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等离子喷涂制备热障涂层的研究进展 被引量：13
1
作者 孙方红 马壮 +2 位作者 刘应瑞 王恩杰 李福永 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期45-47,57,共4页
等离子喷涂是制备热障涂层最常用的技术。综述了大气等离子喷涂、超音速等离子喷涂、低压等离子喷涂制备热障涂层的研究进展,分析了这3种制备技术的优缺点,并对等离子喷涂制备热障涂层的发展趋势进行了展望。
关键词 大气等离子喷涂 超音速等离子喷涂 低压等离子喷涂 热障涂层 研究进展
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等离子喷涂Al2O3-3%TiO2涂层结构及加载绝缘性能 被引量：13
2
作者 杨焜 牛少鹏 +3 位作者 邓春明 宋进兵 邓畅光 刘敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期63-72,共10页
目的研究等离子喷涂Al2O3-3%TiO2涂层的抗低温冲击性能和外部载荷下的绝缘性能等综合性能,探讨大气等离子喷涂技术作为核聚变反应堆磁体支撑结构绝缘涂层制备方法的可行性。方法采用大气等离子喷涂技术在喷砂处理的A286基体上制备Al2O3-... 目的研究等离子喷涂Al2O3-3%TiO2涂层的抗低温冲击性能和外部载荷下的绝缘性能等综合性能,探讨大气等离子喷涂技术作为核聚变反应堆磁体支撑结构绝缘涂层制备方法的可行性。方法采用大气等离子喷涂技术在喷砂处理的A286基体上制备Al2O3-3%TiO2涂层并进行封孔处理,利用XRD、SEM等手段对涂层的微观结构和常规性能进行表征,重点关注了涂层的低温热冲击性能和加载绝缘性能。结果喷涂粉末充分熔融及铺展而沉积为典型的层叠状结构,涂层的结合强度达30 MPa,孔隙率可控制在5%以内。均匀涂刷在涂层表面的硅树脂封孔剂有利于填充涂层孔隙和微裂纹,封孔剂在涂层内部的渗透深度可达到大约100μm。从室温水浴到液氮进行10个循环的热冲击试验后,涂层未发现裂纹和剥落,且热冲击对绝缘性能没有显著影响。250 MPa压缩载荷下,涂层的表面电阻率明显降低,但仍高于30 MΩ/sqr。结论Al2O3-3%TiO2涂层可作为高载荷和低温环境下使用的潜在绝缘材料,而大气等离子喷涂将成为制备核聚变反应堆磁体支撑结构关键部件绝缘涂层的重要选择。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 Al2O3-TiO2涂层 磁体支撑结构 显微结构 绝缘性能
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等离子喷涂制备ZrB_2-MoSi_2复合涂层及其抗氧化性能 被引量：12
3
作者 毛金元 刘敏 +3 位作者 毛杰 邓春明 曾德长 徐林 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期282-286,共5页
采用喷雾干燥与真空烧结技术制备出不同MoSi2含量的ZrB2-MoSi2球形团聚粉末,并以平均粒径为30?m的ZrB2-MoSi2团聚粉末为原料,利用大气等离子喷涂法在C/C复合材料表面制备包覆完整的ZrB2-MoSi2复合涂层,借助XRD、SEM等对涂层的组织结构... 采用喷雾干燥与真空烧结技术制备出不同MoSi2含量的ZrB2-MoSi2球形团聚粉末,并以平均粒径为30?m的ZrB2-MoSi2团聚粉末为原料,利用大气等离子喷涂法在C/C复合材料表面制备包覆完整的ZrB2-MoSi2复合涂层,借助XRD、SEM等对涂层的组织结构以及涂层的抗氧化性能进行了研究。结果表明:ZrB2-MoSi2涂层结构均匀致密,结合强度达到7.2 MPa。适当含量的MoSi2,可以提高涂层的抗高温氧化性能;ZrB2-40wt%MoSi2涂层C/C复合材料试样在1500℃静态空气中氧化9 h,失重率仅为1.7%,涂层具有良好的自愈合能力,表现出优异的抗高温氧化性能。 展开更多
关键词 喷雾干燥 C/C复合材料 ZrB2-MoSi2复合涂层 等离子喷涂 抗氧化性能
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等离子喷涂Al_(2)O_(3)涂层与高硬配副的摩擦学性能研究 被引量：12
4
作者 李荣泽 赵晓琴 +3 位作者 段文山 安宇龙 周惠娣 陈建敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期184-195,共12页
目的研究大气等离子喷涂Al_(2)O_(3)涂层在高硬配副下的摩擦磨损行为。方法通过大气等离子喷涂(APS)制备了厚度约为380μm的Al_(2)O_(3)涂层,利用纳米压痕仪测量了Al_(2)O_(3)涂层和两种摩擦副的硬度和弹性模量。采用X射线衍射仪(XRD)... 目的研究大气等离子喷涂Al_(2)O_(3)涂层在高硬配副下的摩擦磨损行为。方法通过大气等离子喷涂(APS)制备了厚度约为380μm的Al_(2)O_(3)涂层,利用纳米压痕仪测量了Al_(2)O_(3)涂层和两种摩擦副的硬度和弹性模量。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对喷涂粉末、涂层以及磨痕的相结构和形貌进行了表征分析,通过X射线能量色散谱仪(EDS)分析了涂层磨痕中对偶元素的转移。另外,还通过CSM摩擦机系统地研究了该涂层的摩擦磨损行为。借助X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨痕中的化学组成。结果制备的Al_(2)O_(3)涂层主要以γ-Al_(2)O_(3)相为主,且存在一定孔隙,并出现层状结构。在摩擦实验中发现,在同一摩擦副下,Al_(2)O_(3)涂层的摩擦系数随着载荷的增加而逐渐降低,磨损率随之增大。由于摩擦配副力学性能的差异,使Al_(2)O_(3)涂层表现出不同的摩擦磨损行为。以Si_(3)N_(4)为摩擦副时,Al_(2)O_(3)涂层的摩擦系数较小,但磨损率大,磨损机制主要是磨粒磨损和粘着磨损。在摩擦过程中,Si_(3)N_(4)对偶副会与空气中的水反应,生成少量具有润滑效果的Si(OH)4胶体。以WC为摩擦副时,Al_(2)O_(3)涂层的摩擦系数大,但磨损率低,磨损机制主要是粘着磨损和磨粒磨损,并伴有疲劳磨损。在摩擦过程中,由于产生了摩擦热,Al_(2)O_(3)涂层磨痕表面的γ-Al_(2)O_(3)相转变为α-Al_(2)O_(3)相,摩擦配副的硬度和弹性模量越大,摩擦系数越高,γ-Al_(2)O_(3)相的转变也越多。结论因高硬度的Si_(3)N_(4)和WC对偶球拥有不同的力学性能,对大气等离子喷涂制备的Al_(2)O_(3)涂层的摩擦磨损机理有显著的影响,并且在摩擦过程中,涂层磨痕内的γ-Al_(2)O_(3)相会向α-Al_(2)O_(3)相转变。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)涂层 大气等离子喷涂 摩擦学性能 Si_(3)N_(4)对偶球 WC对偶球
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纳米8YSZ粉的热处理对等离子喷涂涂层热震性能的影响 被引量：11
5
作者 陈涛 惠宇 +3 位作者 胥佳颖 邹兵林 曹学强 赵修建 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期189-198,共10页
8YSZ纳米粉（晶粒度为20 nm）在800～1200℃范围内煅烧12 h（温度间隔100℃）,然后用大气等离子喷涂方法制备相应的涂层。对涂层的相成分、结构、结合强度、弹性模量和热震性能进行了详细分析。分析结果表明：当粉末的煅烧温度高于1000... 8YSZ纳米粉（晶粒度为20 nm）在800～1200℃范围内煅烧12 h（温度间隔100℃）,然后用大气等离子喷涂方法制备相应的涂层。对涂层的相成分、结构、结合强度、弹性模量和热震性能进行了详细分析。分析结果表明：当粉末的煅烧温度高于1000℃时,8YSZ晶粒度明显增大;涂层为双模式结构即熔化区和未熔化区,涂层的密度和熔化程度随温度升高而增加,并导致硬度和弹性模量增大;1200℃煅烧粉末所制备的涂层由于微裂纹或微孔缺陷增加,导致涂层的弹性模量减小。涂层的失效原因主要归因于热膨胀系数不匹配,涂层的热震寿命与其弹性模量呈反比关系。 展开更多
关键词 纳米8YSZ 大气等离子喷涂 热障涂层 弹性模量 热震性能 稀土
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等离子喷涂Al_2O_3涂层的电击穿机理 被引量：10
6
作者 郭瑞 梁波 +3 位作者 赵晓兵 杨英春 季珩 郑学斌 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期43-48,共6页
采用大气等离子喷涂技术在铜基体上沉积了Al2O3涂层。采用XRD和SEM对涂层微观结构进行了表征。通过探讨孔隙率和吸潮行为对绝缘性能的影响,分析了等离子喷涂Al2O3涂层结构与电绝缘失效机理的关系。结果表明：等离子喷涂Al2O3涂层较致密... 采用大气等离子喷涂技术在铜基体上沉积了Al2O3涂层。采用XRD和SEM对涂层微观结构进行了表征。通过探讨孔隙率和吸潮行为对绝缘性能的影响,分析了等离子喷涂Al2O3涂层结构与电绝缘失效机理的关系。结果表明：等离子喷涂Al2O3涂层较致密,界面结合较好。随涂层厚度不同其孔隙率在5%～7%范围变化。等离子喷涂Al2O3涂层结构中的孔洞是电绝缘失效的主要部位且呈典型电晕击穿形貌。电晕击穿诱发的裂纹沿击穿方向扩展形成击穿隧道。击穿方向与电极极性无关而由击穿孔洞位置决定。涂层厚度与涂层击穿强度呈现倒数关系。吸潮会诱发导电通路形成降低A12O3，涂层抗击穿能力。 展开更多
关键词 等离子喷涂 A12O3 涂层 电击穿
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工艺参数对大气等离子喷涂Al_2O_3-40%TiO_2涂层性能影响 被引量：10
7
作者 刘前 王优强 +3 位作者 苏新勇 刘基凯 黄兴保 董宁 《热喷涂技术》 2014年第4期40-44,共5页
基于涂层的显微硬度、孔隙率和断裂韧性,利用四因素三水平正交试验并结合极差分析方法,对大气等离子喷涂Al2O3-40%Ti O2陶瓷涂层的喷涂电压、喷涂电流、主气流量、喷涂距离等4个工艺参数进行优化。结果表明:4个工艺参数因素相互交错影... 基于涂层的显微硬度、孔隙率和断裂韧性,利用四因素三水平正交试验并结合极差分析方法,对大气等离子喷涂Al2O3-40%Ti O2陶瓷涂层的喷涂电压、喷涂电流、主气流量、喷涂距离等4个工艺参数进行优化。结果表明:4个工艺参数因素相互交错影响着涂层的性能,且喷涂距离对涂层显微硬度影响较大,喷涂电压对涂层的孔隙率、断裂韧性有明显影响,对涂层的综合性能评分影响顺序是:喷涂电流>喷涂距离>主气流量>喷涂电压;优化的最佳工艺参数:喷涂电压为65V,喷涂电流为500A,主气流量为30L/min,喷涂距离为90mm;最优工艺参数制备的涂层显微硬度为1036.73HV0.1,孔隙率为0.9%,断裂韧性为19.87MPa?m1/2,涂层的结合强度为37.8MPa。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 Al2O3-40%TiO2 正交试验 工艺优化
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等离子喷涂Cr3C2/NiCr金属陶瓷基高温润滑涂层的摩擦学行为研究 被引量：10
8
作者 周琪 卢礼灿 +2 位作者 易戈文 王文珍 贾均红 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期212-217,共6页
目的探讨和研究Cr3C2/NiCr-Ag-MoO3-CaF2和Cr3C2/NiCr-CaF2金属陶瓷涂层与ZrO2配副在宽温域(室温~800℃)内的摩擦磨损行为和磨损机理。方法以Cr3C2/NiCr作为基底材料,CaF2、Ag、MoO3作为固体润滑剂,采用大气等离子喷涂技术在718高温合... 目的探讨和研究Cr3C2/NiCr-Ag-MoO3-CaF2和Cr3C2/NiCr-CaF2金属陶瓷涂层与ZrO2配副在宽温域(室温~800℃)内的摩擦磨损行为和磨损机理。方法以Cr3C2/NiCr作为基底材料,CaF2、Ag、MoO3作为固体润滑剂,采用大气等离子喷涂技术在718高温合金钢基体表面,制备Cr3C2/NiCr-Ag-MoO3-CaF2和Cr3C2/NiCr-CaF2金属陶瓷涂层。采用UMT-3高温摩擦磨损实验机评价涂层从室温~800℃的摩擦磨损性能,采用显微硬度计和万能材料实验机测试涂层的显微硬度和粘结强度,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱仪分析涂层的显微结构、物相组成和磨痕的微观形貌。结果Cr3C2/NiCr-CaF2和Cr3C2/NiCr-Ag-MoO3-CaF2金属陶瓷涂层结构致密,显微硬度和结合强度均随着固体润滑剂含量的增加而有所下降,结合强度分别为46.45、36.65MPa,显微硬度分别为524.61HV0.3、478.29HV0.3。涂层的摩擦系数和磨损率均随着温度的升高而降低,800℃时Cr3C2/NiCr-CaF2和Cr3C2/NiCr-Ag-MoO3-CaF2涂层的摩擦系数和磨损率最低,最低摩擦系数分别为0.30和0.19,最低磨损率分别为3.84×10^-5、2.89×10^-5mm^3/(N·m)。结论CaF2可以改善600℃以上的摩擦学性能,Ag、CaF2、MoO3在涂层磨损表面发生摩擦化学反应生成的钼酸银和钼酸钙,可以有效地改善Cr3C2/NiCr涂层在600℃以上的摩擦学性能。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 Cr3C2/NiCr金属陶瓷涂层 摩擦化学反应 润滑涂层 高温涂层 摩擦学行为
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大气等离子喷涂WC-12Co涂层的组织结构与性能研究 被引量：9
9
作者 刘安强 祝弘滨 +1 位作者 袁建鹏 侯伟骜 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2015年第6期57-61,共5页
采用大气等离子喷涂(APS)方法在45钢基体上制备了WC-12Co涂层。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层的微观形貌和成分进行了分析;采用显微硬度计和万能试验机分别测定了涂层的显微硬度和结合强度;并用SRV-Ⅳ摩擦磨损试验机... 采用大气等离子喷涂(APS)方法在45钢基体上制备了WC-12Co涂层。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层的微观形貌和成分进行了分析;采用显微硬度计和万能试验机分别测定了涂层的显微硬度和结合强度;并用SRV-Ⅳ摩擦磨损试验机测试了涂层的摩擦磨损性能。结果表明:WC-12Co涂层组织均匀致密,在喷涂过程中仅少量的WC发生了氧化分解,生成W_2C和Co_3W_3C相。涂层力学性能优异,结合强度平均值为50.63 MPa,涂层表面平均硬度为85.7 HR15N,截面平均显微硬度为1 053.8 HV0.3。相对于304不锈钢,等离子喷涂WC-12Co涂层具有十分优良的耐磨损性能,在室温(25℃)至300℃范围内,WC-12Co涂层的磨损机制为磨粒磨损。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 WC-12CO涂层 显微组织 性能
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喷涂距离对等离子喷涂WC-12Co涂层抗冲蚀磨损性能的影响 被引量：8
10
作者 梁存光 李新梅 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期111-121,共11页
为提高WC-12Co涂层抗冲蚀磨损性能,在Q235钢基体上采用大气等离子喷涂(APS)方法制备WC-12Co涂层,研究了喷涂距离对粒子温度与速度、涂层组织结构、力学性能及抗冲蚀磨损性能的影响。结果表明:喷涂距离对涂层质量影响较为明显,喷涂距离为... 为提高WC-12Co涂层抗冲蚀磨损性能,在Q235钢基体上采用大气等离子喷涂(APS)方法制备WC-12Co涂层,研究了喷涂距离对粒子温度与速度、涂层组织结构、力学性能及抗冲蚀磨损性能的影响。结果表明:喷涂距离对涂层质量影响较为明显,喷涂距离为130 mm时涂层质量较好,粒子速度与温度达到较好的配合,涂层抗冲蚀磨损能力较强。喷涂距离为120 mm与140 mm时涂层抗冲蚀磨损能力较差。550μm(30目)沙粒直径对涂层冲蚀磨损量大,沙粒速度为15.68 m/s比13.33 m/s沙粒速度冲蚀磨损量大;冲蚀角为60°时冲蚀磨损量最大,30°冲蚀磨损量最小。 展开更多
关键词 等离子喷涂 WC-12CO涂层 喷涂距离 冲蚀磨损 粒子扁平化
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特征等离子喷涂参数对WC涂层结构和性能影响 被引量：6
11
作者 杜三明 靳俊杰 +2 位作者 胡传恒 张永振 肖宏滨 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期362-367,共6页
采用等离子喷涂在不同的特征等离子喷涂参数(简称CPSP)条件下制备WC复合涂层,探讨了CPP对涂层显微结构、物相、力学性能和摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了涂层的显微结构,通过球盘式摩擦试验机评价... 采用等离子喷涂在不同的特征等离子喷涂参数(简称CPSP)条件下制备WC复合涂层,探讨了CPP对涂层显微结构、物相、力学性能和摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了涂层的显微结构,通过球盘式摩擦试验机评价了涂层的摩擦磨损性能.结果表明:CPSP对粉末在熔化过程中热物理行为具有重要影响;随着CPSP降低,涂层显微结构、力学性能和摩擦磨损性能均得到了较大改善;试验证实了通过合理优化参数,等离子喷涂也可以制备出性能与超音速火焰喷涂(HVOF)相近的高质量WC涂层. 展开更多
关键词 等离子喷涂 特征等离子喷涂参数 WC涂层 脱碳分解
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大气等离子体喷涂的单片层研究进展 被引量：7
12
作者 李大川 赵华玉 +1 位作者 钟兴华 陶顺衍 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期571-580,共10页
大气等离子体喷涂技术是一种常用的涂层制备工艺。作为所制备涂层的结构基元,单片层的形貌特征及堆叠行为决定了涂层的微结构,对涂层性能产生显著影响。本文较为系统地综述了与熔滴自身理化状态相关的主体因素、与沉积涂层的衬底相关的... 大气等离子体喷涂技术是一种常用的涂层制备工艺。作为所制备涂层的结构基元,单片层的形貌特征及堆叠行为决定了涂层的微结构,对涂层性能产生显著影响。本文较为系统地综述了与熔滴自身理化状态相关的主体因素、与沉积涂层的衬底相关的客体因素以及环境因素等对单片层形成过程的影响,着重分析了粉体尺寸、衬底预热过程等产生的多种不同影响及其之间的关联性,并通过对所述文献涉及实验方法各自特点的比较,提出未来的实验和模拟研究或都将向着与真实生产条件更加接近的方向发展。 展开更多
关键词 大气等离子体喷涂 热障涂层 熔滴 单片层 综述
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大气等离子喷涂Al_2O_3-40%TiO_2涂层的组织与性能 被引量：7
13
作者 刘前 王优强 +3 位作者 苏新勇 董宁 黄兴保 刘基凯 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期135-140,共6页
为提高舰船关重部件的耐磨损、抗腐蚀性能,开展了大气等离子喷涂氧化铝复合涂层技术研究。在45钢表面制备Al2O3-40%TiO2陶瓷涂层,通过扫描电子显微镜、显微硬度计、电子天平、摩擦磨损试验机等仪器设备,分析该涂层的显微结构,测其显微... 为提高舰船关重部件的耐磨损、抗腐蚀性能,开展了大气等离子喷涂氧化铝复合涂层技术研究。在45钢表面制备Al2O3-40%TiO2陶瓷涂层,通过扫描电子显微镜、显微硬度计、电子天平、摩擦磨损试验机等仪器设备,分析该涂层的显微结构,测其显微硬度、孔隙率等性能,研究其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。结果表明:涂层均匀致密,孔隙率为1.86%,涂层与粘结层之间有明显的倒钩镶嵌结构;Al2O3-40%TiO2涂层的平均硬度为687.2 HV0.1,同时粘结层起到了硬度梯度作用;在干摩擦条件下,45钢主要为严重的黏着磨损,而涂层的磨损主要以层状剥离为主,伴随着少量磨粒磨损,且磨损量低于45钢。在某舰艇主机正时齿轮密封失效部位表面使用Al2O3-40%TiO2涂层,大大提高了正时齿轮的使用寿命,为舰船关重部件的维修与再制造提供了技术支持和理论参考。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 Al2O3-40%TiO2涂层 摩擦磨损
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喷涂距离对Al2O3-TiO2涂层组织与干摩擦性能的影响 被引量：7
14
作者 王晓辉 李新梅 张景 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2019年第11期1-5,共5页
采用大气等离子喷涂(APS)方法在Q235钢基体上制备了不同喷涂距离的Al2O3-13 wt%TiO2涂层。研究了喷涂距离对涂层α-Al2O3相质量分数、涂层截面显微硬度、孔隙率、沉积厚度的影响,并对涂层进行干摩擦磨损实验,分析了涂层磨损失效机理。... 采用大气等离子喷涂(APS)方法在Q235钢基体上制备了不同喷涂距离的Al2O3-13 wt%TiO2涂层。研究了喷涂距离对涂层α-Al2O3相质量分数、涂层截面显微硬度、孔隙率、沉积厚度的影响,并对涂层进行干摩擦磨损实验,分析了涂层磨损失效机理。随着喷涂距离的增加,α-Al2O3相向γ-Al2O3相转化增多,涂层沉积厚度呈下降趋势。喷涂距离为130 mm时,涂层综合性能最优;沉积厚度为285μm,截面显微硬度为1172 HV0.2,孔隙率为3.4%,涂层耐磨性能最佳,磨损失效主要以显微犁削为主。喷涂距离为110 mm时涂层熔融程度不足,犁沟效应明显,喷涂距离为150 mm时γ-Al2O3相较多,脆性断裂显著。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 显微硬度 干摩擦磨损 显微犁削 犁沟效应
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C/C复合材料大气等离子喷涂mullite/ZrB_2-MoSi_2涂层抗烧蚀性能（英文） 被引量：7
15
作者 韩伟 刘敏 +3 位作者 邓春明 刘学璋 曾德长 周克崧 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1043-1048,共6页
采用大气等离子喷涂技术(APS)在C/C复合材料表面制备了mullite/ZrB_2-MoSi_2双层抗烧蚀涂层。借助XRD、SEM、EDS等分析手段对涂层的组织结构进行研究;基于氧丙烯焰烧蚀试验考察ZrB_2-MoSi_2/mullite复合涂层对C/C复合材料高温耐烧蚀性... 采用大气等离子喷涂技术(APS)在C/C复合材料表面制备了mullite/ZrB_2-MoSi_2双层抗烧蚀涂层。借助XRD、SEM、EDS等分析手段对涂层的组织结构进行研究;基于氧丙烯焰烧蚀试验考察ZrB_2-MoSi_2/mullite复合涂层对C/C复合材料高温耐烧蚀性能的影响。结果表明,在1700和1800℃的氧丙烯焰下烧蚀60s,ZrB_2-MoSi_2/mullite涂层试样的质量烧蚀率分别为3.49×10^(-3)与3.77×10^(-3)g/s。其与单层ZrB_2-MoSi_2涂层试样相比,ZrB_2-MoSi_2/mullite涂层试样展现了出色的抗烧蚀性能。烧蚀过程中形成的硅酸盐玻璃可以作为热障层而减少氧气的进一步渗透,并且还具有自我封填缺陷的能力,使ZrB_2-MoSi_2/mullite涂层表现较好的抗烧蚀性。 展开更多
关键词 C/C复合材料 等离子喷涂 涂层 烧蚀
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等离子喷涂FeCoCrNiMo高熵合金涂层高温氧化行为的研究 被引量：6
16
作者 张士陶 杜旭 +5 位作者 李文戈 刘彦伯 姜涛 吴新锋 钟宁 赵远涛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期90-98,110,共10页
目的基于海工装备与船舶动力装置对高温环境抗氧化涂层的需求,研究FeCoCrNiMo高熵合金(High Entropy Alloy,HEA)涂层制备工艺、微观组织结构与抗高温氧化行为之间的关系,探索其在船舶主机、海洋钻井平台温管等高温部件应用的可行性。方... 目的基于海工装备与船舶动力装置对高温环境抗氧化涂层的需求,研究FeCoCrNiMo高熵合金(High Entropy Alloy,HEA)涂层制备工艺、微观组织结构与抗高温氧化行为之间的关系,探索其在船舶主机、海洋钻井平台温管等高温部件应用的可行性。方法使用大气等离子喷涂(Atmospheric Plasma Spraying,APS)工艺制备FeCoCrNiMo涂层,设计正交试验来选取不同孔隙率的涂层试样。通过XRD、SEM和EDS分析涂层的物相组成、微观结构和元素组成。对涂层进行氧化试验,分析其氧化行为。结果通过正交试验优化FeCoCrNiMo涂层制备工艺后,涂层孔隙率为2.85%~7.52%。对具有代表性的7.52%孔隙率涂层(记为H1)和2.85%孔隙率涂层(记为H2)进行分析,发现涂层物相结构为简单FCC结构,微观组织为典型的层状结构,氧化物和HEA相在涂层内部分布明显。FeCoCrNiMo涂层的氧化行为遵循抛物线定理,在氧化过程中,化学性质活泼的Cr最易析出并生成氧化物。具有较低孔隙率的H2涂层更快生成致密氧化层,氧化质量增速较低,经15 h氧化后,H1和H2涂层的氧化速率分别约为6.46 mg/cm^(2)和5.16 mg/cm^(2)。结论使用正交试验可以优化FeCoCrNiMo涂层的组织结构,提高涂层的耐氧化性能,使其在海工装备与船舶动力装置中的抗高温氧化应用成为可能。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 高熵合金 耐氧化性 孔隙率
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大气等离子喷涂SrZrO_3热障涂层工艺与性能的研究 被引量：7
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作者 马伯乐 马文 +3 位作者 黄威 白玉 贾瑞灵 董红英 《装备环境工程》 CAS 2019年第1期17-23,共7页
目的探究大气等离子喷涂制备Sr ZrO_3涂层的融化状态最好、沉积效率最高的最优工艺,研究SrZrO_3热障涂层的热物理性能及其热循环寿命。方法采用大气等离子喷涂技术制备SrZrO_3热障涂层,通过设计田口实验研究不同的喷涂工艺对粉末融化状... 目的探究大气等离子喷涂制备Sr ZrO_3涂层的融化状态最好、沉积效率最高的最优工艺,研究SrZrO_3热障涂层的热物理性能及其热循环寿命。方法采用大气等离子喷涂技术制备SrZrO_3热障涂层,通过设计田口实验研究不同的喷涂工艺对粉末融化状况和沉积效率的影响,采用扫描电镜观察涂层融化状况等。采用优化后的工艺制备厚涂层,使用高温热膨胀仪和激光导热仪测试涂层的热膨胀系数、抗烧结性能以及热扩散系数。结果当喷涂距离为90 mm时,SrZrO_3涂层沉积效率最高,最大单遍喷涂厚度达到15.3μm;当喷涂距离为100 mm时,涂层的熔化状态最好。制备态SrZrO_3涂层中出现第二相t-Zr O_2,1600℃热处理条件下,随着热处理时间的延长,t-Zr O_2逐渐消失,热处理360 h后,m-ZrO_2的质量分数逐渐增加至27%。SrZrO_3涂层热膨胀系数为(8～10)×10^(-6) K^(-1)(200～1400℃),随着热处理时间的延长,涂层的热膨胀系数逐渐降低。SrZrO_3涂层的热导率随着热处理时间的延长先增加后减小,热处理360h后SrZrO_3涂层的热导率为1.82W/(m·K)(1000℃)。SrZrO_3/YSZ双层涂层炉内循环548次后,涂层整体脱落。结论 SrZrO_3涂层最优喷涂工艺为电流550 A、氩气流量40 L/min、氢气流量10 L/min、喷涂距离100 mm、功率35.8 kW。随着热处理时间的延长,涂层中的第二相m-ZrO_2能够降低涂层的热膨胀系数和热导率。SrZrO_3/YSZ双层涂层的循环次数远高于SrZrO_3单层涂层。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 SrZrO3 热障涂层 相变
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基于曲面响应法的大气等离子喷涂La2Ce2O7涂层粒子特性与微观结构研究 被引量：7
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作者 冯俊 姜中涛 韩骐璘 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期332-339,共8页
根据Box-Behnken曲面响应法,利用Design Expert软件设计了大气等离子喷涂三个工艺参数(电流I、氩气流量、氢气流量)的三水平回归分析试验,通过SprayWatch-2i系统在线测试La2Ce2O7粒子飞行速度及表面温度,经统计分析得到粒子温度和速度... 根据Box-Behnken曲面响应法,利用Design Expert软件设计了大气等离子喷涂三个工艺参数(电流I、氩气流量、氢气流量)的三水平回归分析试验,通过SprayWatch-2i系统在线测试La2Ce2O7粒子飞行速度及表面温度,经统计分析得到粒子温度和速度的回归模型。采用扫描电镜表征涂层微观结构,并利用Image-Pro-Plus图像分析软件计算未熔颗粒面积分数和孔隙率。结果表明,La2Ce2O7粒子速度符合线性模型,电流、氩气流量是影响粒子速度的主要因素,而氢气流量对粒子速度的影响不显著。粒子速度随氩气流量和电流增大而线性增长。当氩气流量为120 L·min-1,电流为600 A,氢气流量为10 L·min-1时,粒子速度达到最大。粒子温度符合二次模型,氩气流量、电流以及两者之间的相互作用是影响粒子温度的最主要因素。当氩气流量为74.22 L·min-1,电流为543.96 A,氢气流量为10 L·min-1时,粒子温度达到最大。粒子熔化状态提高,涂层未熔颗粒下降。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 热障涂层 粒子特性 微观结构 曲面响应法
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hBN含量对CuAl/hBN封严涂层高温磨损性能的影响 被引量：3
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作者 闫希彦 杨焜 +3 位作者 曾克里 邓春明 邓畅光 赵明纯 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期192-201,共10页
目的 研究hBN含量对CuAl/hBN可磨耗封严涂层在450℃下磨耗性能的影响。方法 利用大气等离子喷涂工艺制备原始粉末中hBN质量分数分别为10%、15%、20%、25%的Cu Al/hBN涂层。采用QUALITEST表面洛式硬度仪表征喷涂态涂层表面洛氏硬度。采... 目的 研究hBN含量对CuAl/hBN可磨耗封严涂层在450℃下磨耗性能的影响。方法 利用大气等离子喷涂工艺制备原始粉末中hBN质量分数分别为10%、15%、20%、25%的Cu Al/hBN涂层。采用QUALITEST表面洛式硬度仪表征喷涂态涂层表面洛氏硬度。采用高温摩擦磨损试验机及场发射扫描电镜等方法,表征450℃下涂层及摩擦副的磨损形貌和质量磨损比,探讨涂层的磨损机理。结果 随着原始粉末中hBN质量分数由10%增加至25%,所制备喷涂态涂层的表面洛式硬度逐渐降低,分别为69HR15Y、56HR15Y、46HR15Y、36HR15Y。涂层与摩擦副之间的质量磨损比分别为-0.88%、-0.25%、-0.13%、-1.40%,在原始粉末中hBN质量分数为20%时质量磨损比更接近0,涂层磨耗性能更优异。涂层与摩擦副在相对摩擦过程中,主要以涂层的磨损剥落为主。在摩擦销接触面上同时观察到混合转移层,且随着涂层hBN含量的增高,接触面转移层质量先减小后增大,表面涂抹程度更加平缓,形貌起伏更加均匀。结论 低线速度条件下,摩擦热效应对涂层及摩擦副形貌及二者间的磨损行为的影响起关键作用。hBN组分理论上存在最优值,保证封严涂层获得最佳的磨耗性能。综合而言,CuAl/20%hBN涂层与摩擦副的摩擦相容性更优异。 展开更多
关键词 CuAl/hBN封严涂层 大气等离子喷涂 高温磨损性能 hBN含量
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YSZ–Ti3SiC2热障涂层及其高温自愈合机制 被引量：7
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作者 陈宏飞 张弛 +4 位作者 杨光 刘斌 高彦峰 钱凌翼 高栋 《航空制造技术》 2019年第18期90-96,共7页
采用Ti3SiC2作为新型自愈合剂,利用大气等离子喷涂将混合均匀的YSZ-Ti3SiC2粉体制备成厚涂层。为观测高温下涂层氧化及裂纹的自愈合行为,通过外加载荷的方式在涂层表面预制裂纹,并将样品置于1050℃空气气氛中进行等温热处理。通过分析... 采用Ti3SiC2作为新型自愈合剂,利用大气等离子喷涂将混合均匀的YSZ-Ti3SiC2粉体制备成厚涂层。为观测高温下涂层氧化及裂纹的自愈合行为,通过外加载荷的方式在涂层表面预制裂纹,并将样品置于1050℃空气气氛中进行等温热处理。通过分析涂层制备、热处理前后的物相和形貌演变发现:涂层中的部分Ti3SiC2在喷涂后分解为TiC与SiO2,热处理后涂层表面形成外层为TiO2,内层为TiO2和SiO2混合物的双层结构。在自愈合过程中,裂纹内的愈合剂氧化生成SiO2与TiO2,随着扩散控制的氧化反应不断进行,氧化物逐渐积累并填补裂纹。此外,在SiO2与TiO2生成的同时引起的体积膨胀使裂纹周围产生一定的压应力,强化了愈合效果,最终完全愈合裂纹。 展开更多
关键词 热障涂层 等离子喷涂 自愈合 高温氧化 裂纹 MAX相
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