王宁
,
赵维勋
,
王平
,
王璐
,
贺世美
,
黄光宏
,
冯自修
,
魏政
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.033
为充分发掘氧化锆(YSZ:ZrO2-6wt%Y2O3)基热障涂层的潜力,利用纳米级的YSZ粉末作为陶瓷涂层原材料,分别对采用等离子喷涂(APS)和电子束物理气相沉积(EB-PVD)沉积具有纳米结构陶瓷涂层的工艺过程进行全面研究.对比性试验结果表明,涂层中引入纳米结构使热障涂层具有更高的隔热效果,更高的硬度以及更高的抗剥落能力.并对纳米结构陶瓷涂层微观结构的高温稳定性进行研究分析.
关键词:
热障涂层
,
物理气相沉积
,
等离子喷涂
,
纳米粉末
,
纳米结构
任维鹏
,
李青
,
肖程波
,
宋尽霞
,
何利民
,
黄光宏
,
曹春晓
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.014
采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)法在一种新型定向合金DZ466试样上沉积CoCrAlY黏结层和Y2O3部分稳定的ZrO2 (YSZ)陶瓷层,对试样进行1050℃循环氧化实验并研究其氧化行为.采用X射线衍射仪、扫描电镜以及电子探针对涂层进行显微组织分析.结果表明:在1050℃氧化1500h(热循环31次)后,热障涂层未出现脱落现象.沉积态CoCrAlY黏结层主要由β-CoAl相和γCo固溶体相组成;1050℃氧化后,在黏结层与陶瓷层界面生成热生长氧化物(TGO)层,黏结层逐渐发生退化,β-CoAl相逐渐转化为γCoNi固溶体;氧化1200h后,TGO/黏结层界面出现由活性元素效应导致的氧化物栓;TGO层皱曲行为导致TGO/陶瓷层界面出现微裂纹,并且该微裂纹沿界面横向扩展.TGO的厚度增长模式符合分段抛物线规律,初期氧化速率常数约为6.1×1014cm2/s,氧化400h后,氧化速率常数减小,为3.5×1014 cm2/s.
关键词:
DZ466合金
,
CoCrAlY
,
黏结层
,
热生长氧化物
,
氧化速率常数
黄光宏
,
申造宇
,
牟仁德
,
何利民
,
常振东
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.6.006
采用大功率离子束辅助(IBAD)电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备Nb/Nb5Si3叠层状复合材料.利用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的组成相和微观结构进行分析,探讨EB-PVD制备工艺对微叠层材料的结构和形貌的影响.采用双靶材、蒸气垂直入射及高温高束流制备微叠层材料,并进行真空热处理以考察微叠层材料在1200℃下保温3h后的结构演变.实验结果表明:制备出Nb/Nb5Si3微叠层复合材料,由立方Nb和四方Nb5 Si3混合相组成,具有明显的层状结构.真空热处理后,微叠层材料柱状晶结构向等轴晶转化.
关键词:
EB-PVD
,
IBAD
,
Nb/Nb5Si3微叠层
,
微观结构
,
热处理
吕坤鹏
,
李洪峻
,
黄光宏
,
屈治国
工程热物理学报
针对青藏高原等寒冷地区供暖帐篷内上下温差较大的问题,本文提出了在帐篷内供暖炉上方安装带有温差发电器件的风扇来提高温度场的均匀性.本文数值研究了在不同风扇送风量下帐篷内空气速度场和温度场分布以及不同风扇外形结构差异对温差发电器件冷热端温差的影响.结果表明:添加热电风扇后帐篷内温度场均匀性得到明显提高,设计的优化风扇结构满足热电模块工作温差的需要.
关键词:
帐篷
,
热电风扇
,
温差发电
贺世美
,
牟仁德
,
许振华
,
何利民
,
黄光宏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.07.008
采用电子束物理气相沉积和等离子喷涂工艺在Cf/SiC基体上制备了Si/3Al2O3·2SiO2+BSAS/Yb2SiO5环境障涂层(Environmental Barrier Coatings,EBC),研究了在1300℃、1.013×105Pa、气体流速为0.54m/s的水蒸气环境中Cf/SiC基体和EBC涂层的抗水蒸气性能.结果表明:涂覆Si/3Al2O3·2SiO2+BSAS/Yb2SiO5EBC的Cf/SiC试样,在实验进行到175h时开始出现失重,实验过程中生成的Yb(OH)3和Si(OH)4气体不断地挥发是造成Yb2SiO5面层变薄并导致试样失重的主要原因;同时,3Al2O3·2SiO2+BSAS中间层内Ba,Sr,Al元素的向外扩散、Yb2SiO5面层中的Yb元素向内扩散,以及EBC涂层内存在的残余应力是导致EBC发生失效的主要原因.
关键词:
Yb2SiO5
,
环境障涂层
,
水蒸气
,
失效
申造宇
,
何利民
,
黄光宏
,
牟仁德
,
顾金旺
,
刘维众
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00091
采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备出大尺寸、超薄、化学成分均匀的TiAl/Ti3Al微叠层复合材料. 通过XRD和SEM对材料的相组成和微观结构进行了分析. 结果表明: TiAl/Ti3Al微叠层表面状态良好, 具有明显的层状结构, 相结构由α2-Ti3Al和γ-TiAl组成. 利用热等静压技术对微叠层进行了致密化处理, 经热等静压处理后的试样具有较高的拉伸强度, 并表现出较好的延伸率. 根据拉伸断口形貌及结构特征, 探讨了微叠层材料薄板的微观变形机制和断裂机理. TiAl/Ti3Al微叠层薄板经热等静压处理后, 材料断裂方式由沿晶脆性断裂转变为具有一定韧性的准解理断裂和沿晶脆性断裂的混合断裂方式.
关键词:
电子束物理气相沉积,
,
微叠层材料,
,
微观结构,
,
力学性能,
,
断裂机理
申造宇
,
黄光宏
,
何利民
,
牟仁德
,
常振东
材料研究学报
采用大功率电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备了厚度为0.1-10mm大尺寸薄板TiAl/Ti3Al叠层状复合材料.利用XRD和SEM对材料的组成相和微观结构进行了分析.实验结果表明:材料由a2-Ti3Al和γ-TiAl相组成,具有明显的层状结构,TiAl晶粒平均尺寸为1-2μm.通过真空热处理的方法考察了微叠层材料的在不同温度下保温3h后的结构演变,并研究了微叠层材料层状结构的退化机理.
关键词:
复合材料
,
电子束物理气相沉积
,
TiAl/Ti3Al微叠层
,
微观结构
,
热稳定性
申造宇
,
何利民
,
黄光宏
,
牟仁德
,
顾金旺
,
刘维众
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00091
采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备出大尺寸、超薄、化学成分均匀的TiAl/Ti3Al微叠层复合材料.通过XRD和SEM对材料的相组成和微观结构进行了分析.结果表明:TiAl/Ti3Al微叠层表面状态良好,具有明显的层状结构,相结构由α2-Ti3Al和γ-TiAl组成.利用热等静压技术对微叠层进行了致密化处理,经热等静压处理后的试样具有较高的拉伸强度,并表现出较好的延伸率.根据拉伸断口形貌及结构特征,探讨了微叠层材料薄板的微观变形机制和断裂机理.TiAl/Ti3Al微叠层薄板经热等静压处理后,材料断裂方式由沿晶脆性断裂转变为具有一定韧性的准解理断裂和沿晶脆性断裂的混合断裂方式.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
微叠层材料
,
微观结构
,
力学性能
,
断裂机理
申造宇
,
黄光宏
,
何利民
,
牟仁德
,
顾金旺
,
郑洪
稀有金属材料与工程
采用真空电弧离子镀和电子束物理气相沉积技术在高温合金DZ125上沉积NiCrAlYSi金属粘结层和YSZ陶瓷面层.研究了抛光、振动光饰、砂纸打磨及吹砂4种不同的表面处理方法对金属粘结层表面微观结构和界面状态的影响.结果表明,4种表面处理方法都改善了金属粘结层表面结构,降低了表面粗糙度.进一步探讨了表面处理对涂层结合强度的作用.结果表明,经过表面处理后的样品结合强度都得到了提高.并分析了不同表面处理方法对涂层寿命的影响,最终明确了热障涂层失效机理.
关键词:
热障涂层
,
电子束物理气相沉积
,
表面处理
,
界面微观结构
,
失效机理
牟仁德
,
申造宇
,
黄光宏
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.2.001
采用离子束辅助(IBAD)电子束物理气相沉积(EB-PVD)工艺制备Nb/Nb-Si微叠层状复合材料,利用XRD和SEM对材料的物相结构和组成进行分析,测定材料的抗氧化性能和耐燃气热腐蚀性能,分析影响材料抗氧化性能和耐燃气热腐蚀性能的原因.结果表明:Nb/Nb-Si微叠层材料主要由立方Nb和四方Nb5Si3混合相组成;1150℃恒温氧化条件下抗氧化性能达到航空工业行业标准的抗氧化级,900℃/100 h燃气热腐蚀试验后试样的平均腐蚀速率为0.517 g/(m2·h);Ti,Cr元素的加入显著提高了Nb/Nb-Si微叠层的抗氧化性能和耐燃气热腐蚀性能.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
Nb/Nb-Si微叠层
,
抗氧化性能
,
耐燃气热腐蚀性能
