金属钼表面MoSi2/Si3N4涂层的氧化性能研究

在金属钼表面分别制备了MoSi2涂层和MoSi2/Si3N4涂层,利用SEM和XRD分析研究了涂层的微观结构和物相组成,并比较了涂层在1 450℃大气环境下的抗氧化性能.结果表明:两种涂层与基体结合好且均匀致密;MoSi2涂层钼氧化16 h后出现贯穿裂纹,破坏了SiO2保护膜的连续性,导致涂层失效;Si3N4相的引入可明显改善MoSi2基涂层钼的高温抗氧化性,其抗氧化时间达76 h.     

5Cr15马氏体不锈钢表面包埋渗沉积Cr2N涂层及其耐腐蚀性

采用包埋渗法在5 Cr15马氏体不锈钢表面沉积Cr2 N涂层,利用SEM、EDS、XRD等对涂层的微观结构、物相组成进行表征,借助电化学工作站及腐蚀试验研究了涂层的耐腐蚀性能.结果表明,采用包埋渗法在1100℃保温4 h后,5Cr15马氏体不锈钢表面可生成致密的Cr2 N涂层及其下方的富Cr扩散层,表面沉积Cr2 N涂...     

HA/YSZ/Ti6Al4V生物复合材料的制备与界面特性

采用磁控溅射法制备出HA／YSZ／Ti6Al4V生物复合材料,利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDXA）研究复合涂层的相组成、表面微观形貌和界面微观形貌,并用划痕仪测定复合涂层与基体的界面结合力．结果表明：溅射的复合涂层中主要含有HA、ZrO2和Y2O3物相,此外还有少量的TCP和CaO相;该复合涂层表面凹凸不平,呈现网状微孔结构,其孔隙直径约为0．5～2μm,孔隙面积占薄膜表面积的30％～40％．划痕试验表明,复合涂层与Ti6Al4V基体结合力约为80N．复合涂层拉伸试样横断面分析显示,在涂层与基体界面处无裂纹,界面处存在Ti6Al4V基体成分Ti与复合涂层成分Ca、P问互扩散的扩散层,该扩散层厚度为0．5～1．5μm,复合涂层界面的结合机制为机械齿合和扩散结合．     

P92耐热钢表面电火花沉积Ni-Cr-Fe涂层及其抗氧化性能

在P92耐热钢表面沉积Ni-Cr-Fe合金涂层,研究其在750℃下的抗氧化性能.采用显微硬度仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对涂层和基体材料的硬度、氧化后的物相组成、微观形貌进行分析.结果表明:采用优化的工艺可获得连续、致密、无裂纹和孔洞的涂层.涂层在750℃下循环氧化100 h后未发生剥落,氧化增重符合抛物线规律,氧化膜主要由Cr_2O_3、NiCr_2O_4相组成.基体材料前8 h氧化增重符合直线规律,后期符合抛物线规律,氧化速率常数是涂层的2.6倍.涂层相比于基体材料具有较好的抗氧化性.     

Electrochemical performance and corrosion resistance of Zn-Ai pseudo-alloy coatings in chlorine ion-containing environment

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨．随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5（OH）8-Cl2H2O、ZnO和Zn5（CO3）2（OH）6,盐雾试验达到768h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂．锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5（OH）8C12H2O、Zn0.71A10.29（OH）2（CO3）0.145·xH2O及ZnAl2O4．电化学阻抗谱测试结果表明：随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性．     

TiB2-TiB/Fe金属陶瓷复合涂层原位合成及显微分析

利用激光熔覆工艺在中碳钢表面制备出原位自生TiB2-TiB／Fe复相金属陶瓷复合涂层，以改善常规材料表面综合使用性能．采用XRD、SEM、EDS、EPMA等手段对复合涂层进行了研究．结果表明：复合涂层主要由(Fe，C)固溶体胞状树枝晶及分布于晶间的TiB2／Fe或TiB／Fe共晶组成，部分Fe2B相也会出现在晶间．涂层成分不同时，陶瓷增强相的含量将发生变化．涂层力学性能较基体有显著提高．     

SiO2-B2O3-ZrO2陶瓷涂层的制备及性能

采用料浆法以水玻璃为粘结剂在不锈钢基体表面制备了主要组成为SiO₂-B₂O₃-ZrO₂的陶瓷涂层。利用XRD、TG-DTA、SEM分析了陶瓷涂层的相组成及显微组织，并测试了涂层的抗热震性能和显微硬度。结果表明，当陶瓷骨料(g)与水玻璃(mL)的比例为1∶20时,在850℃下保温30min可得到结构致密的陶瓷涂层；在800℃下涂层经热震31次无裂纹，无脱落，表面显微硬度达到456.8MPa；所制备的陶瓷涂层与不锈钢基体之间不仅有机械物理的嵌合，还存在元素扩散，涂层与基体密着性好，结合紧密。     

铌基NbSi_2涂层的制备及其高温氧化性能

在金属铌表面制备NbSi_2涂层,采用SEM和XRD分析涂层的微观结构和物相组成,研究了涂层样品在1 200℃和1 450℃大气环境下的氧化行为.结果表明:NbSi_2涂层致密均匀,以NbSi_2为主相,含少量Nb_5Si_3相;1 200℃氧化时,由于生成的小颗粒Nb_2O_5不影响SiO_2的流动性,其弥散分布于SiO_2中而形成连续致密的氧化层,有效阻隔了氧的入侵,抗氧化时间可达120 h,其单位增加质量为7.42 mg·cm~(-2);1 450℃氧化时,由于生成粗大颗粒的Nb_2O_5阻碍了SiO_2的流动,氧化层疏松多孔,抗氧化性能较差.     

TiAlN/Cr、TiAlN/CrN和TiAlN/CrAlN多层涂层的热盐腐蚀行为

钛合金的热盐腐蚀问题已引起人们的广泛关注,金属氮化物防护涂层是延长钛合金服役寿命的有效途径.采用多弧离子镀技术在钛合金表面沉积了TiAlN/Cr涂层、TiAlN/CrN涂层、TiAlN/CrAlN-5涂层和TiAlN/CrAlN-10涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、划痕测试仪、3D激光显微镜等测试手段对比研究了4种多层涂层的热盐腐蚀行为,分析了涂层热盐腐蚀前后的微观形貌和物相成分.结果表明：Al元素的添加和调制周期的优化可以提高涂层的致密性,改善涂层表面质量.其中TiAlN/CrAlN-10多层涂层由于界面密度高,表现出优异的耐热盐腐蚀性能.     

C/C基体上ZrB2/SiC复合涂层的抗烧蚀性增强方法

研究高压热流场景下，在碳/碳(C/C)基体表面Zr B2/Si C复合涂层的抗烧蚀性增强方法.在等离子体喷涂Zr B2/Si C复合涂层表面，采用CH3Si Cl3–H2–Ar系统，化学气相沉积(CVD)–Si C密封层.对Zr B2/Si C涂层与CVD–Si C密封层的结构演化、烧蚀性能与烧蚀机理进行了研究.结果表明：CVD–Si C密封层增强的Zr B2/Si C复合涂层经过两个600 s循环烧蚀后，仍然具备抗烧蚀性能，表面CVD–Si C由β相向α相转化.CVD–Si C密封层填充了等离子喷涂Zr B2/Si C复合涂层的空隙，限制了氧沿着涂层裂纹和孔洞向C/C基体扩散，进而提高了抗烧蚀性.     

水玻璃砂砂粒表面结构形貌分析

电镜分析表明，采用ＣＯ２法的水玻璃砂中，碳酸钠盐呈花草状存在于砂粒表面；采用酯硬化法的水玻璃砂中，杆状醋酸钠盐既存在于砂粒表面，又分布于水玻璃膜内部，水玻璃砂强度主要取决于脱水水玻璃膜的点桥连接强度．旧砂再生复用取决于盐类晶体的去除程度和相应工艺措施的合理性     

提高酯硬化水玻璃砂常温强度及溃散性研究

对酯硬化水玻璃砂的性能特征进行了分析，就提高酯硬化水玻璃砂常温强度及溃散性的措施与方法，进行了试验研究和探讨。结果表明，影响水玻璃砂常温强度及溃散性的因素包括水玻璃的种类及模数。原砂的品质、水玻璃的加入量、环境温度及湿度等。     

电解液中Ce(NO_3)_3/Ce_2(SO_4)_3的含量对Ti6Al4V合金微弧氧化膜层特性的影响

在硅酸钠-氢氧化钠电解液中以Na5P3O10作为稳定剂,通过改变Ce(NO3)3/Ce2(SO4)3的含量对Ti6Al4V合金进行微弧氧化,用XRD、SEM、EDS对试样表面所获得的氧化膜进行表征,并研究电解液中不同Ce(NO3)3/Ce2(SO4)3含量对氧化膜表面形貌的影响.结果表明,随着电解液中Ce3+的加入量增加到0.3 g/L,氧化膜表面的致密性减小,在此基础上加入0.5 g/L的Na5P3O10时,氧化膜致密性增加.EDS分析结果显示,膜层含有Ti、Na、Al、Si、P、O及Ce等元素;XRD分析结果表明,氧化膜的相组成为Ti、锐钛矿以及金红石.     

非金属矿物聚合材料的制备及性能研究

以偏高岭土、粉煤灰为主要原料,沸石、黏土为辅料,生石灰和钠水玻璃为碱激发剂制备矿物聚合材料.通过正交试验研究了养护温度、养护时间、蒸养时间对抗压强度影响,通过单因素实验研究了生石灰用量、水固比及水玻璃模数对抗压强度影响;并通过红外光谱、X-射线衍射和扫描电镜分析了样品的化学键变化、物相组成及微观形貌.结果表明,最佳的养护条件为养护温度80℃、湿度95%,养护时间72 h,0.8 MPa蒸养8h;生石灰用量、水固比、水玻璃模数的最佳值分别为3%(wt)、0.37、2.3,样品的最大抗压强度为60.8 MPa.     

乳酸钠对镁合金微弧氧化膜层性能的影响

在NaAlO2、KH2PO4复合体系中添加不同浓度的乳酸钠对镁合金进行微弧氧化处理,研究了陶瓷层生长速率随乳酸钠浓度的变化规律,并对陶瓷层采用扫描电镜进行表面形貌观察;利用X射线衍射仪对膜层相组成进行分析,用电化学工作站进行动电位极化曲线测试.结果表明:乳酸钠浓度为3 mL/L时所获得的膜层致密性较好并具有最佳的耐蚀性.     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5(OH)8-Cl2H2O、ZnO和Zn5(CO3)2(OH)6,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5(OH)8Cl2H2O、Zn0.71Al0.29(OH)2(CO3)0.145.xH2O及ZnAl2O4.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.     

High-temperature oxidation resistance of ceramic coatings on titanium alloy by micro-arc oxidation in aluminate solution

Ceramic coatings with aluminum titanuate (Al₂TiO₅) were prepared on Ti–6Al–4V alloy using pulsed bi-polar Micro-arc Oxidation (MAO). The micromorphology and phase composition of the micro-arc-oxidition ceramic coatings on the titanium alloy were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) respectively. The results revealed that the distinct discharge channels and pores on the surface of the micro-arc-oxidition coatings appeared, and these channels were connected in the molten state. The electrolyte concentration was inversely proportional to the coating hardness; additionally, the coating prepared with sodium aluminate and sodium hypophosphite concentrations of 4 ?g/L and 0.5 ?g/L, respectively, was the most refined after high-temperature sintering, and it was demonstrated to better prevent oxidation. Increasing the electrolyte concentration coincided with fluctuating coating thermal shock resistance. The thermal shock resistance of the coating respectively prepared with sodium aluminate, and the sodium hypophosphite concentrations of 4 ?g/L and 0.5 ?g/L was the highest. Additionally, the high-concentration coatings performed significantly better than the low-concentration coatings. The oxidation resistance of the coating samples was also significantly higher than that of the TC4 titanium alloy substrate. The adhesion strength between the coatings and the substrate with and without the sealing treatment was measured by tensile tests. Then, the high-temperature oxidation performance of the coating samples with and without the sealing treatment was investigated by conducting a high-temperature oxidation experiment at a calcinating temperature of 500 ?°C. The results indicate that the adhesion strength between the coatings and substrate was high for the as-prepared and sealed micro-arc oxidation samples regardless of whether they were calcined. The high-temperature oxidation mass increase curves for the sealed and unsealed coating samples calcined at 500 ?°C for 500 ?h revealed that the high-temperature-oxidation-induced mass increase of the coating samples sealed with a sodium silicate solution was much lower than that of the titanium alloy substrate. Thus, the sealing treatment significantly improved the high-temperature oxidation resistance of the TC4 titanium alloy. Lastly, the high-temperature oxidation behavior at 500 ?°C was analyzed and discussed.     

原砂对新型改性水玻璃型砂溃散性的作用机理

研究了原砂对水玻璃型砂溃散性的影响；通过扫描电镜观察了水玻璃型砂高温焙烧后的粘结桥形状和砂粒表面特征，用电子探针和X射线衍射分析了砂粒表面膜的主要生成物的成分和形态，揭示了不同品位的石英砂与水玻璃粘结剂发生高温反应后残留强度高低不同的原因．研究结果表明，都昌砂高温下与水玻璃反应生成了高熔点的蜂窝状钾长石，导致型砂的残留强度很低；而海城砂则生成了低熔点的物质，使得型砂的残留强度很高．因此，改变石英原砂的表面状态是提高水玻璃型砂溃散性的一个有效途径．     

球墨铸铁表面激光亚微米陶瓷合金化

以亚微米级TiC和CrxCy合金混合粉末为原料,采用激光合金化技术在球铁表面制备出耐磨、耐腐蚀、耐高温的合金化层.利用XRD,SEM,EDS等分析了激光合金化层的相组成及微观组织,并测试了激光合金化层的显微硬度.结果表明,合金化层表面平整,与基体形成了冶金结合.在激光功率、光斑直径一定的条件下,在400～1000 mm/min扫描速度范围内,合金化层厚度随扫描速度增加而减小,合金化层硬度随扫描速度增加而提高.激光合金化层中存在细晶强化和固溶强化等强化作用,大幅度地提高了球铁表面的显微硬度.     

TC4合金氩弧熔覆TiN复合涂层的组织及耐磨性

为提高钛合金表面性能,以TiN粉和Ti粉为原料,利用氩弧熔覆技术,在TC4合金表面成功制备出TiN增强Ti基复合涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪分析了熔覆涂层的显微组织和物相组成;利用显微硬度仪、摩擦磨损试验机测试了复合涂层的显微硬度和室温干滑动磨损条件下的耐磨性能。结果表明:氩弧熔覆涂层组织均匀致密,熔覆层与基体呈冶金结合,熔覆涂层主要由TiN棒状树枝晶和TiN颗粒组成,复合涂层明显改善了TC4合金的表面硬度,涂层的最高显微硬度可达9.5 GPa;复合涂层在室温干滑动磨损实验条件下具有优异的耐磨性,磨损机制主要是磨粒磨损,其耐磨性较TC4合金基体提高近9倍。