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采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用扫描电镜对涂层显微结构进行观察和分析,同时测试了涂层的显微硬度、结合强度扣热震性能.结果表明:纳米氧化锆涂层由完全融化区和部分融化区组成,孔隙率约为7%,显微硬度为655.81 HV,结合强度为54.37 MPa,在1 000℃下,可承受40次热循环,涂层无明显脱落现象.

关键词: 镍基高温合金 , 纳米二氧化锆 , 等离子喷涂 , 显微组织 , 显微硬度 , 热震性能 , 结合强度

涂布刮刀表面等离子喷涂纳米AI203—13％Ti02涂层的特性

毕恩兵 , 孙宏飞 , 高鹏 , 李冲 , 郭娜娜 , 牛占蕊 , 李艳

材料保护

为了深入研究纳米A1203-13％TiO：（ATl3）涂层的组织、性能与喷涂工艺参数之间的关系，采用正交试验法对等离子喷涂工艺的电流、电压、送粉率和喷涂距离等参数进行了优化，在涂布刮刀表面制备了纳米ATl3涂层。采用金相显微镜，SEM，EPMA和XRD等对纳米ATl3涂层的组织、磨粒磨损性能和结合强度进行了分析。结果表明：纳米ATl3涂层均匀致密，孔隙率低；涂层存在全熔和半熔双态结构特征，相结构明显，以稳定相Ot．A1：O，和Rutile—Ti02为主，存在亚稳态1一A120，相结构转变；涂层与基体以机械结合为主，结合强，耐磨性良好；涂层表面应力以残余压应力为主。

关键词: 等离子喷涂 , A1203—13％Ti02 , 陶瓷涂层 , 纳米结构 , 残余应力 , 磨粒磨损 , 双态分布

等离子喷涂陶瓷层的摩擦磨损性能及机理

赵振南 , 林莉 , 李喜孟 , 李光

材料保护

为了提高叼纸牙表面的摩擦磨损性能,采用等离子喷涂技术在T10钢基体上分别喷涂了5种氧化物陶瓷涂层,对5种涂层摩擦磨损的性能及机理进行了研究.结果表明:与Al2O3/Cr2O3复合涂层相比,100%Al2O3和100%Cr2O3陶瓷涂层的摩擦系数和体积磨损量都比较低,摩擦磨损性能更优;Al2O3/Cr2O3复合涂层磨损机理主要为磨粒磨损,而100%Al2O3和100%Cr2O3涂层则主要为疲劳磨损.

关键词: 等离子喷涂 , 陶瓷层 , 磨擦磨损 , Al2O3 , Cr2O3 , 性能 , 机理

等离子体喷涂中颗粒加热过程数值模拟

何翔 , 刘敏 , 文魁 , 杨焜 , 闫星辰 , 王凯

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.003

目的研究颗粒在等离子体喷涂中的加热过程及影响因素.方法使用Fluent软件对处于等离子射流中颗粒的加热过程与状态进行求解计算,根据计算结果分析了喷距、颗粒直径与颗粒材料对颗粒加热状况与内部温度梯度的影响.结果对于不同的喷距,在颗粒升温过程中,颗粒表面温度高于中心温度;在颗粒降温过程中,颗粒表面温度低于中心温度,并且降温过程中的表面-中心温差远小于升温过程中的表面-中心温差.在颗粒升温过程中,其内部存在不同的加热阶段.对于不同的直径,虽然大颗粒比小颗粒能进入射流中心更深的位置,但小颗粒的加热效果更好.表面-中心温差随着颗粒直径的增大而增大,三种不同直径的颗粒的表面-中心温差变化曲线都表现出相似的趋势.对于不同材料的颗粒,热导率越低的颗粒,其表面-中心温差越高,越难以完全熔化.结论喷距、颗粒直径与颗粒材料对颗粒加热状况和内部温度梯度有很大的影响,该模拟结果能为分析颗粒与等离子体之间的传热提供参考.

关键词: 等离子喷涂 , 颗粒 , 加热过程 , 交互作用 , 表面-中心温差 , 数值模拟 , Fluent

等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2 O3涂层的制备及摩擦性能研究

曹玉霞 , 杜令忠 , 张伟刚 , 兰叶 , 黄传兵

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.05.012

目的：制备等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2 O3高温固体润滑耐磨涂层,并研究该涂层的摩擦性能和磨损机理。方法采用喷雾造粒、化工冶金包覆和固相合金化技术制备NiCoCrAlY/Al2 O3复合粉体,用等离子喷涂技术在45#钢表面制备NiCoCrAlY/Al2 O3复合涂层。用SEM和XRD等手段分析粉体和涂层的显微结构和物相组成,研究涂层从室温到800℃的摩擦磨损性能,探讨NiCoCrAlY/Al2 O3复合涂层在室温和高温下的磨损机理。结果 Al2 O3颗粒表面均匀包覆着一层致密的NiCoCrAlY合金,包覆层厚度大约为3~5μm；等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2 O3复合涂层呈典型的层状结构,涂层各层间结合良好,涂层中孔隙率约为2.84%,主晶相为NiCrAl合金相和Al2 O3相。涂层的摩擦系数随温度的升高逐渐降低,在室温下约为0.64,800℃时在0.4以下。高温下,金属氧化物的形成是摩擦系数降低的主要原因。涂层的磨损率随温度的升高先升高后降低。涂层在低温下为脆性断裂和磨粒磨损,高温下为氧化磨损、磨粒磨损、塑性变形和金属氧化物的转移。结论等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2 O3复合涂层是一种性能优良的高温固体润滑耐磨涂层。

关键词: NiCoCrAlY/Al2 O3 , 复合涂层 , 等离子喷涂 , 摩擦性能

等离子喷涂法制备炭/炭复合材料硅酸钇涂层研究

黄敏 , 李克智 , 李贺军 , 黄剑锋 , 付前刚

新型炭材料

采用等离子喷涂(Atmospheric plasma spraying , APS)法在炭/炭复合材料碳化硅(SiC)内涂层表面制备了硅酸钇涂层.分别采用XRD和SEM分析了所得涂层的微观结构,并测试了带有SiC/硅酸钇复合涂层的炭/炭复合材料试样在1500℃静态空气中的抗氧化性能.结果表明:通过调节喷涂粉料中的SiO2和Y2O3的摩尔比,可制得Y2SiO5、Y2Si2O7、Y2Si2O7/Y2SiO5和Y4Si3O12/Y2Si2O7/ Y2SiO5四种不同结构的硅酸钇涂层;1500℃氧化73h后,SiC/Y4Si3O12/Y2Si2O7/Y2SiO5涂层试样的氧化失重速率相对较低,仅为1.01×10-4 g · cm-2 · h-1.

关键词: 炭/炭复合材料 , 涂层 , 硅酸钇 , 等离子喷涂

镁合金表面等离子喷涂钙/磷涂层在SBF中的降解行为研究

郭远军 , 宁成云 , 谭帼馨 , 黄闪闪 , 熊文名 , 朱红

稀有金属材料与工程

采用大气等离子喷涂在镁合金AZ31B表面制备了可降解钙/磷涂层.利用XRD、SEM、EDS分析了涂层的相组成、结晶度及在人体模拟液(SBF)中浸泡前后的显微形貌和元素组成,根据pH值和降解速率研究了涂层的体外降解性能.研究表明:钙/磷涂层与镁合金基体紧密结合,致密度高,涂层由较难降解的HA相和较易降解的Ca3(PO4)2、Ca4P2O9和CaO组成,涂层中HA结晶度为49.3％.生物降解性能研究显示,钙/磷涂层材料在SBF溶液中的pH值和降解速率均小于镁合金基体,且较小的变化幅度使涂层材料的降解行为控制在稳定范围内.

关键词: 镁合金 , 等离子喷涂 , 钙/磷涂层 , 降解可控

瓷罗拉等离子喷涂防静电耐磨损涂层工艺

周静 , 陈汉宾 , 张隆平

表面技术

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.

关键词: 瓷罗拉 , 等离子喷涂 , 防静电 , 耐磨损 , 涂层