三元层状化合物MAX相的研究进展

三元层状化合物MAX相是一种新型结构功能材料,兼具金属和陶瓷的优良性能。本文综述了MAX相及其复合材料的合成方法、组织结构及相关物理特性与机械性能,并预测了MAX相今后的发展趋势。     

金属陶瓷反应及其对界面的影响

金属和陶瓷反应强烈地影响界面的性质，因此了解这种反应的条件极为重要。本文依据热力学平衡理论予以论证，研究了金属陶瓷合适的结合条件及其产物。通过实验和高分辨率透射电镜（ＨＲＥＭ）观察讨论了界面结构和强度。     

金属陶瓷气体放电管的稳定性研究

阐述了金属陶瓷气体放电管过电压保护原理，讨论了阴极材料和气体对放电管击穿电压的影响，提出了改进措施，研制了优良品质的放电管。     

TiC/Fe cermet coating by plasma cladding using asphalt as carbonaceous precursor

A new Ti-Fe-C compound powder for plasma cladding was prepared by heating a mixture powder of ferrotitaniurn and asphalt pyro- lyzed as a carbonaceous precursor. The carbon by the pyrolysis of the asphalt acts as a reactive constituent as well as a binder in the compound powder. The TiC/Fe cermet coatings were prepared by plasma cladding with the compound powder. Results show that the Ti-Fe-C compound powder has a very tight structure, which can avoid the problem of the reactive constituent particles being separated during cladding. The TiC/Fe cermet coating presents a typical morphology of plasma cladding coatings with two different laminated layers： one is the composite layer in which the round fine TiC particles （〈500 nm） are dispersed within a Fe matrix, the other is the paragentic layer of TiC and Ti2O3. The coating shows high hardness and excellent wear resistance. The surface hardness of the coating is 68 ± 5（HR30N）. In the same fretting conditions, the wear area of Ni60 coating is about Ⅱ times as much as the TiC/Fe cermet coating.     

稀土在激光熔覆金属陶瓷复合层中的行为

采用C02横流激光器在低碳钢基体表面熔覆含稀土氧化物La2O3的镍基TiC金属陶瓷复合层；研究了不同含量的La2O3对激光熔覆镍基金属陶瓷复合层组织及性能的影响。结果表明，加入适量的稀土氧化物La2O3，可有效地改善激光熔覆复合层的显微组织，减少复合层中的裂纹、孔洞、夹杂；加速复合层中TiC颗粒的溶解和改善TiC颗粒的形状变化，且使熔覆复合层的耐磨性和耐蚀性明显提高。     

金属陶瓷基体特性对TiAlN涂层微观结构和性能的影响

Ti(C,N)基金属陶瓷是以 TiC、TiN、Ti(C,N)等为基,Ni/Co为粘结剂,并添加 WC、Mo₂C、TaC、VC 等碳化物改善其组织性能,采用粉末冶金方法制备的多相固体材料,具有高红硬性、高耐磨性、低摩擦系数和低热导率,高的化学稳定性等优点。Ti(C,N)基金属陶瓷刀具对高速加工中软钢有很大的优越性:被加工工件表面尺寸精度和光洁度高,可实现以车代磨。在切削加工中,刀具的性能对加工表面质量和加工效率有着重大的影响。涂层具有高的耐磨性、耐热性、高的化学稳定性等优点,可使切削刀具的使用寿命大幅度提高。当前80%–90%以上的切削刀具都会涂层,而这些涂层工艺主要是针对硬质合金而设计的。金属陶瓷被视为硬质合金未来最有潜力的替代品。要实现Ti(C,N)基金属陶瓷对硬质合金的替代,Ti(C,N)基金属陶瓷的可涂层性、涂层过程中的生长机理以及金属陶瓷基体与涂层的匹配性需要系统的研究。涂层与基体材料两者总是相互影响,基体的化学成分与结构会直接影响涂层的形核生长,而涂层的结合强度与硬度等性能直接决定了涂层能否被运用。鉴于此,本文制备了不同WC含量的TiAlN涂层金属陶瓷,并采用微观组织观察、结合强度与纳米压痕检测和切削加工试验研究了不同WC含量的金属陶瓷基体对TiAlN涂层的微观结构与性能的影响。结果表明沉积在不同基体上的TiAlN涂层具有柱状晶粒结构。且随着WC的增加,TiAlN的强度比I₍₁₁₁₎/I₍₂₀₀₎和附着力逐渐增大。当基体中没有WC时,TiAlN涂层的择优取向为（200）晶面。 随着WC的加入,TiAlN涂层的择优取向变为(111)和(200)晶面。涂层与基体的结合强度最大的区别在于基体的微观结构和成分。含15wt% WC的金属陶瓷基体涂层的H/E和H3/E2最高,耐磨性最好。     

电厂锅炉管的高温腐蚀及金属陶瓷涂层防护

对火电站锅炉过热器用钢钢研１０２、Ｔ９１、ＴＰ３４７进行了高温氧化及模拟煤燃烧时碱金属硫酸盐（Ｎａ２ＳＯ４Ｋ２ＳＯ４）沉积在金属表面而发生的热腐蚀进行了腐蚀动力学研究，并针对２００ＭＷ发电机组常用的１０２钢采用表面喷涂Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒＡｌ金属陶瓷涂层以提高其热腐蚀抗力．结果表明，高温氧化性能ＴＰ３４７钢最好，氧化速率符合抛物线规律；而１０２钢的氧化速率几乎呈直线规律．热腐蚀实验中，３种整体材料腐蚀后的质量增加都接近直线规律，说明它们抗热腐蚀的性能都比较差，涂层能有效的隔离腐蚀介质，防止基体氧化和腐蚀     

激光-感应复合熔覆金属陶瓷涂层技术

阐述了国内外激光熔覆金属陶瓷涂层的研究进展,指出了其存在的主要问题,并提出了激光-感应复合熔覆的新方法。该技术与单纯激光熔覆技术相比,激光-感应复合熔覆金属陶瓷层技术的效率可以提高约1～4倍,并获得大面积无裂纹的金属陶瓷层,此技术可以很大程度上促进激光熔覆金属陶瓷涂层的工业化应用。     

反应火焰喷涂合成TiC-Fe涂层的反应机理

利用差热分析（ＤＴＡ）、Ｘ－射线分析（ＸＲＤ）等测试手段,研究了反应火 喷涂过程中喷涂粉末（Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ体系）的反应机理,研究结果表明,在反应火焰喷涂合成ＴｉＣ－Ｆｅ涂层中,喷涂粉末在习行过程中的反应是逐步进行的,喷涂距离为１２５～１７０ｍｍ是发生反应的主要区域,在到达工件表面时,反应已基本结束,因此与传统 涂相比,反应火焰喷涂的优势在于,利用廉价原料一步合成、沉积比较昂贵的涂层材料。