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热喷涂技术应用及研究进展与挑战 被引量:108
1
作者 李长久 《热喷涂技术》 2018年第4期1-22,共22页
热喷涂作为重要的表面工程技术之一,是通过在材料表面制备材料保护涂层与功能涂层,赋予基体材料没有,但服役环境所必须的表面性能的方法。由于热喷涂可以制备从超过50%孔隙缺陷含量到接近完全致密的任意材料的涂层,基于缺陷控制可满足... 热喷涂作为重要的表面工程技术之一,是通过在材料表面制备材料保护涂层与功能涂层,赋予基体材料没有,但服役环境所必须的表面性能的方法。由于热喷涂可以制备从超过50%孔隙缺陷含量到接近完全致密的任意材料的涂层,基于缺陷控制可满足从可磨耗、耐高温隔热、耐磨损与耐腐蚀等不同服役要求,经过100余年的发展已经形成了包括等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂、普通火焰喷涂等一系列方法,已经成为在众多产业领域,包括航天航空、交通运输、石油化工、电力能源、冶金钢铁、纺织与造纸、机械制造等,提高产品寿命与竞争力不可或缺的技术。制备可以提供耐磨损、耐环境腐蚀防护、耐高温隔热防护等保护涂层是热喷涂尤为重要的应用方面,热喷涂作为可显著提升结构零件耐磨损的涂层制备方法应用非常广泛,但在动载如冲蚀、空蚀、疲劳磨损、或高应力磨料磨损条件下,涂层材料的耐磨性能尚不能完全发挥;由于涂层总是存在一定的孔隙,难以以制备态直接用作长效耐腐蚀防护涂层,适当的封孔处理成为其用作耐腐蚀涂层的必要条件;包括以燃气轮机热障涂层为代表的耐高温隔热涂层等在航空与地面重型燃机中的应用,在欧美热喷涂市场中约占比60%,随着我国燃气轮机技术的发展,该市场潜力有望逐步得到发掘。热喷涂耐磨损涂层性能的进一步提升不仅需要开发新型硬质耐磨材料以及宽温域自润滑材料,还需要结合材料开发,发展可使粒子间结合充分的涂层制备方法,其次,基于涂层结构特征与服役性能关系控制磨损服役条件,防止源于粒子间脱落的加速磨损是确保长效磨损保护的基础。如何制备在喷涂态即可满足腐蚀介质不浸渗的致密涂层依然是热喷涂耐腐蚀涂层制备需要攻克的挑战。冷喷涂、等离子喷涂、物理气相沉积、液料热喷 展开更多
关键词 热喷涂 涂层应用 耐磨损 耐腐蚀 涂层设计 涂层组织 保护涂层 功能涂层
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等离子喷涂耐磨涂层及热障涂层的新进展 被引量:35
2
作者 周静 韦云隆 +1 位作者 张隆平 吴护林 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期23-25,共3页
综述了等离子喷涂技术在耐磨损涂层及热障涂层方面的研究进展 ,分析了等离子喷涂技术与新设备 ,新工艺融合后两种涂层所展现出的更为优越的性能 ;
关键词 等离子喷涂 耐磨损涂层 热障涂层 多层梯度涂层 激光重熔
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耐磨涂层材料摩擦磨损特性的研究进展 被引量:19
3
作者 陈爱智 张永振 +1 位作者 肖宏滨 陈跃 《洛阳工学院学报》 2001年第2期12-16,共5页
陶瓷材料和自润滑材料具有良好的的摩擦磨损性能。本文对这两类涂层材料的国内外研究动态进行了综述 ,介绍了Al2 O3、Cr2 O3、TiO2 、TiN等常用陶瓷及陶瓷基复合涂层材料研究和应用的最新发展 ,介绍了石墨基和MoS2 基、锡铅铜等软金属... 陶瓷材料和自润滑材料具有良好的的摩擦磨损性能。本文对这两类涂层材料的国内外研究动态进行了综述 ,介绍了Al2 O3、Cr2 O3、TiO2 、TiN等常用陶瓷及陶瓷基复合涂层材料研究和应用的最新发展 ,介绍了石墨基和MoS2 基、锡铅铜等软金属基以及氧化物和氟化物自润滑涂层材料的研究现状和应用前景 ,认为耐磨涂层材料研究工作的重点应该放在上述两种材料的复合应用上。 展开更多
关键词 耐磨材料 摩擦磨损 涂层 陶瓷材料 自润滑材料
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超音速等离子喷涂涂层耐磨性能研究进展 被引量:20
4
作者 欧献 邓畅光 +1 位作者 王日初 毛杰 《材料导报(纳米与新材料专辑)》 EI 2013年第1期104-106,114,共4页
从超音速等离子喷涂工艺特点和涂层耐磨性能方面综述了超音速等离子喷涂耐磨涂层的研究进展。总结了超音速等离子喷涂技术在航空航天、石油机械等零部件制造和修复中的应用,并展望了超音速等离子喷涂的发展方向。
关键词 超音速等离子喷涂 耐磨涂层 耐磨性能
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激光熔覆耐磨复合涂层的研究现状 被引量:16
5
作者 裴宇韬 欧阳家虎 雷廷权 《材料导报》 EI CAS CSCD 1996年第1期60-63,共4页
对激光熔覆复合耐磨涂层的摩擦学行为和磨损机制进行了综述,分析了不同工况条件下复合涂层磨损机制的转化及其控制因素。
关键词 激光熔覆 耐磨涂层 摩擦学 磨损机制
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高性能抗磨损涂层的进展 被引量:12
6
作者 温金海 黄伯云 +1 位作者 吕海波 曲选辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 1994年第4期19-23,共5页
介绍了热喷涂抗磨损涂层、热喷涂粉末、热喷涂装备及工艺过程控制、模拟、监测和诊断的新进展,分析了热喷涂涂层的选择方法和应用领域。详细介绍了新型G-G等离子喷涂技术及几种G-G抗磨损保护涂层在航空航天和其它工业中的应用。
关键词 热喷涂 抗磨损涂层 涂层
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激光表面改性提高钛合金耐磨性能的研究进展 被引量:15
7
作者 郭华锋 孙涛 +1 位作者 李菊丽 周建忠 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第18期124-129,共6页
分析了各种钛合金激光表面改性工艺、涂层材料体系的最新研究进展,指出了目前钛合金表面改性过程中存在的问题,总结了当前抑制涂层裂纹产生的措施,提出了钛合金激光表面改性进一步的研究方向。
关键词 激光技术 钛合金 表面改性技术 耐磨涂层
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汽车发动机气缸热喷涂涂层的现状与发展 被引量:14
8
作者 魏秋兰 邢亚哲 《车用发动机》 北大核心 2012年第5期1-5,18,共6页
为了提高汽车发动机气缸壁热喷涂涂层的耐磨性能并降低燃料消耗,系统分析了该涂层的失效机制,综述了汽车发动机铝合金气缸壁耐磨涂层、气缸盖内表面以及活塞端面耐热涂层的热喷涂制备及发展现状,指出通过优化喷涂工艺提高涂层中固体润... 为了提高汽车发动机气缸壁热喷涂涂层的耐磨性能并降低燃料消耗,系统分析了该涂层的失效机制,综述了汽车发动机铝合金气缸壁耐磨涂层、气缸盖内表面以及活塞端面耐热涂层的热喷涂制备及发展现状,指出通过优化喷涂工艺提高涂层中固体润滑剂含量有助于提高涂层耐磨性,而通过喷涂制备合理结构的梯度涂层有助于提高耐热涂层的寿命。提出通过控制涂层中孔隙及其分布来改善涂层储油能力,通过原位形成具有自润滑功能的氧化物来改善涂层减摩性能,以及通过适当提高基体温度改善粒子间结合来提高涂层抗粒子剥落磨损性能将是该类涂层进一步发展的主要方向。 展开更多
关键词 气缸 热喷涂 耐磨涂层 耐热涂层
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耐磨涂层的制备技术 被引量:13
9
作者 张树玲 邱明坤 +2 位作者 陈炜晔 张帅 朱学军 《热加工工艺》 北大核心 2019年第10期25-30,共6页
分析了耐磨涂层的主要制备技术以及国内外激光熔覆技术、超音速火焰喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂等耐磨涂层制备的原理和特点。总结了各种技术所制备耐磨涂层的特点,并分析了各涂层制备技术的特征和适用范围。最后提出了各种耐磨涂层制... 分析了耐磨涂层的主要制备技术以及国内外激光熔覆技术、超音速火焰喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂等耐磨涂层制备的原理和特点。总结了各种技术所制备耐磨涂层的特点,并分析了各涂层制备技术的特征和适用范围。最后提出了各种耐磨涂层制备存在的问题及发展现状。 展开更多
关键词 耐磨涂层 制备技术 激光熔覆 热喷涂 超音速火焰喷涂
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耐磨陶瓷涂层的研究与发展 被引量:7
10
作者 张微 何莉萍 +2 位作者 唐绍裘 魏坤 周武艺 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1-4,共4页
从涂层用原材料、制备方法、涂层特点等几个方面介绍了耐磨陶瓷涂层的近期研究进展及发展趋势。
关键词 耐磨陶瓷涂层 研究 发展 等离子喷涂 激光熔覆 胶粘陶瓷涂层
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水力机械胶粘耐磨涂层的制备及性能研究 被引量:8
11
作者 张微 龙军峰 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期46-47,56,共3页
为了提高在腐蚀与磨损环境下金属机械设备的使用寿命 ,采用胶粘涂层法制备了具有耐冲蚀磨损性能的水力机械胶粘耐磨涂层。富锌环氧底层和环氧云铁中间涂层均能有效地防止氧、水和盐等腐蚀介质对金属基体的侵蚀 ,改性的环氧耐磨表面层则... 为了提高在腐蚀与磨损环境下金属机械设备的使用寿命 ,采用胶粘涂层法制备了具有耐冲蚀磨损性能的水力机械胶粘耐磨涂层。富锌环氧底层和环氧云铁中间涂层均能有效地防止氧、水和盐等腐蚀介质对金属基体的侵蚀 ,改性的环氧耐磨表面层则具有优异的耐冲蚀磨损性能。采用自制砂流冲蚀试验机对涂层的耐磨损性能进行测试 ,结果表明 ,涂层的磨损率平均值为 0 .0 12 % ,具有比同类产品更好的耐冲蚀磨损性能 ;底部涂层与基体间相互吸附、涂层间相互扩散、基材表面与底部涂层机械互锁 ,均能使涂层与涂层之间、底层与基体之间在界面处形成牢固的结合 ,有利于提高涂层的抗冲蚀磨损性能。 展开更多
关键词 耐磨涂层 磨损性能 界面结合机理
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新一代环氧润滑耐磨涂层研制与应用中需解决的若干问题 被引量:5
12
作者 周先辉 孙友松 +1 位作者 魏良模 张尔文 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期56-60,共5页
采用粘涂技术在零件表面制备固体润滑耐磨涂层的方法在润滑减摩方面有着广泛的应用,环氧润滑耐磨涂层以其独有的优势在该领域内占据主要地位。材料科学、表面技术及计算机分析技术的发展,为新一代环氧润滑耐磨涂层的研制提供了良好的基... 采用粘涂技术在零件表面制备固体润滑耐磨涂层的方法在润滑减摩方面有着广泛的应用,环氧润滑耐磨涂层以其独有的优势在该领域内占据主要地位。材料科学、表面技术及计算机分析技术的发展,为新一代环氧润滑耐磨涂层的研制提供了良好的基础。开发新的涂层材料、优化涂层厚度和涂层结构、完善与开发新的涂层工艺、实现固/液润滑相互促进是提高新一代环氧润滑耐磨涂层工作性能的重要途径。 展开更多
关键词 环氧树脂 润滑 耐磨性 复合涂层
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HVOF喷涂WC-12Co涂层及其摩擦磨损性能研究 被引量:10
13
作者 吴旭 郭志猛 于继平 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2014年第4期31-34,共4页
采用超音速火焰喷涂技术制备了WC-12Co涂层,利用IA32定量分析软件、LM700AT自动显微硬度测试仪、万能试验机等设备测量涂层的孔隙率、显微硬度以及涂层与基体的结合强度,并通过MRH-3高速环块磨损试验机测定了涂层的摩擦磨损性能。结果表... 采用超音速火焰喷涂技术制备了WC-12Co涂层,利用IA32定量分析软件、LM700AT自动显微硬度测试仪、万能试验机等设备测量涂层的孔隙率、显微硬度以及涂层与基体的结合强度,并通过MRH-3高速环块磨损试验机测定了涂层的摩擦磨损性能。结果表明:所制备涂层的孔隙率为0.33%,显微硬度为1393HV,涂层与基体的结合强度不低于64.4MPa;在长城CJ-4 15W/40柴油机油润滑下,采用GCr15为对偶件,试验载荷800N,转速1 000 r/min,试验时间1 h,涂层的摩擦系数稳定在0.099,磨损量为0.001 6 g,磨损机制为磨粒磨损。 展开更多
关键词 HVOF WC-12CO 耐磨涂层
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WC粒度对WC-Ni钎涂耐磨涂层组织性能的影响 被引量:9
14
作者 周许升 邹伟 +2 位作者 龙伟民 黄俊兰 王德智 《电焊机》 2018年第3期205-210,共6页
钎涂粉末粒度是影响耐磨涂层性能的关键因素。研究WC粒度对WC-Ni钎涂耐磨涂层组织和性能的影响,采用镍芯药皮焊条,用火焰钎涂工艺制备3种不同WC粒度的WC-Ni耐磨涂层,并用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和洛氏硬度计对涂层的组织和性能进... 钎涂粉末粒度是影响耐磨涂层性能的关键因素。研究WC粒度对WC-Ni钎涂耐磨涂层组织和性能的影响,采用镍芯药皮焊条,用火焰钎涂工艺制备3种不同WC粒度的WC-Ni耐磨涂层,并用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和洛氏硬度计对涂层的组织和性能进行分析。结果表明:随着WC粒度的增加,Ni钎料与WC增强相的冶金反应程度减弱;WC粒度为18~23μm时,涂层界面过度层中出现了长条状的Ni W相;WC粒度为250~380μm时,涂层的洛氏硬度最高,涂层的耐磨性最好。 展开更多
关键词 钎涂 WC 耐磨 组织 性能
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20Cr2Ni4A钢表面WC增强铁基涂层耐磨性能的研究 被引量:8
15
作者 刘金刚 郑文捷 +2 位作者 王高升 何丽红 赵又红 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期236-242,共7页
目的制备优异的耐磨性涂层用于机械零部件表面,可有效地提高其使用寿命,减少机械设备因磨损失效而带来的各类故障。方法以20Cr2Ni4A合金钢为基体材料,利用激光熔覆技术,制备了铁基涂层和铁基/WC复合涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、金相显... 目的制备优异的耐磨性涂层用于机械零部件表面,可有效地提高其使用寿命,减少机械设备因磨损失效而带来的各类故障。方法以20Cr2Ni4A合金钢为基体材料,利用激光熔覆技术,制备了铁基涂层和铁基/WC复合涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、HV-1000显微维氏硬度计,分别对铁基涂层和铁基/WC复合涂层的相组成、组织形貌、显微硬度进行表征。利用HRS-2M型高速往复摩擦磨损试验机对铁基涂层和铁基/WC复合涂层的磨损性能进行研究,并分析其磨损机理。结果两种涂层的显微硬度与基体相比改善较大,其中铁基/WC复合涂层改善最为明显,表面平均硬度值为610HV。以直径为6 mm的GCr15对磨球为摩擦副,铁基涂层的平均摩擦因数为0.53左右,磨损量为0.1432 mm^(3),而铁基/WC复合涂层的平均摩擦因数为0.36左右,磨损量为0.059 35 mm^(3),与铁基涂层相比,20Cr2Ni4A合金钢表面结合铁基/WC复合涂层的硬度提高了17%左右,磨损量减小了58.6%,具有良好的耐磨损性能。结论铁基/WC复合涂层因其表面存在W_(2)C、WC、Fe_(3)C等物相,能够均匀分布在铁基涂层上作为耐磨骨架,显著提高了涂层的硬度和耐磨性能。 展开更多
关键词 耐磨性涂层 20CR2NI4A 激光熔覆 磨损量 显微硬度
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减摩耐磨激光熔覆涂层的研究现状及发展趋势 被引量:3
16
作者 杨文斌 李仕宇 +3 位作者 肖乾 陈道云 王溯 张博 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期171-182,共12页
激光熔覆是一种新型的表面改性技术,对于提高材料表面的耐磨性具有重要意义。阐述采用激光熔覆技术来提高基体材料表面减摩耐磨性能方面的研究进展。首先介绍激光熔覆技术制备的Fe、Ni、Co基自熔性合金涂层及组织结构特征,指出这些涂层... 激光熔覆是一种新型的表面改性技术,对于提高材料表面的耐磨性具有重要意义。阐述采用激光熔覆技术来提高基体材料表面减摩耐磨性能方面的研究进展。首先介绍激光熔覆技术制备的Fe、Ni、Co基自熔性合金涂层及组织结构特征,指出这些涂层存在气孔、裂纹和成分偏析与组织不均匀性等缺陷。然后指出通过合理的粉末材料的选择及配比以及合理优化的熔覆工艺参数,可改善涂层性能,制备出表面性能优异的金属陶瓷复合涂层/稀土添加复合层;同时指明相比单一外部能量场,复合外部能场辅助激光熔覆制备的涂层显现出更优异的减摩耐磨效果。最后阐述新型耐磨涂层材料(自润滑耐磨涂层、高熵合金耐磨涂层,梯度耐磨涂层和纳米耐磨涂层)的组织结构和性能特征,指出高性能新型耐磨涂层可适用于多元场景,是未来研究的重点方向,并总结与展望激光熔覆制备耐磨涂层研究的发展趋势与应用方向。 展开更多
关键词 激光熔覆 减摩耐磨 耐磨涂层 研究进展
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内燃机活塞组件-缸套系统表面技术研究进展 被引量:5
17
作者 吕延军 罗宏博 +2 位作者 张永芳 康建雄 李鹏洲 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期24-41,共18页
通过分析与总结国内外内燃机活塞组件-缸套系统表面技术研究现状和发展趋势,梳理了表面织构和表面涂层技术在内燃机关键运动副减摩抗磨与节能应用中的特点;剖析了表面织构加工技术、表面织构形貌特征与分布、表面涂层制备工艺、表面耐... 通过分析与总结国内外内燃机活塞组件-缸套系统表面技术研究现状和发展趋势,梳理了表面织构和表面涂层技术在内燃机关键运动副减摩抗磨与节能应用中的特点;剖析了表面织构加工技术、表面织构形貌特征与分布、表面涂层制备工艺、表面耐磨涂层、表面热障涂层和表面技术与润滑的协同效应对运动副摩擦性能的影响。分析结果表明:激光表面织构(LST)能有效改善运动副表面的摩擦学性能,直接/间接激光冲击表面织构(LSSP)技术已成为高效、灵活的表面织构加工方法,但由于织构加工工艺、形貌和分布特征对摩擦学性能的影响较为复杂,仍需进一步结合内燃机活塞组件-缸套系统的工况特性研究并优化表面织构的形貌和分布特征;大气等离子喷涂(APS)和超音速火焰(HVOF)喷涂制备的耐磨涂层和热障涂层(TBC)具有良好的耐磨、隔热和抗氧化性,可使内燃机活塞组件-缸套系统表面金属基复合材料、类金刚石(DLC)材料、纳米复合材料和陶瓷材料涂层的减摩抗磨和节能成效明显,但涂层材料种类繁多,很难形成统一的行业标准、规范以及工业化应用;内燃机活塞组件-缸套系统的动力学特性和表面织构、表面涂层与润滑的协同作用复杂,将来仍需综合考虑多场条件下各种表面技术耦合的减摩抗磨机理,进一步完善内燃机活塞组件-缸套系统表面复合理论和技术体系,为内燃机产业的绿色和高效发展提供技术指导。 展开更多
关键词 内燃机 活塞组件-缸套系统 减摩抗磨 表面织构 耐磨涂层 热障涂层 协同效应
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用烧结型粉末喷涂的镍铬-碳化铬耐磨涂层 被引量:7
18
作者 肇国锋 张佳平 +2 位作者 岳阳 王璐 袁福河 《热喷涂技术》 2012年第2期16-19,共4页
镍铬-碳化铬涂层是航空发动机常用的高温耐磨涂层之一。本研究通过优化大气等离子喷涂工艺,用烧结型粉末制备了镍铬-碳化铬涂层。涂层显微组织均匀,氧化物弥散分布、孔洞及未熔颗粒较小。Cr3C2-30%NiCr涂层的拉伸结合强度不小于40MPa,... 镍铬-碳化铬涂层是航空发动机常用的高温耐磨涂层之一。本研究通过优化大气等离子喷涂工艺,用烧结型粉末制备了镍铬-碳化铬涂层。涂层显微组织均匀,氧化物弥散分布、孔洞及未熔颗粒较小。Cr3C2-30%NiCr涂层的拉伸结合强度不小于40MPa,显著高于Metco81VF-NS粉末喷涂的涂层,用两种粉末喷涂涂层的表面洛氏硬度及耐砂粒冲蚀性能相近。Cr3C2-30%NiCr涂层性能符合设计要求,喷涂工艺现已被用于某型号发动机的前轴承机匣零部件的喷涂生产。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 镍铬-碳化铬 耐磨涂层
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含硅烷偶联剂有机金属涂层的制备及性能研究
19
作者 李明生 《化工设计通讯》 CAS 2024年第3期99-101,105,共4页
硅烷偶联剂涂覆是金属表面改性最常用的手段之一,而为了获得与金属基体结合良好的有机涂层,需要进行涂覆材料选择、表面预处理、涂覆工艺选择等多因素考虑。对于硅烷偶联剂对金属表面改性的作用机理进行阐述,对含硅烷偶联剂有机金属涂... 硅烷偶联剂涂覆是金属表面改性最常用的手段之一,而为了获得与金属基体结合良好的有机涂层,需要进行涂覆材料选择、表面预处理、涂覆工艺选择等多因素考虑。对于硅烷偶联剂对金属表面改性的作用机理进行阐述,对含硅烷偶联剂有机金属涂层的制备最近研究现状进行介绍,并提出一种用于镁合金的耐磨环氧涂层的制备方法。 展开更多
关键词 硅烷偶联剂 金属表面改性 耐磨涂层
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WC-Cr_(3)C_(2)基金属陶瓷涂层的研究现状 被引量:5
20
作者 皮智敏 周鸿凯 +1 位作者 黄志武 陈枭 《热加工工艺》 北大核心 2021年第2期6-9,共4页
对近年来国内外对WC-Cr_(3)C_(2)基金属陶瓷涂层的研究情况进行了总结;对WC-Cr_(3)C_(2)双相碳化物的特点进行了介绍;阐述了制备WC-Cr_(3)C_(2)基金属陶瓷涂层使用的材料、制备工艺等的研究现状;提出了WC-Cr_(3)C_(2)基金属陶瓷涂层的... 对近年来国内外对WC-Cr_(3)C_(2)基金属陶瓷涂层的研究情况进行了总结;对WC-Cr_(3)C_(2)双相碳化物的特点进行了介绍;阐述了制备WC-Cr_(3)C_(2)基金属陶瓷涂层使用的材料、制备工艺等的研究现状;提出了WC-Cr_(3)C_(2)基金属陶瓷涂层的研究趋势。 展开更多
关键词 WC-Cr_(3)C_(2) 双相碳化物 耐磨涂层 涂层材料
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