的结构及性能

700℃、1000℃、1200℃下对纳米二氧化钛(TiO2)粉末进行煅烧,利用大气等离子喷涂(APS)在Q235基体上制备氧化钛纳米结构涂层.运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术对煅烧后的粉料和涂层的显微结构、物相组成进行测试、观察、分析.实验结果表明:1000℃为最佳的造粒温度,适合等离子喷涂的粉末颗粒粒径为30～90μm,流动性较好,着粉率高;涂层物相主要是金红石型TiO2,涂层与基体的结合强度很高,达30.90MPa,涂层硬度为727.95HV.     

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。     

等离子喷涂陶瓷涂层降低孔隙率的研究进展

通过对等离子喷涂陶瓷涂层降低孔隙率研究现状的文献综述,概括了国内外在等离子喷涂制备Al2O3及其复合涂层、Cr2O3及其复合涂层、ZrO2及其复合涂层降低孔隙率的研究进展,展望今后等离子喷涂陶瓷涂层降低孔隙率的发展方向.     

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.     

在碳化硅陶瓷上用等离子喷涂莫来石涂层的新方法

莫来石作为一种用于高温工作环境的硅质陶瓷保护层的材料是大有前途的，在碳化硅上用传统等离子喷涂莫来石涂层，在受热循环时，易于产生裂纹和剥落。实验证实这是由于传统喷涂的莫来石中存在有非晶质莫来石所致。高温的碳化硅基质陶瓷在用新的等离子喷涂法喷涂莫来石涂层时，可消除产生的非晶质相，因此可以显著地改善涂层的性能。用此法喷涂的莫来石涂层，在从室温到１０００℃￣１４００℃的高温循环条件下，显示出优良的耐着性能