金属表面陶瓷层的激光熔覆

通过设计金属基体和陶瓷层之间的过渡层来增加金属和陶瓷相之间的润湿性；用激光重溶陶瓷层的方法来消除等离子体喷涂陶瓷层的气孔、裂纹等结构缺陷，提高其均匀性，使陶瓷层与金属基体达到冶金结合。     

陶瓷内衬钢管陶瓷层的裂纹修补及表面质量改善

研究了在ＳＨＳ－离心法制备陶瓷内衬钢管时,利用自蔓延反应余热熔化改性剂修性陶瓷层中的裂纹。通过对裂纹修补前后陶瓷层的缺陷研究表明：裂纹修补后,陶瓷内衬钢管陶瓷层内的缺陷得到很好修复,已无穿透性裂纹或通孔;同时改善了陶瓷内衬钢管陶瓷层的表面质量,得到与瓷层结合良好,表面光滑的内表面。     

铝合金镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理及性能

利用扫描电镜(SEM)、盐雾腐蚀试验及对比磨损试验等分析手段研究了铝合金、镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理、镁合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性及铝合金微弧氧化陶瓷层耐磨性。研究结果表明,镁合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀性优于铬化处理,铝合金微弧氧化陶瓷层的耐磨性优于电镀硬铬涂层。     

电参数对铝合金微弧氧化陶瓷层结构特性的影响

采用微弧氧化技术,利用Na2SiO3-NaOH-(NaPO3)6溶液,在LY12表面形成了微弧氧化陶瓷层.研究了微弧氧化电参数:电流、占空比、频率对陶瓷层的生长速率、组织形貌的影响.结果表明,大电流密度虽有利于陶瓷层生长,但不利于致密型陶瓷层的制备;占空比和频率对陶瓷层生长速度无明显影响,但占空比越小、脉冲频率越大,陶瓷层表面形成的微孔也较小,陶瓷层较为致密.     

镍基高温合金表面激光熔覆制备A12O3-TiO2陶瓷涂层

利用不同工艺辅助激光熔覆技术制备了Al2O3-TiO2陶瓷涂层,以判断激光熔覆制备陶瓷涂层的可行性.结果表明:利用激光熔覆技术直接制备陶瓷层存在一定难度,陶瓷层裂纹较大,存在剥落现象;采用基底预热辅助激光熔覆法制备的陶瓷层整体脱落,可行性较差;结合冷等静压与高频表面预热技术进行激光熔覆陶瓷层试验,制备的陶瓷层表面光滑平...     

镁锂合金表面含碳陶瓷层的摩擦性能

通过在Na2 SiO3-KOH基础电解液中加入石墨烯添加剂,在镁锂合金表面制备出一层自润滑的含碳陶瓷层.利用扫描电镜、原子力显微镜以及X射线衍射仪分析了陶瓷层的表面形貌、粗糙度以及物相组成,利用摩擦磨损试验仪对陶瓷层在室温下的摩擦学性能进行研究.其结果表明,加入石墨烯后制备出的含碳陶瓷层表面放电微孔分布均匀,且其微孔尺寸和表面粗糙度均明显降低.相比于镁锂合金,陶瓷层的表面硬度也得到明显的提高.此外,含碳陶瓷层主要由SiO2、Mg2 SiO4以及MgO物相组成,而石墨烯则以机械形式弥散分布于陶瓷层中并起到减摩作用.当石墨烯体积分数为1%时,陶瓷层表面显微硬度为1317.6 HV0.1kg,其摩擦系数仅为0.09,其耐磨性明显提高.同时,陶瓷层磨痕的深度和宽度均明显小于镁锂合金,而且较为光滑,表明陶瓷层表面没有发生严重的黏着磨损.     

基于有限元法的热障涂层系统应力分析

采用有限元方法建立热障涂层模型,研究热障涂层系统在温度载荷作用下的应力场及其温度场分布,考虑陶瓷层厚度和氧化层厚度变化对热障涂层系统热应力的影响。研究结果表明,热障涂层系统最大应力出现在氧化层/陶瓷层界面,热障涂层系统内氧化层/陶瓷层界面等效残余应力随着氧化层厚度增加而增加。随着陶瓷层厚度增加,热障涂层系统隔热效果明显,对热障涂层设计有指导意义。     

纳米MoS_2复合陶瓷层结构与性能

为提高铝合金的表面硬度并降低其在摩擦磨损过程中的摩擦系数,在电解液中添加二硫化钼纳米粒子,利用微弧氧化技术在ZL109铝合金表面制备出含有二硫化钼的复合陶瓷层,且其表现出良好的摩擦学性能.添加二硫化钼纳米粒子后,陶瓷层的表面粗糙度降低,但是硬度未发生明显改变.在摩擦磨损试验中,复合陶瓷层的摩擦系数相对普通陶瓷层有所降低.在二硫化钼纳米粒子质量浓度为5g/L时,陶瓷层的摩擦系数最低,相对普通陶瓷层下降47%.     

内衬陶瓷钢管陶瓷层中铁铝尖晶石的形成机理

通过理论分析和试验，研究了内衬陶瓷复合钢管陶瓷层中铁铝尖晶石的含量、分布和形成机理，结果表明：陶瓷层中铁铝尖晶石含量降低到５．６％，并孤立分布于Ａｌ２Ｏ３晶界，从而显著提高了陶瓷层的耐蚀性能。     

过渡层对铜基陶瓷涂层性能的影响

以NiAl和NiCoCrAlY两种粉末作为过渡层材料,采用大气等离子喷涂技术在铜基体表面制备4种不同的过渡层,并采用热化学反应法制备陶瓷层,采用热力学软件FactSage计算并确定陶瓷层的固化温度,通过抗热震性、结合强度测试和XRD、SEM分析,研究过渡层的种类及其厚度对陶瓷涂层性能的影响。结果表明,NiCoCrAlY过渡层与铜基体形成较为致密并具有微区冶金结合的界面;以NiCoCrAlY作为过渡层所制陶瓷涂层的结合强度较大;当过渡层厚度为100μm时,以NiCoCrAlY作为过渡层所制陶瓷涂层的抗热震性能较好。     

AZ31镁合金与7075铝合金异质金属连接件整体表面防护研究

由于异种材料属性各异会引起等离子体非平衡反应,导致整体防护膜难以制备。为了研究异质金属整体表面等离子体氧化的方法,根据已有的实验基础,在AZ31镁合金与7075铝合金的连接件表面制备了一层整体的陶瓷膜。通过对3 min、7 min、10 min不同处理时间的连接件样品的分析发现,不同材质的物理、化学活性影响等离子体氧化过程,化学活性高的金属优先发生陶瓷化反应,进而引起陶瓷膜的非平衡生长。AZ31-7075镁-铝异质金属连接件整体表面防护膜的制备,对于丰富氧化膜陶瓷层形成理论和认识多种金属整体微弧氧化过程中非平衡陶瓷层形成过程都具有重要意义。     

钛表面微弧氧化羟基磷灰石陶瓷膜的结构及其生物活性

采用微弧氧化技术(MAO), 以纯钛(TA2)为基体, 在醋酸钙和磷酸二氢钠电解液体系中, 制备含羟基磷灰石(HA)的生物活性陶瓷膜, 并利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线[KG*8]能谱(EDS)和红外光谱(FT IR)对膜层进行表征, 通过体外模拟体液浸泡实验检测膜层的生物活性. 结果表明, 纯钛经微弧氧化处理10 min后, 在其表面能生成一层含羟基磷灰石成分的多孔陶瓷膜, 该膜层经模拟体液浸泡48 h后, 其表面覆盖一层含有CO^2-₃的羟基磷灰石（类骨磷灰石）, 即该陶瓷膜层具有良好的生物活性.     

铜合金表面激光诱导原位反应制备Ni基合金涂层

采用含有定量纳米铝粉的Ni基新合金粉为涂层原材料,利用激光诱导原位反应在Cu-Cr合金表面制备陶瓷相增强Ni基合金涂层.研究了样品涂层的结构和机理.结果表明:在优化的激光诱导原位制备工艺参数条件下,涂层与铜基体之间形成了由涂层元素和基体元素组成且晶粒细小的结合界面结构;纳米铝粉能够提供更多能量促进铜合金表面涂层的形成;涂层中原位生成了直径小于10μm的陶瓷颗粒增强的复合涂层组织结构;涂层成分中纳米铝粉和稀土氧化物的加入,减少了裂纹和孔洞缺陷的形成;表面涂层的平均显微硬度由铜合金基体表面的85 HV提高到了340 HV.     

电解液温度对镁合金微弧氧化成膜过程的影响

采用硅酸钠体系溶液,制备镁合金微弧氧化陶瓷层.研究电解液温度对镁合金微弧氧化起弧电压、陶瓷层厚度以及微弧氧化膜层表面形貌的影响.结果表明,随着电解液温度的升高,镁合金微弧氧化的起弧电压降低,陶瓷层厚度和膜层上孔洞的尺寸增大.适当地升高电解液的温度可以提高生产效率,但是电解液的温度不能过高,否则会影响膜层的质量.     

自清洁陶瓷光催化降解油酸特性的研究

制备了表面镀有ＴｉＯ２薄膜的自清洁陶瓷．利用ＸＲＤ、ＡＥＳ和原位光催化反应等方法研究了其光催化降解油酸的特性,考察了热处理条件、膜厚度、光照时间和陶瓷表面油酸浓度等光催化膜制备与反应条件对自清洁陶瓷光催化活性的影响．研究结果表明．油酸光降解为动力学一级反应;自清洁陶瓷的光催化活性决定于负载光催化膜的晶相组成、晶粒大小及其比表面积．     

新型NjCo2O4电极析氧反应机理

在贱金属铁基上表面化学镀Ni Co P ,然后通过化学复合镀制得Ni Co P Al2 O3中间层 ,复合镀层用 5mol·L- 1NaOH溶液浸出 ,可制得新型Ni Co P微孔活性中间层 ,在中间层上再涂覆匹配性较好的NiCo2 O4表面活性层 ,该活性层是由一定Ni(NO3) 2 和Co(NO3) 2 的量配比通过高温热解而成 .为考察该电极在碱性溶液的析氧反应机理 ,通过恒电位阶跃实验I～t曲线求出了不同时间下的电量Q ,由Q对t1 / 2 作图得Q t1 / 2 曲线 .结果证明 ,Q t1 / 2 曲线为不通过坐标原点的直线 ,说明该析氧电极反应为典型的不可逆反应 .通过对析氧电极反应假想模型进行动力学推算及实验 ,初步确定了电极反应的速度控制步骤 .     

活性金属／陶瓷润湿机理研究

基于界面反应热力学研究了活性金属/陶瓷润湿机理。把金属/陶瓷界面反应处理成金属表面相和增强相陶瓷表面相之间的反应,同时考虑表面相、体相的结构和能量的差异,讨论了金属/陶瓷界面反应对润湿性的影响。结果表明,金属/陶瓷界面反应自由能变化和固相陶瓷组成变化引起的界面能变化都是影响润湿性的重要因素,仅在某些情况下,两者之一才成为决定润湿性的关键因素。     

内燃机活塞顶面激光重熔陶瓷层及其隔热效果

在内燃机活塞顶部,采用等离子喷涂由底层、过渡层和表层组成的阶梯式陶瓷层,然后进行激光重熔,改善涂层的致密性和结合强度.测量了陶瓷涂层的隔热效果.结果表明,当涂层厚度为0.1mm时,其隔热度较无涂层活塞可提高11%.     

陶瓷涂层的热震稳定性及界面结合机理

实验采用高温熔烧的方法制备出了结合牢固的金属基陶瓷涂层,对涂层的热震稳定性、涂层与基体的结合力进行了测试,并对涂层界面的结合机理进行了一定的分析研究。     

陶泥的活性评价及其对混凝土抗压强度的影响

通过活性试验对陶泥进行活性测试及评价,并将陶泥作为混凝土辅助胶凝材料,探讨了陶泥对混凝土抗压强度的影响.试验结果表明,陶泥具有反应活性,作为混凝土辅助胶凝材料能与混凝土中水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应;陶泥混凝土抗压强度与基准混凝土抗压强度随龄期发展规律相似;随着陶泥取代水泥量(质量分数)的增加,混凝土各龄期抗压强度呈下降趋势;陶泥取代水泥量不超过30%,混凝土强度等级可达到设计强度等级C30或C40;取代量相同时,陶泥混凝土与粉煤灰混凝土各龄期抗压强度比较接近.