王建江
,
杜心康
,
付永信
,
薛锦
,
陆大勤
稀有金属材料与工程
以Ti-B4C-C为反应喷涂体系,依托SHS反应火焰喷涂制备TiC-TiB2复相陶瓷涂层技术,通过水淬熄实验,截取了喷涂过程中飞行不同距离的粒子,观测了不同飞行距离下,中间状态反应产物的宏观特征、成分和组织结构及其变化过程,理论探讨了复合粉体在氧-乙炔火焰焰流中的飞行燃烧过程与反应机理.研究表明,中间状态的反应产物按其宏观特征出现了完全熔融的实心陶瓷液滴、完全熔融的空心陶瓷液滴、表面熔融芯部未熔的陶瓷颗粒和完全未熔的陶瓷颗粒4种.其飞行燃烧过程机理是:SHS反应始于钛粉的熔化,对位于火焰焰流芯部的中小尺寸喷涂团聚颗粒,其燃烧合成受扩散和毛细管机制控制,以爆燃方式进行;对位于火焰焰流外围的较大尺寸喷涂团聚颗粒,其燃烧合成受组元熔解析出机制控制.
关键词:
SHS
,
反应火焰喷涂
,
TiC-TiB2复相陶瓷涂层
,
飞行燃烧
王建江
,
杜心康
,
刘宏伟
,
张龙
,
陆大勤
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00550
通过静态燃烧合成试验, 确定以Ti-B4C-C+5wt%Al为喷涂反应体系, 利用反应火焰喷涂技术在金属表面制备Ti(C0.7, N0.3)-TiB2-Al2O3复相陶瓷涂层. 研究发现, 涂层为复相非均质层状亚稳结构, 由TiC0.7, N0.3、TiB2、Al2O3和钛的氧化物相及气孔组成. 涂层组织可分为三类: TiB2尺度在微-纳米级呈团簇状分布的Ti(C0.7, N0.3)-TiB2共晶体组织; Ti(C0.7, N0.3)呈块状颗粒、尺寸1～2μm、其间分布着针状或长条状TiB2的组织; 黑色不规则气孔. 三类组织的形成原因与不加Al时基本相同, 但Al的加入使喷涂体系的反应速率提高, 并使涂层陶瓷相增多, 组织细化, 气孔率下降, 显微硬度提高.
关键词:
反应火焰喷涂
,
TiC-TiB2-Al2O3
,
multiphase ceramic coatings
,
structure
王建江
,
杜心康
,
陆大勤
,
刘宏伟
,
李文钊
稀有金属材料与工程
基于SHS反应火焰喷涂技术,在钢基表面制备了TiC-TiB2复相陶瓷涂层.通过对SHS火焰喷涂陶瓷涂层反应体系的设计和其热力学计算,给出了SHS反应火焰喷涂TiC-TiB2复相陶瓷涂层的最佳配系.研究得出,当Ti,B4C和C组成的反应体系按14:3:5摩尔比配制时,SHS反应易实现点火,反应绝热温度高,反应速度快,反应产物为TiC0.7N0 3与TiB2二相构成的共晶体,但其特有的共晶层状结构不明显,为交叉复相结构,陶瓷涂层较致密,机械性能较好,陶瓷与钢基体的结合强度可达27.5 MPa,显微硬度HV达15 270 MPa,耐磨性良好.
关键词:
SHS
,
反应火焰喷涂
,
TiC-TiB2复相陶瓷
,
涂层
王建江
,
杜心康
,
刘宏伟
,
陆大勤
,
薛锦
,
潘希德
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.04.018
基于SHS反应火焰喷涂技术,采用Ti-B4C-C喷涂体系,在钢基表面制备了TiC-TiB2复相陶瓷涂层.通过对SHS火焰喷涂陶瓷涂层的电子显微观察和X射线衍射及能谱分析,探讨了SHS反应火焰喷涂TiC-TiB2复相陶瓷涂层的组织结构及成因.研究发现,涂层是一种复相非均质、传统热喷涂层状涂层特征不明显的亚稳结构.涂层由占主体的TiC0.7N0.3、TiC0.2N0.8、TiB2相和少量TiO2、Ti2O、Ti3O5相及气孔组成.涂层中有三类特征各异的组织,即尺度在微-纳米级呈团簇状分布的组织,尺寸在1～3μm之间呈等轴状颗粒分布的组织和呈深黑色的不规则气孔.三类组织是由在喷涂粒子与基材接触之前,喷涂团聚粉粒经飞行燃烧和反应合成形成的熔融陶瓷液滴(又分为实心和空心两类)和不规则陶瓷颗粒(其形状与原喷涂团聚颗粒一样,但组织结构已发生转变,基本成为陶瓷相)与基材碰撞变形、冷却凝固、快速结晶形成的.
关键词:
SHS
,
火焰喷涂
,
TiC-TiB2陶瓷涂层
,
组织结构
王建江
,
杜心康
,
刘宏伟
,
张龙
,
陆大勤
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.03.035
通过静态燃烧合成试验,确定以Ti-B4C-C+5wt%Al为喷涂反应体系,利用反应火焰喷涂技术在金属表面制备Ti(C0.7,N0.3)-TiB2-Al2O3复相陶瓷涂层.研究发现,涂层为复相非均质层状亚稳结构,由TiC0.7N0.3、TiB2、Al2O3和钛的氧化物相及气孔组成.涂层组织可分为三类:TiB2尺度在微-纳米级呈团簇状分布的Ti(C0.7,N0.3)-TiB2共晶体组织;Ti(C0.7,N0.3)呈块状颗粒、尺寸1～2 μm、其间分布着针状或长条状TiB2的组织;黑色不规则气孔.三类组织的形成原因与不加Al时基本相同,但Al的加入使喷涂体系的反应速率提高,并使涂层陶瓷相增多,组织细化,气孔率下降,显微硬度提高.
关键词:
反应火焰喷涂
,
TiC-TiB2-Al2O3
,
复相陶瓷涂层
,
组织结构
