中国科学院金属腐蚀与防护研究所成果介绍

SEBF、SLF系列重腐蚀防护涂装技术编号：J990824随着社会牛产规模的扩大,各种材料遭受环境腐蚀日趋严重,现有的防腐涂料和技术,如衬胶,工艺复杂、价格昂贵、复杂结构工件个能使用;聚烯烃类,与基材的粘附力差;一些树脂类、耐蚀性能不足等已不能满足要求。中国科学院金属腐蚀与防护研究所经过多年研制,成功开发出SEBF和SLF重腐蚀防护涂装技术,其性能指标均已达到或超过国际同类产品的先进水平。SEBF单组份涂料：采用熔融结合喷涂技术,由于涂料不含溶剂,在涂装过程中不会造成环境污染,同时提高了耐蚀性能;涂层致密光滑、…     

新型粉末涂料用聚酯树脂的GPC测定

粉末涂料是近几年来国际国内发展很快的一种新型涂料，河南省科学院化学研究所研制的新型粉末涂料兼有热塑性和热固性粉末优点，为监控其质量建立了高效凝胶渗透色谱法（ＧＰＣ）测定粉末涂料用聚酯树脂表现分子量及其分子量分布的方法，结果表明、该产品与英国Ｐ４１２７产品性能相近。     

纳米氧化铁在环氧粉末涂料中的应用研究

开展了纳米氧化铁在环氧粉末涂料中的应用研究,介绍了环氧粉末涂料的配制及其性能测试结果.试验结果表明,在环氧粉末涂料中加入适量的纳米氧化铁,可提高涂料的综合性能.讨论了纳米氧化铁的不同加入量对涂层抗紫外光性能的影响.     

超音速火焰喷涂制备双峰WC-12Co涂层组织性能研究

采用JP-8000型超音速火焰(HVOF)喷涂设备,在低碳钢基体上制备了双峰WC-12Co涂层,测试了涂层的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损性能.并利用XRD对喷涂粉末及涂层进行了相结构分析,用扫描电子显微镜对喷涂粉末、磨粒磨损后的涂层表面形貌进行了观察.结果表明:在喷涂过程中,仅有很少量的WC粒子发生氧化脱碳...     

HVOF制备亚微米结构WC-12Co涂层性能研究

采用超音速火焰(HVOF)喷涂工艺制备了亚微米结构WC-12Co涂层,测试了这种亚微米涂层的结合强度、显微硬度及抗磨粒磨损性能,并利用XRD对喷涂粉末及涂层进行相结构分析,用扫描电子显微镜对喷涂粉末、磨粒磨损前后的涂层表面形貌进行观察.研究结果表明:喷涂过程中,亚微米结构WC粒子没有明显的脱碳分解发生,涂层组织结构致密,其显微硬度平均值高达HV1105;在相同的试验条件下,16Mn钢的磨粒磨损量是亚微米WC-12Co涂层的7.8倍,这表明亚微米结构涂层具有优异的抗磨粒磨损性能.     

超音速等离子喷涂制备AgSnO_2/Cu复合电接触材料及其性能研究

使用化学共沉淀、高能球磨法制备AgSnO2粉体作为喷涂粉末,利用超音速等离子喷涂技术在纯Cu表面制备AgSnO2涂层。对涂层的组织结构和成分进行分析,并测定涂层的显微硬度、结合强度以及电性能。结果表明,制备所得的AgSnO2涂层具有等离子喷涂涂层所特有的层状结构,且涂层较为致密;涂层表面显微硬度平均值为88.2 MPa;涂层与基体平均结合强度为17.3 MPa;AgSnO2/Cu复合触头材料具有较低的质量损失率和良好的抗电弧侵蚀特性。     

CeO2对等离子喷涂Cr2O3涂层组织和滑动磨损性能的影响

通过在Cr2O3材料中加入不同含量的CeO2添加剂，探讨了稀土对等离子喷涂Cr2O3涂层组织、抗拉结合强度和滑动磨损性能的影响。研究结果表明，添加适量CeO2可以提高Cr2O3涂层的致密性、抗拉结合强度和耐磨性。在滑层磨损条件下，Cr2O3涂层的磨损为疲劳磨损，CeO2的加入不会改变涂层的磨损失效机制。涂层的耐磨性与涂层的抗拉结合强度成正比。     

Al2O3-MxOy硬面陶瓷涂层的喷焊制备及性能研究

在碳钢母材上，用氧乙炔焰喷焊镍包铝合金粉末制取预涂层，喷焊50%Al2O3+50%Ni的复合粉末制取过渡层，用等离子喷焊Al2O3-MxOy复合粉末制取最终涂层。在质量分数为60%的硫酸与磷矿粉组成的混合介质（质量比为6∶4）中运转，所获得涂层的抗腐抗磨能力为18-8不锈钢的7.46倍，为德产316L不锈钢的4.06倍。     

新型置换法制备Ni涂覆SiC颗粒

应用自行设计的新型化学涂层工艺（置换法）,对粉末表面进行预处理后,采用自配亲水性溶液对被涂颗粒（SiC）进行表面预处理,改善了涂层金属与颗粒基体的结合状况,与未经亲水性处理的普通置换法相比,新型化学涂层工艺得到了较光滑、致密的Ni涂SiC粉末．实验进一步分析了涂层反应温度、表面活性剂、涂层助剂(乙酸)等因素对涂层效果的影响,结果表明随着涂层反应温度的升高,涂层沉积速率明显加快,但涂层致密度降低;适量的表面活性剂与涂层助剂对涂层效果有积极的作用．试验选定涂层反应温度90℃、适量聚乙二醇和乙酸的工艺条件进行涂层研究,对涂层含量、涂层厚度进行了控制与计算,得到了粉末厚度、涂层粒度、粉末表面形状因子之间的定量关系．对涂层反应的热动力学原理进行了分析研究．     

喷距对低温超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层性能的影响

以粒度为5~15μm的WC-10Co4Cr为热喷涂粉末,采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)技术制备WC-10Co4Cr涂层,并利用粒子收集技术研究喷距对涂层显微结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、粗糙度测试仪和显微硬度仪分别对涂层的显微结构、粗糙度、硬度和韧性进行测试分析。实验结果表明:WC-10Co4Cr涂层的显微硬度(HV0.3)和致密度随着喷距的增大而降低,分别由喷距100 mm时的1 484.19和0.5%降低至喷距310 mm时的930.50和2.2%;涂层的结构和性能与粉末在焰流中的熔融状态和飞行速度相关,喷距在100~190 mm范围内粉末呈未熔化状态,220~310 mm范围内呈微熔化状态,粉末的飞行速度随喷距的增加呈下降趋势;粉末呈微熔化状态时断裂韧性与HVOF涂层相当且明显高于粉末呈未熔化状态的断裂韧性;优化的喷涂距离为220~280 mm,该段距离内可以获得涂层粗糙度约为2μm、孔隙率小于1%、显微硬度大于1 018(HV0.3)、断裂韧性大于3.323 1 MPa·m1/2的涂层。     

热障涂层用氧化锆空心球形粉末

研究了喷雾干燥及特殊空心球化制备氧化锆空心球形粉末的方法,用本方法制备的氧化锆粉末具有流动性好、沉积率高、涂层隔热效果好、涂层与基体结合强度高、涂层耐冲刷性强等特点.     

Ti-Ni-C系反应超音速火焰喷涂合成研究

以Ti粉、Ni粉和石墨为原料，制备了3种喷涂粉末，研究了制粒方式和粉末组成对超音速火焰合成金属陶瓷涂层组织的影响。结果表明，制粒方式在喷涂过程中对反应程度和涂层相组成起到关键的影响作用，聚乙烯醇（PVA）制粒比混合制粒更有利于喷涂过程中反应的进行，PVA制粒粉末喷涂涂层的相组成为TiC，Ni和少量Ti与Ni的氧化物，混合制粒粉末喷涂涂层中含有大量的氧化物相；超音速火焰喷涂合成过程中，粉末组分中一定量的Ti和Ni被氧化，增加Ni与C的含量对喷涂粉末的氧化有一定的抑制作用。     

火焰喷熔涂层与焊接接头性能研究

采用Ni60A合金粉末对Q235B钢十字焊接接头进行了喷熔修形处理．通过对涂层和焊缝的金相、扫描电镜、能谱等分析,研究了涂层与基体间的冶金结合情况,发现涂层组织致密、非金属夹杂物少、孔隙率低,与基体实现了良好的冶金结合．喷熔涂层本身的强度直接影响着十字焊接接头低周疲劳强度的大小．为此,通过有限元模拟和拉伸试验测定了涂层的抗开裂力值的大小．结果表明：当应力值为350MPa时涂层开裂,说明涂层自身强度较高．在应力比为0．1、平均应力为186MPa的情况下,喷熔接头的低周疲劳寿命均超过13000周次以上,并且断裂位置均在母材．     

Zn-陶瓷复合涂层耐腐蚀性能研究

为了进一步提高锌涂层的抗环境腐蚀能力,采用溶胶-凝胶技术,在经过料浆法渗锌后的20钢表面,制备Zn-SiO2/Al2O3复合涂层,通过微细的陶瓷相粉末,充填渗锌表面的孔隙,弥合缺陷,提高符合涂层的抗腐蚀能力,研究了涂层特性,以及涂层抗冲刷腐蚀、抗高温氧化和抗硫化规律。结果表明:在自来水和3.5%的NaCl溶液的介质中,复合涂层有很好的耐冲刷腐蚀的性能;在500℃具有优异的抗高温氧化性能和抗高温硫化性能。复合涂层兼顾了渗锌层和陶瓷涂层的优点,是一种具有良好应用前景的新型复合涂层。     

纳米SiO2涂层复合材料评价研究

以纳米SiO2粉末涂层复合材料为研究对象,系统地研究了其涂层结合力、涂膜显微硬度及耐磨性能随粉末含量的变化,并与对应的微米SiO2粉末涂层复合材料及传统材料进行比较,结果表明,与对应的传统复合材料及微米SiO2粉末涂层复合材料相比,纳米SiO2粉末涂层复合材料的涂层结合力及涂膜显微硬度都有非常明显的增加,但对耐磨性影响不大;并提出,涂层结合力以及涂膜显微硬度可以用作检测和评价纳米SiO2粉末涂层复合材料的物理参量。     

Cr3C2-NiCr涂层磨料磨损行为

采用橡胶轮磨损实验机 ,对三种类型粉末制备的 HVOF Cr3 C2 - 2 5 % Ni Cr涂层进行了磨料磨损实验 ,研究了涂层的磨损特性和喷涂工艺条件、粉末制备工艺对涂层磨损速率的影响。在运用扫描电镜对涂层结构和磨损表面观察分析的基础上 ,结合涂层结构和橡胶轮磨料磨损的特征 ,探讨了该涂层的磨料磨损失效行为。     

拉伸螺杆表面真空烧结镍基合金界面组织研究

文章利用真空粉末烧结法在螺杆表面上制备镍基合金涂层,研究了涂层的组织及性能,分析了涂层与钢基体界面形成的特点、涂层的微观硬度分布及耐磨性能。结果表明,所获涂层与基体之间形成了良好的冶金结合,且涂层结构致密,表面具有较高的硬度。     

熔焊工艺对自熔合金涂层组织的影响

利用显微镜和X射线衍射仪对感应熔焊、火焰喷焊、等离子堆焊Ni基自熔合金涂层的金相组织、结合面形态、涂层微区成分及焊层合金化学成分进行了分析。研究结果表明，感应熔焊涂层与基体界面出现了白亮带，焊层底部形成了明显的针条状组织，并且涂层中部w（Fe）整体高于粉末本身；火焰喷焊层得到均匀一致的奥氏体和碳化物共晶析出物，涂层与基体也属于冶金结合，扩散熔合区w（Cr）和w（Ni）较感应熔焊涂层的有所降低；等离子堆焊层在快速冷凝过程中生成了树枝状结晶组织，焊层中的C、B、Si、Cr等元素烧损率以等离子堆焊最大，火焰喷焊重熔次之，感应熔焊最小；感应熔焊对基体与涂层界面处Fe原子的激活度最大。     

CeO2对等离子喷涂Cr2O3涂层组织和滑动磨损性能的影响

通过在Cr2 O3 材料中加入不同含量的CeO2 添加剂 ,探讨了稀土对等离子喷涂Cr2 O3 涂层组织、抗拉结合强度和滑动磨损性能的影响。研究结果表明 ,添加适量CeO2 可以提高Cr2 O3 涂层的致密性、抗拉结合强度和耐磨性。在滑动磨损条件下 ,Cr2 O3 涂层的磨损为疲劳磨损 ,CeO2 的加入不会改变涂层的磨损失效机制。涂层的耐磨性与涂层的抗拉结合强度成正比。     

等离子体喷涂中涂层形成的模拟

为预测等离子体喷涂所获得涂层的孔隙率、表面粗糙度等性质及其与喷射的熔融颗粒的直径、速度、温度等参数间的关系,采用基于对涂层形成机理分析所建立的一组基本法则,并假设被喷涂的处于熔融状态的颗粒的直径、温度、速度及撞击于基板的位置均为Gauss型分布,对涂层形成进行了模拟研究。结果表明:涂层中总是存在孔隙;熔融颗粒的平均直径愈大,则所得涂层孔隙率愈小;涂层愈厚,其表面也愈粗糙;随着熔融颗粒平均速度或平均温度的升高,涂层孔隙率与表面粗糙度均减小,这与实验观察一致。