复合材料表面等离子喷涂钨涂层

介绍了墙面陶瓷等离子喷涂釉底料的组成及其喷涂条件,测定了釉底料层的性能,研究了相组成。

在火焰喷涂过程中,金属al的熔滴表面被氧化,在涂层中凝固时形成一层电绝缘的氧化物(al2o3),同时涂层中的空隙都会影响al涂层的导电性能。本文通过对涂层表面进行喷丸处理,从而细化熔滴颗粒,降低涂层孔隙率,提高涂层的导电性能。经过喷丸处理后的涂层,电阻可以减小至0.043mω,与未经过喷丸处理的涂层比较,电导率提高至1倍。

目的研究花岗岩粉末与等离子气体混合机理及涂层形成结构,研发新型涂层材料,解决花岗岩废渣对环境的污染问题.方法采用热力学与粉体理论分析花岗岩粉末特性,采用岩石学和表面分析方法研究涂层结构.结果花岗岩粉末具有多棱状结构,其矿物主要由钾长石、钠长石、石英等矿物构成,粉末颗粒尺寸在0.125~0.106mm时流动性好,涂层结构为晶体颗粒状.结论采用花岗岩可以制备热喷涂粉末,用等离子喷涂的涂层具有晶体结构,与基体结合为机械式结合.采用该方法可以喷涂花岗岩涂层,有利于花岗岩废料利用和环境保护.

采用低压等离子喷涂(lpps)技术,用2种不同粒径的粉末,在铜基体上制备了厚度为0.7mm以上的w涂层。通过扫描电镜(sem)研究了涂层的微观形貌,并对粉末对w涂层的显微结构、结合强度、氧含量及热导率的影响进行了探讨。结果表明:细小粒径w粉所制备的w涂层孔隙率较低,但涂层存在明显的分层;粗粉所制备的w涂层结构均匀,涂层的内聚力与热导率分别达到了38mpa和98.06w/mk,远高于细w粉涂层的23mpa和75.36w/mk。细w粉涂层较低的性能和其严重的分层有关。

以水雾化fe-w-b球状合金粉末为原料,在45#钢基体表面采用等离子喷涂技术制备fe-w-b涂层。结合扫描电子显微镜（sem）、x射线衍射（xrd）、能谱（eds）、显微硬度计等对fe-w-b涂层的微观结构、物相组成、元素分布、力学性能进行了研究。研究结果表明,fe-w-b涂层呈层状堆叠结构,涂层较为致密均匀;涂层物相为α-fe相,且衍射峰向小角度偏移,各元素分布均匀;涂层结合强度为23.1mpa,断裂类型为涂层层间断裂;涂层硬度明显高于45#钢基体,分布在370-405hv之间。

采用超音速等离子喷涂系统,分别制备了超细wc–12co涂层和普通wc–12co涂层。研究了喷涂粒子在射流中的特性,分析了涂层形貌、成分和相组成,并对两涂层的常规性能(结合强度、显微硬度、孔隙率和耐冲蚀性能)进行了表征。结果表明,超细wc–12co喷涂粒子在束流中速度更快(500m/s),两涂层中wc相的氧化、失碳和分解程度比普通等离子喷涂时低。相比之下,超细wc–12co涂层显微硬度(1350hv0.3)和结合强度(65mpa)更高,孔隙率(0.6%)更低,耐冲蚀磨损性能相当。

采用固相法合成了三种稀土六铝酸盐陶瓷粉末即ndmgal11o19(nma),smmgal11o19(sma)和gdmgal11o19(gma)。采用大气等离子喷涂方法制备了这三种陶瓷涂层。采用扫描电镜(sem)、x射线衍射(xrd)和维氏硬度计对涂层进行了表征。结果表明,采用等离子喷涂方法制备的涂层具有典型的多孔结构,陶瓷的熔化状态良好,涂层与金属粘结层之间结合致密。mgo掺杂的稀土六铝酸盐在等离子喷涂过程中发生部分分解,涂层结晶不完全。此外,随着稀土离子半径的减小,喷涂后涂层硬度逐步增加。

目的提高纺织行业瓷罗拉转动轴的防静电和耐磨损性能。方法采用等离子喷涂技术,在瓷罗拉表面先喷涂ni包al过渡层,再喷涂al2o3-tio2陶瓷层,获得防静电耐磨复合涂层,并优化等离子喷涂工艺。结果获得了优化的等离子喷涂工艺,在后续的磨削加工中,宜选用碳化硅砂轮。结论制备的防静电耐磨涂层性能较好,在瓷罗拉上得到了成功应用。

研究了铬铸铁表面等离子喷涂nialwc合金层及其组织性能。对喷涂层的化学成分、相组成、显微结构、平均显微硬度、耐磨性及耐蚀性等作了分析。结果表明:喷涂层与基体未完全实现冶金结合,其化学成分、显微组织发生了根本性转变,使表面硬度、耐磨性和耐蚀性得到较大幅度提高

等离子喷涂技术广泛应用于机械行业,根据不同的用途选用合适的喷涂材料来增加零件表面的硬度、耐磨性、润滑性等机械性能,从而提高零件的寿命。cu-al-mos2复合粉末因为其有较高的力学和化学性能以及特殊的自润滑性在等离子和火焰喷涂中占据重要的位置,本文通过实例来阐述cu-al-mos2复合粉末的等离子喷涂工艺、喷涂参数、喷涂后性能等。

研究了铬铸铁表面等离子喷涂ni-al-wc合金层及其组织性能。对喷涂层的化学成分、相组成、显微结构、平均显微硬度、耐磨性及耐蚀性等作了分析。结果表明:喷涂层与基体未完全实现冶金结合,其化学成分、显微组织发生了根本性转变,使表面硬度、耐磨性和耐蚀性得到较大幅度提高。

针对提高化铝用铸铁坩锅抗融蚀寿命的实际问题，选用价格较低、耐高温、抗融蚀性好的ａｌ２ｏ３陶瓷材料作为坩锅内壁的工作层，采用等离子喷涂技术来提高其抗融蚀性。但由于ａｌ２ｏ３陶瓷涂层的致密性差、结合强度及抗热震寿命低等缺点，不适宜化铝坩埚在７２０℃长时间加温，且液铝呈搅拌行为的工作条件下使用。本文在ａｌ２ｏ３喷涂粉末中加入１３％ｔｉｏ２，促使涂层的组织结构发生变化，提高了涂层的结合强度，改善了涂层的致密性，同时有效地提高了涂层的抗铝融蚀性能，大大地延长了坩埚的使用寿命。

以聚乙烯为芯层,以易接受辐射的聚丙烯为表层,通过有氧预辐射改性接枝制备皮芯复合材料离子交换纤维。使其各方面性能得到提高。

应用ansys有限元分析软件对穿孔顶头等离子喷涂及冷却过程进行有限元分析。建立模型时,采用厚度方向双层叠加来模拟真实的喷涂及沉积过程,得到了以al_2o_3为涂层材料,喷涂过程中及冷却后穿孔顶头的温度场和应力场分布。通过该模拟,可以掌握穿孔顶头在等离子喷涂及冷却过程中的温度及应力变化规律,为优化制备穿孔顶头提供参考依据。

feal金属间化合物具有良好的抗高温氧化和硫化、抗高温冲蚀性能与较高的高温强度,且密度小、成本低。将feal用作sofc支撑体材料,不仅可提高sofc的高温强度,而且可显著降低其制作成本。本研究采用机械合金化工艺制备了fe–35al粉末,通过大气等离子喷涂(aps)制备了feal涂层。利用xrd、sem表征了球磨粉末及热处理前后涂层的微观结构。研究结果表明,通过大气等离子喷涂球磨粉末,可以制备出feal金属间化合物涂层,涂层经800℃热处理30h后,可提高feal相的有序度。

炭/炭复合材料作为结构功能一体化材料使用,面临着自身及其与其他材料之间的连接、抗氧化抗热震涂层以及抗等离子溅射侵蚀涂层问题。系统介绍了表面金属功能涂层在炭/炭复合材料连接、超高温抗氧化抗热震涂层、高热载荷下抗等离子溅射侵蚀涂层上的应用,分析了金属功能涂层的失效原因,讨论了提高金属功能涂层性能的途径,指出新型钎料与接头抗振动抗疲劳性能、涂层显微结构控制与全温域防氧化抗热震、界面稳定化理论方法与新型界面层材料以及金属功能涂层原位自生防护和拓展应用领域是炭/炭复合材料表面金属功能涂层的发展趋势。

利用常压弧光等离子体在铸铁表面熔覆fe-cr-si-b合金粉末制备耐磨涂层,采用金相显微镜、扫描电镜、x射线衍射仪、显微硬度计对熔覆层的组织和性能进行了分析。结果表明,熔覆层组织主要由近似于六方形、u形、l形或h形的初生(cr,fe)7c3相及短杆状或小块状(cr,fe)7c3共晶碳化物、-α(fe,cr)和fe3c组成;熔覆层与基体界面形成细小的共晶莱氏体组织,在界面处熔覆层与基体中的合金元素发生了相互扩散,形成具有冶金结合的涂层;熔覆层显微硬度可达600~1200hv0.2。

利用等离子喷涂技术在结晶器crzrcu基体上制备了cr_3c_2-30nicr涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对cr_3c_2-30nicr涂层与基体间结合强度的影响,观察了断口宏观形貌和涂层的显微组织结构,并对涂层进行了显微硬度试验。结果表明,影响涂层与基体结合强度的因素的主次关系为:送粉速率>主气流量>喷涂距离>功率;正交试验得出的最佳工艺参数为:喷涂距离130mm,主气流量120l/min,送粉速率30g/min,功率22kw;涂层与基体间的最高结合强度大于32.86mpa;涂层截面的显微硬度服从正态分布。

选取了具有优异的高温性能和一定的自润滑性能的高温镍基合金,作为复合涂层基体材料,润滑相则分别从高、中、低温固体润滑剂中选取了ag、caf2、石墨(c)、mos2、bn为基本润滑组元;耐磨相则选用了在高温下具有良好的抗氧化性能及耐磨损性能的碳化铬(cr3c2)硬质粒子,采用等离子喷涂技术制备了具有极佳相容性的高温润滑涂层。涂层的结合强度测定、硬度测定和扫描电镜分析均显示出涂层的梯度结构优于单层结构。梯度结构缓和了涂层内部的物理性能差异,不仅使涂层的硬度得到平缓过渡,而且使涂层的结合强度大大提高,有效改善了涂层的性能

研究了等离子喷涂和激光重熔zro2-7%y2o3热障涂层的微观结构,同时考察了两种涂层的抗冲蚀性能,并探讨了其冲蚀破坏机理.试验发现,等离子喷涂热障陶瓷涂层呈典型的层状堆积特征;经过激光重熔处理后,涂层表面形成了沿热流方向生长的柱状晶重熔区;相对于等离子喷涂试样,激光重熔涂层有较好的抗冲蚀性能;不管等离子喷涂试样还是激光重熔试样都表现为典型的脆性冲蚀特性.结果表明,等离子喷涂层的冲蚀磨损以片层状脱落为主,同时有一定程度的脆性陶瓷颗粒破碎;而激光重熔试样以近表面的裂纹萌生和扩展,最终导致重熔层晶粒破碎、剥离为主.

采用多种方法制备不同类型的al2o3-13%tio2热障涂层,即等离子喷涂常规涂层、纳米结构涂层及激光熔覆纳米结构涂层.在分析三类涂层微观组织的基础上,对其隔热性能进行了比较.结果表明,即等离子喷涂常规陶瓷涂层呈典型的层状堆积特征,纳米结构涂层都为特殊的两相结构,其中部分熔化区由类似的残留纳米粒子组成,等离子喷涂纳米结构涂层的完全熔化区为片层状结构,而相应的激光熔覆涂层的完全熔化区则为细小等轴晶.在相同条件下,等离子喷涂纳米结构热障涂层具有最好的隔热性能,而激光熔覆纳米结构涂层的隔热性能要好于等离子喷涂常规涂层.

英国航空母舰联盟报告说，英国公司已经开发了一种等离子喷涂铝钛涂层，专门用于保护新伊丽莎白女王号航空母舰的驾驶舱免受f-35b闪电ⅱ型战斗机发动机的巨大压力所造成的热量。