QT500表面化学镀镍磷层对8YSZ热障涂层抗热震性能的影响

在金属基体表面制备陶瓷涂层作为高温保护热障涂层(TBCs)可获得很好的效果,但会出现因基体金属的过度氧化而造成涂层失效的现象.在QT500基体上采用化学镀方法制备Ni-P合金镀层,并在有镀层与无镀层基体上依次采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备Ni Co Cr Al Y黏结层和等离子喷涂(APS)制备Zr O_2-8%Y_2O_3(8YSZ)陶瓷层.采用热循环方法评定不同结构热障涂层的抗热震性能,并探讨其热震失效机理.结果表明:镍磷(Ni-P)镀层可显著提高热障涂层的抗热震性能;无Ni-P镀层试样热震失效形式为大面积整体剥落,含Ni-P镀层高温涂层热震失效形式为边角局部剥落;Ni-P镀层抑制了基体金属与黏结层之间元素的互扩散行为.     

真空度对消失模铸造表面陶瓷层形成过程影响

研究了消失模镁合金表面陶瓷层的制备工艺,选用AZ91D作为基体合金,低熔点的玻璃粉作为陶瓷化材料,分析了真空度对表面陶瓷层微观形貌的影响和陶瓷层与基体之间结合界面的状况.结果表明:在其他参数固定的条件下,真空度的大小对涂层和界面结合质量影响很大;当真空度从-0.02MPa变化到-0.06MPa时,基体表面形成的陶瓷涂层变得更加致密、均匀,当真空度为-0.08MPa时,涂层和基体的界面变得凹凸不平.通过对铸件表面消失模涂料以及在浇注过程中泡沫模样状态的分析,建立了消失模镁合金表面陶瓷涂层形成过程模型.     

喷瓷管道瓷层与金属的密着行为研究

采用火焰喷熔工艺在Q235金属管道表面喷熔耐蚀的玻璃釉料，对瓷层与金属的密着行为进行了研究。喷瓷层与金属的密着是热喷玻璃釉料熔体在基体表面上润湿、铺展和界面反应形成的。试验结果表明，热喷釉料在瓷层与金属界面上发生了一系列复杂的物理化学反应，形成了一个厚度约50μm的过渡层，铁、镍等元素在界面上发生富集。玻璃熔体侵蚀基体金属，溶解表面氧化物，在瓷层与金属界面上生成大量的氧化物结晶相。过渡层中岛状、块状的Fe-Ni合金以金属键与基体连接；玻璃相通过Fe-O和Si-O键与基体连接；玻璃熔体侵蚀基体表面，使其变得粗糙、凹凸不平，形成机械镶嵌连接。这3方面共同作用形成了密着层，瓷层通过密着层与金属连接。     

装备紫铜管类件内壁自蔓延成型防腐耐磨涂层制备及性能表征

 采用离心自蔓延技术在紫铜管内壁制备了耐腐蚀耐磨涂层。通过SEM、硬度测试、电化学测试等手段对陶瓷内衬功能梯度涂层的形貌进行分析，研究了陶瓷涂层的硬度、耐磨性、耐腐蚀等性能。结果表明：梯度功能涂层由陶瓷内衬层-金属过渡层-铜基体层 3 层组成，层与层之间整齐均匀，结合致密；涂层硬度显著提高，并且具有良好的抗干湿交替盐雾腐蚀能力；陶瓷内衬层较铜基体耐磨性提高了1倍。     

陶瓷粒子增强的锌铝基复合材料的摩擦学特性

以陶瓷颗粒碳化硅、氮化硅、三氧化二铝为增强体，锌铝合金ＺＡ－２７为基体，通过对陶瓷颗粒进行预处理、机械搅拌和合金化等技术，将陶瓷颗粒与熔融状态的锌铝合金复合成均匀的浆料，用挤压铸造法挤压成型，得到陶瓷颗粒锌铝合金复合材料铸件。在金属基体上，均匀分布着陶瓷颗粒。在有润滑和无润滑的情况下，复合材料的耐磨减摩性能均比ＺＡ－２７有较大幅度提高     

等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层组织

用X射线衍射、扫描电镜和显微硬度计研究了45钢表面等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的微观组织结构、显微硬度,同时对涂层的界面结合特性进行了考察。结果表明,喷涂前的α-Al2O3相粉末,经喷涂后,存在α-Al2O3相向γ-Al2O3相的转变,且以γ-Al2O3相为主相。在金属基体与陶瓷层之间加入NiCrAl层后热膨胀系数不匹配性得到一定程度的改善,从而使涂层内应力降低,结合强度得以提高。     

陶瓷—金属界面的垂直微裂纹问题

本文把陶瓷—金属界面看做是在陶瓷基体中包含的圆柱形金属夹杂，在夹杂半径趋近无穷大时的极限情形．采用位错连续分布理论，给出了平面应变条件下圆形夹杂两侧的半裂纹的位错密度函数及应力强度因子的解析表达式．让圆形夹杂的半径趋向无穷大，便可得到陶瓷—金属界面的垂直微裂纹的有关结果．根据所得结果，分析了陶瓷和金属材料的弹性模量及热膨胀系数的差异对于其焊接界面微开裂的影响．所得结论对于陶瓷—金属的焊接工艺有指导意义．     

碳钢被覆金属碳化物过程中碳迁移扩散行为的探讨

本文对碳钢被覆金属碳化物过程中碳原子的迁移扩散行为进行了讨论。由于碳从基体向表面扩散形成碳化物,在基体与被覆层之间形成一假想的脱碳区△L,该区脱碳前的碳含量正好等于被覆层获得增量dl所需的碳原子总量。如果在被覆层获得增量dl的时间dt内,该区的碳能与远基体达到均匀化,则认为基体中的碳含量已足以维持被覆层的正常生长。本文对此进行了定量分析,导出了被覆金属碳化物钢中所需碳含量的数学表达式。     

改善陶瓷颗粒／金属基体润湿性的方法

本文讨论了改善陶瓷颗粒与金属基体之间润湿性的各种工艺方法,分析了每种方法的原理及特点,对每种方法列举了一些实例,提出了实际生产中的最佳工艺方法.     

热循环对喷瓷管道瓷层/金属界面的影响

采用焊接热模拟、扫描电镜、电子探针等方法研究了热循环对瓷层／金属界面的影响。结果表明,加热前瓷层与金属之间形成过渡层,基体金属以岛状和桥状与瓷层连接,铁、镍等元素在界面发生富集,瓷层与金属密着良好,加热峰值温度为１３４０℃、、１２００℃和９５０℃时,喷瓷层发生重熔,界面过渡层中岛状基体金属溶解,铁的富集消失,镍仍产生富集,界面结合良好。峰值温度为７００℃时,喷瓷层没有发生熔化,界面形貌及元素分布无     

氧化铈对玻璃涂层与金属基体密着性的影响

利用冲击试验、热震试验和扫描电镜等方法研究了添加氧化铈对玻璃涂层与金属基体密着性的影响规律。试验结果表明，切入氧化铈可以改善玻璃涂层与金属基体的密着性，提高涂层的抗冲击和抗热震性能。氧化铈含量在1%-5%内，氧化铈加入量越多，瓷层的抗冲击和抗热震性能越好。由于氧化铈的存在能加剧瓷层与金属基体的界面反应，从而在界面上形成了更多的Ni-Fe键和铁的枝晶体。Ni-Fe键能提高瓷层的弹性，铁的枝晶体能增强瓷层与基体的连接作用。界面反应使界面上的孔洞消失，形成明显的密着层，因而提高了界面的结合强度。     

离子注入—直流辉光放电等离子体制备Ti6A14V—TiN—TiC生？…

本文采用离子注入，等离子体氮化和等离子体ＣＶＤ相结合的技术，制备梯度材料，解决了常规气相沉积方法难以实现金属基体到陶瓷涂层薄膜的梯度化问题。     

喷瓷管道热喷瓷层应力状态分析

计算分析了喷瓷管道热喷瓷层的应力状态。计算结果表明，由于瓷层与金属基体热膨胀系数存在差异，瓷层处于压应力状态，金属基体处于拉应力状态；瓷层所处几何位置不同，其中的应力也存在差异。管道内瓷层的受力状态好于管道外瓷层。随着管道半径的增大，径向应力绝对值减小，瓷层所受的压应力也减小。由于管道内瓷层的半径小于外瓷层的半径，因而内瓷层所受的压应力大于外瓷层的压应力。     

喷瓷管道瓷层与金属的密着行为研究

采用火焰喷熔工艺在Q2 35金属管道表面喷熔耐蚀的玻璃釉料 ,对瓷层与金属的密着行为进行了研究。喷瓷层与金属的密着是热喷玻璃釉料熔体在基体表面上润湿、铺展和界面反应形成的。试验结果表明 ,热喷釉料在瓷层与金属界面上发生了一系列复杂的物理化学反应 ,形成了一个厚度约 5 0 μm的过渡层 ,铁、镍等元素在界面上发生富集。玻璃熔体侵蚀基体金属 ,溶解表面氧化物 ,在瓷层与金属界面上生成大量的氧化物结晶相。过渡层中岛状、块状的Fe-Ni合金以金属键与基体连接 ;玻璃相通过Fe—O和Si—O键与基体连接 ;玻璃熔体侵蚀基体表面 ,使其变得粗糙、凹凸不平 ,形成机械镶嵌连接。这 3方面共同作用形成了密着层 ,瓷层通过密着层与金属连接     

摩圣究竟神奇在哪儿？——访清华大学汽车工程系孔宪清教授

“我亲自参加了‘摩圣’技术在一汽集团第二发动机厂的应用实验，看到我难以置信又不能不信的实验结果，‘摩圣’技术提供了一种最简单，最可靠的形成金融陶瓷的办法；它独特的原位再生成技术既解决了抗磨耐磨问题，也解决了金属陶瓷层与金属基体的结合力的问题。其伟大作用，可能会带来机械设计方面的革命。”     

钎焊陶瓷和金属的钎料作用机理

对以金属铜和活性金属钛为钎料，钎焊陶瓷Ｓｉ３Ｎ４和纯金属铝时，钎料的作用及分布进行了观察和分析．结果表明，钎焊过程中陶瓷和金属之间的界面上，在陶瓷的热电效应的作用下，产生陶瓷侧为负极的热电动势．活性金属钛偏析到陶瓷侧，形成化合物．     

Al-Si合金微弧氧化膜结构和成分表征

使用扫描电镜、X射线衍射分析了Al-Si铸造铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌、成分和相组成，并探讨了陶瓷相的形成机制．在硅酸盐溶液中形成的陶瓷膜主要由莫来石、α-Al2O2，γ-Al2O3晶态相和SiO2非晶相组成．膜具有3层结构，电解液离子已扩散到膜的内层，另一方面，Al-Si基体中的硅元素也促进了膜层中莫来石的形成．微弧放电引起膜局部熔化，但对Al-Si合金基体显微组织没有影响．     

金刚石、碳化硅复合热传导材料的发展

金刚石或碳化硅增强的金属基或陶瓷基复合热传导材料理论上具有高的热导率、低的热膨胀系数,然而金刚石或者碳化硅与基体的界面结合问题严重降低了复合热传导材料的热导率。通过改善烧结工艺、添加碳化物形成元素、增强相表面镀铜等方法来解决问题,虽取得一定效果,但并未完全解决界面问题。本文介绍了两种更为有效的解决手段,在金属基复合材料中,通过在增强相表面镀覆碳化物金属镀层的方法改善界面结合问题;在陶瓷基复合材料中,采用添加活性添加剂以及在增强相表面镀覆障碍层的办法解决陶瓷基复合热传导材料中的氧化问题。     

2024铝合金涂覆Ni,Fe和Cu激光表面合金化

研究了２０２４铝合金涂Ｎｉ、Ｆｅ和Ｃｕ激光表面合金化，结果表明，在分别涂有Ｎｉ、Ｆｅ和Ｃｕ的合金层，分析形成了Ｎｉ３Ａｌ，Ｆｅ３Ａｌ，ＦｅＡｌ和Ｃｕ９Ａｌ４等金属间化合物，由于各种金属间化合物的形成，在合金化层与基体之间形成了无孔洞、无夹杂的冶金结合使金表面硬度提高２－３倍。     

不锈钢／ZA43复合材料界面结构的研究

对常压浸渗法制备的不锈钢纤维增强的ZA43复合材料的界面结构进行了研究，结果表明，纤维与基体之间存在明显的界面层，此界面层由界面反应层和扩散偏聚层等多层构成，界面的形成过程主要是铁-铝金属间化合物的形成过程．同时，由于铝元素向纤维表面的偏聚和对纤维的腐蚀，导致了其它合金元素在界面处成分的不平衡分布．