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HVOF喷涂WC-10Co4Cr涂层的性能及滑动磨损机理

陈小明 , 周夏凉 , 吴燕明 , 伏利 , 赵坚 , 王莉容 , 毛鹏展 , 赵鹏 , 马红海

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.018

目的研究WC-10Co4Cr涂层的耐滑动磨损性能及机理.方法在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层.分析了WC-10Co4Cr涂层的物相组成、显微组织,并测试了其硬度、结合强度、孔隙率及在560 r/min和1120 r/min转速下的滑动磨损性能.结果涂层的显微硬度为1325HV0.2,结合强度为72 MPa.涂层组织致密,孔隙率为0.76％.在560 r/min下磨损10h,涂层与基体的磨损失重比为1∶138.36;在1120 r/min下磨损10h,涂层与基体的磨损失重比为1∶127.44.结论在滑动摩擦磨损的初期,涂层的磨损失效机制主要表现为磨粒磨损.随着滑动速度的增大,涂层的磨损失效机制主要表现为疲劳磨损.

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-10Co4Cr涂层 , 显微硬度 , 耐磨性能

HVOF 喷涂 WC-12Co 涂层性能及磨蚀机理

周夏凉 , 陈小明 , 赵坚 , 王莉容 , 程文韬 , 伏利 , 毛鹏展

腐蚀与防护

为提高水力机械表面抗磨蚀性能，采用超音速火焰喷涂（HVOF）喷涂微米粉末制备 WC-12Co 涂层，测试了涂层的显微硬度、孔隙率、结合强度及抗磨蚀性能。利用 XRD 表征了涂层的物相组成，并利用 SEM 分析了涂层的微观组织结构及磨蚀后的表面形貌，探讨了涂层在含沙水流中的磨蚀机理。结果表明，获得的 WC-12Co 涂层的孔隙率为0．83％，平均显微硬度达1189．7 HV0．2，结合强度大于62 MPa，其耐磨蚀性能是基体的3倍以上，有效提高基体的耐磨蚀性能。在含沙水流中的磨蚀主要是由沙粒冲蚀和气体气蚀所引起的。

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-12Co , 显微硬度 , 结合强度 , 磨蚀

超音速等离子与超音速火焰喷涂WC-10C04Cr涂层的性能及磨损机理

吴燕明 , 陈小明 , 周夏凉 , 王莉容 , 赵坚 , 伏利 , 毛鹏展

材料热处理学报

采用超音速等离子喷涂和超音速火焰喷涂分别制备了WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,表征和分析了WC-10Co4Cr涂层的物相组成、微观组织结构,进行了硬度、孔隙率、结合强度及560和1120 r/min下的磨损对比试验.结果表明,超音速等离子喷涂制备的涂层的综合性能与超音速火焰喷涂制备的涂层性能相当.在560 r/min下磨损10 h,超音速等离子喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶122.15,超音速火焰喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶138.36,涂层的磨损机制主要表现为磨粒磨损.在1120r/min下磨损10 h,超音速等离子喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶109.53,超音速火焰喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶127.44,涂层的磨损机制主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损.

关键词: 超音速等离子喷涂 , 超音速火焰喷涂 , WC-10Co4Cr , 显微硬度 , 结合强强度 , 耐磨性能

超音速火焰喷涂 WC-10Co4Cr 涂层的力学性能及断裂机理

周夏凉 , 陈小明 , 吴燕明 , 伏利 , 王莉容 , 马红海

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201510012

采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在不锈钢基体上制备了 WC-10Co4Cr 涂层,测试了涂层的显微硬度和结合强度,研究了涂层的物相组成和横截面、断裂面的形貌,分析了涂层的断裂方式和断裂机理.结果表明：WC-10Co4Cr 涂层的平均显微硬度达1147．6 HV,结合强度为70 MPa；涂层的拉伸断裂为典型的脆性断裂,没有明显的塑性变形过程；涂层中颗粒间的孔隙和微裂纹在外应力的作用下形成裂纹,裂纹沿颗粒与颗粒间的界面扩展并伴随扩展方向的偏转,最终导致涂层的断裂.

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-10Co4Cr 涂层 , 显微硬度 , 结合强度 , 断裂

陶瓷颗粒增强环氧树脂复合涂层的力学性能及断裂机理分析

王莉容 , 吴燕明 , 陈小明 , 伏利 , 毛鹏展 , 周夏凉

电镀与涂饰

采用不同含量的Al2O3、ZrO2、SiC、WC这4种陶瓷颗粒分别制备了陶瓷颗粒增强环氧树脂涂层(陶瓷/环氧复合涂层),测试了所制涂层的洛氏硬度与结合强度.通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察拉伸试验后涂层断裂面的形貌,探讨了涂层的断裂失效方式和断裂机理.结果表明,4种陶瓷/环氧复合涂层的洛氏硬度均较纯环氧涂层高,达到77～107 HR,呈现WC涂层＞Al2O3涂层＞ ZrO2涂层＞SiC涂层的趋势.除了陶瓷颗粒本身的硬度,其与环氧树脂的相容性对涂层洛氏硬度的影响很大.适当的陶瓷颗粒加入量能提高涂层的结合强度,加入过多反而使结合力下降.涂层的气泡或孔隙等薄弱部位作为断裂源,在外应力的作用下形成宏观裂纹,裂纹沿着薄弱区域扩展并发生偏转,最终导致涂层的断裂脱落.

关键词: 陶瓷 , 环氧树脂 , 复合涂层 , 硬度 , 结合强度 , 断裂机理

超音速等离子喷涂制备水力机械耐冲蚀涂层的研究

吴燕明 , 伏利 , 陈小明 , 周夏凉 , 毛鹏展 , 马红海

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.001

SQC-100新型超音速等离子喷涂系统既有HVOF的高速度和涂层致密性,又有等离子的高沉积效率,能够在保证涂层质量的前提下有效降低成本.采用SQC-100型超音速等离子喷涂技术喷涂WC-10Co-4Cr涂层,并研究其耐冲蚀性能.结果表明,孔隙率为0.77%,硬度为1 210 HV0.2,结合强度达到72 MPa,涂层性能基本达到超音速火焰喷涂同等水平.此外,获得的涂层具有良好的耐泥沙冲蚀性能,涂层耐冲蚀性是ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢的3.88倍,并研究了涂层内部裂纹主要以穿晶断裂形式扩展.研究表明WC-10Co-4Cr涂层在高含沙水流中的水力机械零部件领域有广泛的应用前景.

关键词: 超音速等离子喷涂 , WC-10Co-4Cr , 冲蚀 , 穿晶断裂

分子线的伏-安特性研究

李英德 , 李红海 , 苏燕 , 王传奎

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2002.z1.032

利用密度泛函理论计算了共扼分子2-氨基-5-硝基-1, 4-二乙炔基-4′-苯硫醇基苯的电子结构, 并利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏-安特性. 该工作将有利于未来分子电子学器件的设计.

关键词: 化学吸附 , 分子线 , 分子电子学

提高光伏玻璃透光率的研究概述

耿铁 , 胡金中 , 蔚川乐 , 盛洁 , 秦立祥

硅酸盐通报

能源短缺已经成为阻碍当今世界经济发展的重大问题,开发新型能源已经受到广泛的共识.太阳能作为一种无污染、可再生能源,它的利用受到越来越多的重视.太阳能光伏玻璃的透光率在太阳能利用方面起着重要的作用,所以如何提高光伏玻璃的透光率已成为光伏行业一项重大的研究课题.光伏玻璃作为光伏电池组件封装的重要组成部分,是直接应用在太阳能光伏发电组件上,具有传递和控制光线,或导出电流作用的玻璃产品.光伏玻璃的透光率是影响太阳能光伏电池转换效能的重要因素,然而它受到玻璃中金属含量,压延花型以及玻璃表面薄膜制备方法等很多因素的影响.本文介绍了影响光伏玻璃透光率的因素,并且详细地概述了提高光伏玻璃透光率的方法以及对这些方法所做的研究,为下一阶段的研究提供了方向.

关键词: 光伏玻璃 , 透光率 , 增透膜

双光子光伏光折变介质中非相干耦合亮-暗混合光伏孤子族

袁建法 , 郝瑞宇

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.04.012

为了得到双光子非相干耦合亮-暗混合光伏孤子族的结果,采用数值模拟方法,对稳态情况下多束互不相干的光束在双光子光伏光折变晶体中的传播进行了研究.结果表明:具有相同偏振和相同波长的多束互不相干的入射光束可在晶体中形成双光子非相干耦合亮-暗混合光伏孤子族.当入射光束中仅包含两个分量时,孤子族就转化为光伏孤子对;并用双光子光伏光折变晶体LiNbO3进行了分析说明.研究结果可为空间光孤子理论的发展提供理论依据.

关键词: 非线性光学 , 光折变效应 , 双光子光折变介质 , 亮-暗混合孤子族