王东生
,
黄因慧
,
田宗军
,
刘志东
,
朱军
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.02.016
采用脉冲喷射电沉积方法在45钢基体表面制备了纳米镍涂层,用扫描电镜和X射线衍射仪研究了平均电流密度对镍涂层表面形貌、微观组织结构及平均晶粒尺寸的影响,并进行了耐腐蚀性试验.结果表明:用该方法制备的纳米镍涂层表面比较平整、晶粒细小并且结合较致密,但晶粒间仍存在一定的孔隙;随着平均电流密度的增大,平均晶粒尺寸先变小再变大,当平均电流密度为39.8 A·dm-2时涂层最致密,平均晶粒尺寸最小(13.7 nm);纳米镍涂层试样的耐腐蚀性能有较大的提高,但经过一段时间后腐蚀速率有所上升,这可能与腐蚀介质的渗入有很大关系.
关键词:
脉冲喷射电沉积
,
纳米镍涂层
,
微观结构
,
耐腐蚀性能
田宗军
,
王东生
,
沈理达
,
刘志东
,
黄因慧
材料热处理学报
采用等离子喷涂和激光重熔复合工艺在TiAl合金表面制备了纳米Al_2O_3-13wt%TiO_2复合陶瓷涂层.为了使重熔后的陶瓷涂层保留一定的纳米结构组织,采用相对较低的激光功率和能量密度进行重熔.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层形貌、微观结构和相组成.结果表明,等离子喷涂纳米陶瓷涂层由纳米颗粒完全熔化区和部分熔化区两部分组成,具有等离子喷涂态的典型层状结构;由于受到激光功率、能量密度、陶瓷材料热物性参数和涂层厚度等因素的综合影响,重熔后陶瓷涂层出现了明显的分层结构特征;依据组织形态的不同,可将其大致分为:重熔区、烧结区和残余等离子喷涂区.重熔区由致密细小的等轴晶组成,并且保留了部分来源于原等离子喷涂部分熔化区的残留纳米粒子.由于等离子喷涂过程中涂层沉积时的快速凝固作用,涂层以亚稳相γ-Al_2O_3为主,经过激光重熔处理后,γ-Al_2O_3又重新转变为稳定相α-Al_2O_3.
关键词:
激光重熔
,
等离子喷涂
,
纳米陶瓷涂层
,
微观组织
陈长军
,
王茂才
,
王东生
,
金人
,
刘一鸣
功能材料
为了解决镁合金表面耐腐蚀性能和扩大高能微弧火花合金化的应用范围,采用在碱性阳极氧化溶液中使用Al-Y电极在ZM5镁合金上进行了合金化的研究.结果表明,ZM5表面上形成了一层陶瓷薄膜,物相分析表明,该薄膜由MgO,同时还有MgAl2O4、2Al2O3·2SiO2·2H2O组成.3.5%(质量分数)NaCl浸泡腐蚀分析表明,高能微弧火花合金化后耐腐蚀性能得到提高.
关键词:
镁合金
,
高能微弧火花合金化
,
腐蚀
王东生
,
田宗军
,
王松林
,
沈理达
,
黄因慧
材料保护
为了探讨激光重熔对等离子喷涂常规和纳米热障涂层（TBCs）的影响，采用等离子喷涂工艺在γ—TiAl合金表面制备了常规和纳米ZrO2—7％Y2O3TBCs，并对其进行激光重熔处理，研究了等离子喷涂常规TBCs、激光重熔一等离子喷涂常规TBCs、等离子喷涂纳米TBCs及激光重熔．等离子喷涂纳米TBCs4种涂层在850℃=下的抗热震性能。结果表明：4种TBCs热震失效次数依次为73，118，146，163次，相应的热震破坏形式分别为整体剥落、局部剥落、边角剥落和局部剥落；纳米结构有利于提高涂层的抗热震性能；激光重熔在一定程度上改善了等离子喷涂层的抗热震性能。
关键词:
激光重熔
,
ZrO2-7％Y2O3热障涂层
,
等离子喷涂
,
抗热震性能
王东生
,
田宗军
,
张少伍
,
屈光
,
沈理达
,
黄因慧
材料保护
为了深入了解激光多层熔覆工艺与涂层性能之间的关系，采用压片预置式激光多层熔覆工艺制备了纳米Al：O3-13％TiO2（质量分数）陶瓷层；通过3因素3水平正交试验分析了激光熔覆熔池闭环控制温度、超声振动频率及保温箱预热温度对涂层结合强度的影响，并对激光熔覆．工艺参数进行了优化；通过扫描电镜（SEM）和结合强度测试研究了最优工艺下所得涂层的形貌和性能。结果表明：影响涂层结合强度的因素主次顺序依次为熔池闭环控制温度、保温箱预热温度、超声振动频率；激光多层熔覆纳米Al2O3-13％TiO2涂层最佳工艺参数为熔池闭环控制温度2500oC，超声振动频率50kHz，保温箱预热温度400℃；优化工艺熔覆的涂层各层之间无明显界面，涂层内部致密、连续，基本无孔隙及贯穿性大裂纹，涂层结合强度明显提高。达66．3MPa。
关键词:
激光熔覆
,
多层熔覆
,
纳米A1203-13％Ti02陶瓷涂层
,
涂层形貌
,
工艺参数优化
王东生
,
田宗军
,
王松林
,
杨斌
,
沈理达
,
黄因慧
材料导报
为了深入研究等离子喷涂纳米Al2O3-13 ％TiO2(质量分数)工艺参数与涂层性能之间的关系,采用正交试验设计法,针对等离子喷涂过程中喷涂距离、喷涂电流、主气压力及辅气压力等4个主要参数,选用L9(34)正交表,以涂层结合强度为指标开展制备工艺参数的优化.结果表明,影响涂层结合强度的因素主次顺序是喷涂电流、喷涂距离、主气压力、辅气压力；等离子喷涂纳米Al2O3-13％TiO2最佳工艺参数为:喷涂距离110mm,喷涂电流870A,主气压力0.31MPa,辅气压力0.97MPa,优化工艺喷涂的涂层结合强度达到31.5MPa.
关键词:
等离子喷涂
,
纳米涂层
,
工艺参数
,
正交试验设计
,
优化
王东生
,
田宗军
,
张少伍
,
曲光
,
沈理达
,
黄因慧
材料保护
纳米陶瓷具有高韧性和超塑性等独特的性能,用于制备涂层可极大地提高其耐冲蚀性能.以常规和纳米团聚体Al2O3-13%TiO2(质量分数)陶瓷粉末为原料,采用等离子喷涂工艺在TiAl合金表面制备了2种陶瓷涂层.比较了2种涂层的微观结构、结合强度和抗冲蚀性能,探讨了涂层的冲蚀破坏机理.结果表明:常规涂层呈典型的层状堆积特征,有一定的孔隙且分布有微裂纹;纳米结构涂层由部分熔化区以及完全熔化区组成,呈双相组织结构;常规陶瓷涂层表现为典型的脆性冲蚀特性,纳米结构陶瓷涂层呈明显的脆性冲蚀特性,同时有一定程度的塑性冲蚀特征,具有较好的结合强度及抗冲蚀性能.2种等离子喷涂层的冲蚀磨损都以片层状脱落为主,同时有一定程度的脆性陶瓷颗粒破碎.
关键词:
等离子喷涂
,
陶瓷涂层
,
纳米结构
,
TiAl合金
,
抗冲蚀性能
陈长军
,
王茂才
,
王东生
,
金人
,
刘一鸣
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.06.022
为了研究纯稀土对镁合金腐蚀性能的影响,用高能微弧火花合金化(电火花)设备在ZM5镁合金上进行了La合金化.使用金相、电子探针和X射线衍射仪等设备对获得的涂层进行了显微结构和成分分析.并利用电化学测试仪器进行了极化曲线的测试.研究表明,可获得无气孔、裂纹的冶金结合的界面和合金化层,成分分布存在一个渐变的过程.合金化层主要由稀土镧、AlLa2与Mg17Al12相组成;合金化层的腐蚀电位正移了大约59 mV,而合金化层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能几乎没有改善.
关键词:
镁合金
,
镧
,
电火花合金化
,
腐蚀
陈长军
,
王茂才
,
王东生
,
金人
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2004.02.012
利用电火花合金化技术在ZM5镁合金上进行本体修复和提高耐蚀性的目的,研究了在保护气体的条件下,使用ZM5电极在ZM5基材上进行电火花合金化,基材表面形成了厚0.15mm,显微硬度102～114HV(基材82～90HV),耐蚀性改善的改性层.表面改性层主要由α-Mg、β(A112Mg17)和Al2Mg组成.合金化层腐蚀性能的提高可归因于快速凝固组织结构的形成和该层中Al,Zn,Mn元素含量的富集.
关键词:
电火花合金花
,
镁合金
,
改性层
,
ZM5合金
周妍
,
张然
,
王东生
,
杨斌
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.10.016
WO3是一种多功能半导体材料,光致变色是其重要性质之一.利用单质W和Mo与双氧水之间的反应,加入Na2SO4作为矿化剂,通过水热合成制备出具有新颖结构的六方相Mo掺杂WO3纳米材料.应用SEM,XRD,HRTEM,XPS等检测手段分别对掺杂纳米材料的形貌和尺寸、物相、掺杂成分等进行研究,证明了产物为纯六方相的MoxW1xO3,并确认了掺杂的成功.通过与纯WO3纳米线对比,所制备的MoxW1xO3材料所具有的由掺杂导致的带隙改变及其独特的复合纳米结构,都有利于提高电子传递效率,从而使光致变色性能明显提高.
关键词:
WO3纳米材料
,
掺杂
,
光致变色
,
水热法
