ZrO2-ZiCrAl系功能梯度热障涂层界面残余热应力研究

研究用等离子喷涂方法制备Ｚｒｏ２－ＮｉＣｒＡｌ系功能梯度热障涂层的不同梯度过渡层之间,以及与基体之间界面的残余热应力和功能梯度热障涂层厚度、组分对残余热应力的影响．方法来用热弹性有限元方法．结果所设计的功能梯度热障涂层的界面残余热应力得到有效缓和．结论对于所要保护的基体,可用有限元数值分析结果选择适当的功能梯度材料体系．     

等离子喷涂涂层的冲击响应频谱分析

介绍了一种具有摆杆结构的材料表面冲击试验机,对等离子喷涂Ａｌ２Ｏ３－１３％ＴｉＯ２,Ｃｒ２Ｏ３,ＷＣ－１７％Ｃｏ涂层进行了冲击试验研究,测试了在不同冲击能量下涂层－基体系的冲击响应频谱,借助扫描电镜对涂层冲击后的表面进行了观察,结合表面形貌观察结果对涂层冲击过程中的频域和时域信号进行了对比分析。结果表明,涂层在冲击过程中所表现出的频谱特征和涂层受冲击载荷作用后的形态存在相互对应关系。对于所研究的涂层,存在一个临界转变能量值范围,以小于和大于此能量值范围进行冲击试验时其频谱特征会表现出明显的不同。根据对涂层冲击痕表面形貌的扫描电镜观察,此转变值实际上也对应着涂层开始出现破坏的冲击能量。初步的试验结果表明,将频谱分析用于等离子喷涂涂层冲击性能研究是可行的。     

常温常压等离子体氟碳纳米颗粒膜表征

通过介质阻挡放电在大气压条件下进行等离子体聚合,获得了氟碳聚合物薄膜。并用红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜以及静滴接触角界面张力测量仪等测试方法研究了膜的化学结构、表面物理形态与放电条件之间的关系。实验结果表明,聚合物膜是一种由纳米颗粒堆积而成的多孔膜。通过选择控制放电的功率、时间以及单体的流量,可以得到含FC或FCO官能团的聚合物膜。经该聚合物涂层后的棉织物具有超级拒水拒油性能,比表面能可降为2.429×10-2J/m2,而且透湿指数为0.9997,涂层后织物透湿性几乎没有变化。     

基体的梯度结构对涂层硬质合金性能的影响

通过控制烧结气氛制备了均质和梯度结构的硬质合金基体，并用化学气相沉积制成涂层硬质合金及切削刀片。采用光学显微镜和扫描电镜观察，通过显微硬度抗弯测试和切削试验对均质基体和梯度基体的涂层硬质合金的组织特征与性能进行对比研究。研究结果表明，梯度结构的硬质合金基体可以提高涂层硬质合金的抗弯强度；相对于均质基体的涂层硬质合金刀片，梯度基体的涂层硬质合金刀片在保持耐磨性能的同时能显著提高抗冲击性能。基体涂层合金的组织结构及断口特征显示，梯度基体表层韧性区可阻碍裂纹的扩展。     

电弧喷涂铝涂层的抗高温空气氧化性能

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备铝涂层。用Q235钢、铝涂层和封孔铝涂层3种试样进行400℃和500℃涂层氧化和失效试验，并绘制了氧化动力学曲线。结果表明，在500℃以下，在Q235钢基体上电弧喷涂铝涂层和封孔铝涂层可以提高试样的抗氧化能力，但只是在短期内有效。在相同的温度下，封孔铝涂层试样氧化速度最低，铝涂层试样和Q235钢试样的氧化速度大约分别是它的2倍和3倍。氧化过程中，氧化气体渗透到涂层内部，Al2O3膜不断生成、破碎和剥落，并在涂层颗粒机械结合部位堆积，产生的张应力造成涂层的内聚强度降低，塑性和密封性能变差，防腐作用减弱，这是涂层氧化和失效的主要原因。     

热喷涂铁铝合金涂层

采用光学显微镜和显微硬度计等仪器，研究气体爆燃时，铁铝涂层的表面形貌、显微硬度的变化．当单位时间内提供粉末能量减少时，喷涂涂层的微观组织是黑白相间的片层组织．增加单位时间内提供粉末的能量．可得到均匀的组织涂层．当氧气和乙炔流量比为l时，涂层中各点的显微硬度近似相等，显微硬度值为552HV0．2.选用新型耐锌腐蚀涂层材料——铁铝合金材料，在工件表面喷涂铁铝合金保护层，探讨铁铝合金材料涂层质量与喷涂工艺的关系，从而获得最佳的耐锌腐蚀涂层．     

金属基体表面热熔敷玻璃涂层耐蚀性研究

利用斑点试验、点蚀试验、电化学测试及扫描电镜等方法，研究了熔敷温度、保温时间和稀土添加量等工艺参数对热熔敷法制备的玻璃涂层耐蚀性的影响，探讨了添加稀土提高玻璃涂层耐蚀性的机理。试验结果表明，采用热熔敷法制备的玻璃涂层有较好的耐蚀性。随着熔敷温度的提高和保温时间的延长，形成了一定量的晶相后会降低涂层的耐蚀性。试验结果表明，熔敷温度为700℃、保温5min后能够得到耐蚀性良好的玻璃涂层。添加稀土提高了釉料的软化温度和熔融釉料的粘度，阻止了结晶形核和晶核长大，减少了晶相，同时提高了涂层的电极电位，使涂层耐蚀性显著提高。当稀土含量为2％时，涂层的耐蚀性较好。     

金属基体表面热熔敷玻璃涂层耐蚀性研究

利用斑点试验、点蚀试验、电化学测试及扫描电镜等方法 ,研究了熔敷温度、保温时间和稀土添加量等工艺参数对热熔敷法制备的玻璃涂层耐蚀性的影响 ,探讨了添加稀土提高玻璃涂层耐蚀性的机理。试验结果表明 ,采用热熔敷法制备的玻璃涂层有较好的耐蚀性。随着熔敷温度的提高和保温时间的延长 ,形成了一定量的晶相后会降低涂层的耐蚀性。试验结果表明 ,熔敷温度为 70 0℃、保温 5min后能够得到耐蚀性良好的玻璃涂层。添加稀土提高了釉料的软化温度和熔融釉料的粘度 ,阻止了结晶形核和晶核长大 ,减少了晶相 ,同时提高了涂层的电极电位 ,使涂层耐蚀性显著提高。当稀土含量为 2 %时 ,涂层的耐蚀性较好。     

电弧喷涂铝及铝-锌涂层在动态腐蚀介质中的耐蚀性研究

对钢铁基体表面电弧喷涂铝及铝锌涂层进行了动态腐蚀实验 ,以失质量法计算了腐蚀速度 ,并探讨了腐蚀机理。采用SEM对铝及铝锌涂层腐蚀前后的外表形貌进行了观察 ,并对铝及铝锌涂层表面进行了能谱分析 ,采用电化学系统测试了涂层的自腐蚀电位。实验结果表明 ,在 3 %NaCl水溶液中铝涂层的耐蚀性优于铝锌涂层 ;其原因是铝涂层表面上氧化膜的自愈能力及自腐蚀电位高于铝锌涂层。研究还表明 ,铝及铝锌这些阳极涂层不仅能有效地保护它所覆盖的钢铁表面 ,还能保护暴露于腐蚀介质中的钢铁基体表面。在铝、铝锌涂层上刷涂有机涂料 ,有机涂料能渗透到金属涂层的孔隙中 ,将孔隙封闭。同时 ,有机涂层和金属涂层能构成复合涂层 ,其防腐效果更佳     

45#钢多弧离子镀硬质涂层的耐磨性

相同工艺条件下，在45#钢表面多弧离子镀CrN、TiN、（Zr，Ti）N和TiN+Ti（C，N）硬质涂层，利用磨损失重法及划痕试验评价了不同涂层的耐磨性。结果表明，CrN涂层具有最优异的耐磨性。另外，利用SEM和XRD分别研究了CrN涂层/45#钢的剖面形貌和CrN涂层的相组成。