一、燃烧合成制备生物陶瓷涂层的开发研究(论文文献综述)
仲剑初,宁桂玲[1](2020)在《中国含硼无机产品60年发展历程及未来发展趋势》文中认为总结概况了中国含硼无机产品60 a来的发展历程。中国含硼无机产品经历了从硼酸、硼砂工业的诞生到碳化硼、氮化硼等各类含硼新材料新产品的开发生产,经历了从工艺路线的不断更新到新工艺、新装备的趋于完善。但是,目前中国高品位硼资源日趋紧缺,环境保护更加严格,基础硼产品竞争力弱。基于国内外发展现状展望了含硼无机产品的未来发展趋势。指出中国的硼化工企业应充分利用国外进口的基础硼产品,以市场为导向,结合国家重大战略需求,生产高附加值硼产品和含硼材料,比如含硼导热及耐高温材料、含硼新能源材料、含硼催化材料等。
魏福双[2](2019)在《Fe基非晶复合涂层的制备及性能研究》文中提出与传统的晶态合金材料相比,非晶合金具有优良特性。将非晶合金作为涂层材料,应用于材料表面技术领域,即制备大面积厚度可控的非晶涂层,可突破非晶合金尺寸上的限制,又可充分发挥非晶合金优异的性能,起到防护作用,拓展非晶材料的应用范围。但因非晶韧性差,非晶涂层在使用过程中容易剥落现象,导致其防护效果降低。本文利用喷雾造粒及等离子喷涂技术,在Fe基非晶的基础上分别添加了Ti N陶瓷和石墨烯,成功制得复合涂层,进一步提高了涂层的耐磨耐蚀性能。本文优化得到了复合涂层的制备工艺;系统地研究了添加相对复合涂层性能的影响。基于Ti N陶瓷熔点高,高温易分解的特点,对于Ti N陶瓷/Fe基复合涂层的制备,我们采用Ti H2粉包覆Fe基非晶粉作为喷涂喂料粉。Ti H2粉在等离子喷涂过程中首先发生脱氢反应,然后Ti与N2反应生成Ti N陶瓷相,Ti-N2属于燃烧合成反应,会释放出大量的反应热有助于形成熔化良好、组织均匀、结合良好的层状Ti N/Fe基非晶复合涂层。Ti N作为增强相不仅能提高涂层的结合强度,还可增强其致密度,降低孔隙率。加入Ti N增强相的Ti N/Fe基非晶复合涂层的耐磨性得到有效提升,其中15%Ti N/Fe基非晶复合涂层的磨损率最小。Ti N/Fe基非晶复合涂层的耐蚀性主要与孔隙率有关,其中15%Ti N/Fe基非晶复合涂层的孔隙最少,耐蚀性最好,腐蚀抑制效率最高,腐蚀坑比Fe基非晶涂层表面的腐蚀坑小。此外,本文还研究了具有高硬度,较高耐磨性能和耐蚀性能的石墨烯作为添加相对涂层性能的影响。由于石墨烯密度小,不易喷涂,所以选择金属Cu作为载体将G和Fe基非晶粉同时被送入喷涂火焰中。本文利用喷雾造粒技术和高温热还原法制备出了G(石墨烯)/Cu复合粉,将复合粉与Fe基非晶粉机械混合后作为喷涂喂料粉,利用等离子喷涂技术制备了不同G含量的G/Cu/Fe基非晶复合涂层。研究了G/Cu/Fe基非晶复合涂层的组织结构、力学性能、耐磨性能、耐蚀性能。研究结果表明,加入G和Cu增强相后的G/Cu/Fe基非晶复合涂层与单一的Fe基非晶涂层相比,其硬度、减摩性能和耐蚀性都有所提高。
洪督[3](2019)在《等离子体喷涂钛基非氧化物陶瓷涂层的结构与磨损性能研究》文中研究表明本论文采用大气等离子体喷涂技术制备了TiN、TiC和TiB2涂层,探究了涂层相组成、显微结构、力学和摩擦学性能。在此基础上,比较研究了对磨材料对TiC涂层摩擦学性能的影响。最后,为了进一步改善TiC涂层的摩擦学性能,制备了不同石墨添加量的TiC-Graphite复合涂层。研究了TiC-Graphite复合涂层相组成和显微结构,并探究了不同石墨添加量对复合涂层力学和摩擦学特性的影响。通过以上研究工作,以期开发出具有低摩擦系数和磨损率,且长服役寿命的耐磨涂层。本研究取得的主要结果如下:1.采用大气等离子体喷涂技术在C/C复合材料基体表面制备了TiN、TiC和TiB2涂层。三种粉体在喷涂过程中均发生少量氧化,涂层存在层状结构、裂纹和孔隙等缺陷,但均较为致密。在三种涂层中,TiC涂层具有较大的硬度,这与TiC涂层较低的孔隙率(8.0±1.1%)和氧化物含量(13 wt.%),以及TiC较高的本征硬度有关。2.TiN、TiC和TiB2涂层与WC-Co硬质合金球组成的摩擦副的摩擦测试结果表明,在20 N和50 N载荷条件,与TiN和TiB2涂层相比,TiC涂层均表现出更低的摩擦系数和磨损率。在磨损过程中,三种涂层均存在疲劳剥落和氧化现象,并且磨痕表面形成了一层不连续的转移层。TiN和TiB2涂层在与WC-Co球相对滑动的过程中发生了物质的转移,存在粘着磨损。3.TiC涂层与不同对磨球(不锈钢、WC-Co和Si3N4)组成的摩擦副的摩擦学特性表明,在50 N载荷条件,摩擦系数的大小为μTiC/Si3N4<μTiC/WC-Co<μTiC/steel。但μTiC/Si3N4显示明显的波动,这主要是由于Si3N4发生摩擦氧化反应导致对磨球产生较宽的沟槽。TiC/steel和TiC/Si3N4摩擦副表现出更低的涂层磨损率,分别与不锈钢硬度较低和摩擦氧化产物SiO2具有润滑作用相关。4.TiC与不锈钢和Si3N4对磨时,由于不锈钢具有较低的硬度和较好塑性变形能力,以及Si3N4球发生摩擦氧化反应,分别导致TiC磨痕表面存在较严重的粘着,磨损机理主要为疲劳、摩擦氧化和粘着磨损;TiC与WC-Co对磨时,磨损机理主要是疲劳和摩擦氧化。5.采用大气等离子体喷涂技术在C/C复合材料基体表面制备了不同石墨添加量的TiC-Graphite涂层。随石墨添加量的增加,TiC-Graphite涂层内微裂纹增多和致密度减小,涂层粗糙度增大,硬度逐渐降低。6.TiC-Graphite涂层与WC-Co硬质合金球组成的摩擦副的摩擦测试结果表明,在50 N载荷条件,随石墨添加量的增加,TiC-Graphite涂层摩擦系数一直减小,磨损率先减小后增大。TiC-2.5 wt.%Graphite涂层获得最小的磨损率0.67×10-5 mm3/(N·m),摩擦系数为0.354,与TiC涂层相比,分别降低了72.41%和27.76%。7.随石墨添加量的增加,TiC-Graphite涂层磨痕剥落凹坑和脆性断裂减少,转移层增多,能有效减小摩擦系数和磨损率。但随石墨添加量的进一步增加,涂层内微裂纹增多和致密度减小反而导致涂层磨损率增大。此外,转移层氧含量较高,存在摩擦氧化现象。因此,TiC-Graphite涂层磨损机理主要包括疲劳和摩擦氧化。
姚梦佳[4](2016)在《几种等离子喷涂涂层的冲蚀磨损特性研究》文中认为集输管线冲蚀失效是石化工业中经常发生的一种失效形态,是集输管线安全运行过程中亟待解决的热点问题之一。针对集输管线的实际工况,采用等离子喷涂技术在20#钢基体上制备了AT13、AT40、WC/Co、Ni60、Fe313、n-AT13六种涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪对涂层的微观结构进行观察分析,采用真空浸渍液体法、对偶试样拉伸法、显微硬度测试法和压痕法对涂层的孔隙率、结合强度、显微硬度和断裂韧性进行测试分析。然后采用气流携沙喷射法对涂层的抗冲蚀磨损性能进行测试分析,研究了冲蚀环境参数和涂层特性对涂层抗冲蚀磨损性能的影响,并通过对涂层冲蚀表面的微观形貌进行观察分析,探讨了涂层的冲蚀特征。研究结果表明:等离子喷涂制备的六种涂层中,AT13、AT40、WC/Co、Ni60、Fe313涂层片层结构明显,纳米AT13涂层片层结构不明显,涂层中都存在数量不等的孔隙和与涂层层状叠加方向一致的裂纹,涂层与基体的结合方式主要靠机械铆合。WC/Co涂层的孔隙率最小,为5.9%,Fe313涂层的孔隙率最大,为7.8%;纳米AT13涂层的结合强度最高,为31.8MPa, Fe313涂层的结合强度最低,为17.9MPa;纳米AT13涂层的平均显微硬度最高,为1028.81,Fe313涂层的平均显微硬度最低,为582.66;纳米AT13涂层的裂纹扩展能最高,为5.896J/m2, AT13涂层的裂纹扩展能最低,为4.816J/m2。冲蚀磨损实验表明:六种涂层的抗冲蚀磨损性能均优于20#钢,六种涂层均在90°冲蚀角时失重达到最大。在30°冲蚀角时,涂层的失重由小到大依次是n-AT13<AT13 <WC/Co<AT40<Ni60<Fe313,n-AT13涂层的失重约为AT13涂层的3/4,AT13涂层的失重约为Fe313涂层的2/3。在90°冲蚀角时,涂层的失重由小到大依次是n-AT13<WC/Co<AT40<AT13<Ni60<Fe313, n-AT13涂层的失重约为WC/Co涂层的3/4,WC/Co涂层的失重约为Fe313涂层的3/4;在不同冲蚀角下,随着冲蚀时间的增加,涂层都没有表现出孕育期,过渡阶段为前1-4min,过渡阶段的时间与涂层的表面质量和冲蚀角有一定的关系;在不同冲蚀角下,随着粒子流速的增大,六种涂层的失重都明显增加。涂层的硬度不是影响涂层抗冲蚀磨损性能的单一因素。涂层冲蚀形貌观察分析表明:在30°冲蚀角时,涂层的冲蚀磨损呈现出显微切削、微观疲劳剥落和颗粒脱落中一种或者几种并有的特征;在90°冲蚀角时,涂层的冲蚀磨损主要表现出疲劳剥落特征。涂层的主要冲蚀失效机制是涂层呈片状剥落。综合集输管线的实际工况和涂层的抗冲蚀特点,WC/Co涂层可以作为集输管线的抗冲蚀磨损防护涂层进行应用,尤其使用在高冲蚀角下。AT13涂层可以作为集输管线的抗低角度冲蚀磨损防护涂层进行应用。
吴亮[5](2016)在《热化学反应制备钢基陶瓷复合涂层及其性能研究》文中认为近年来,随着高新技术不断发展,工程机械、设备及构件的工作条件日益苛刻。单纯的金属材料在很多领域显现出严重的摩擦磨损、冲击腐蚀,表现出使用寿命短、甚至难以胜任的地步。而陶瓷材料具有极高的熔点和硬度,化学稳定性强,耐高温、耐腐蚀,较低的热膨胀系数和摩擦系数,良好的耐磨性。考虑到单一材料各自独特的优异性能和明显的性能弱点,本论文试图在钢基体表面制备具有特殊功能的陶瓷涂层,即钢基陶瓷复合涂层。它能改变金属底材外表面的形貌、结构及化学组成,并赋予底材新的性能。陶瓷与钢基体适当的复合,可以起到取长补短,相得益彰的特殊效能。本论文通过对钢基陶瓷复合涂层的研究现状和热化学反应法的研究现状的综述,指出了近年来使用热化学反应法工艺制备钢基陶瓷复合涂层的发展历程和研究成果,论证了使用热化学反应法这种工艺制备钢基体陶瓷复合涂层的可行性。本论文还通过对热化学反应法制备钢基陶瓷复合涂层的特点的描述、粘接机理(化学作用、吸附作用、机械作业、扩散作用)的分析,得到热化学反应法制备钢基陶瓷复合涂层相比其他的方法和手段具有更大的优势的结论。依据本论文的研究目标,本论文阐述了研究的三大主要任务:探索钢基陶瓷复合涂层的配方比例;探索钢基陶瓷复合涂层的固化工艺;对所制备的钢基陶瓷复合涂层进行性能检测。本论文涉及一种钢基表面陶瓷复合涂料层及其制备方法,其特点是:钢基表面陶瓷复合涂料层由碳化硅、氧化铝、二氧化硅、水玻璃、铝粉、铬铁粉等组成。为确定涂层各组分的百分含量以及固化工艺参数对涂层综合性能的影响,使用正交法与改变加料量的实验方法,最终得出:将影响复合涂层综合性能的主要因素按如下比例配置,混合填料(氧化铝与碳化硅的比例为1:1)6.0g、二氧化硅(纳米级的粉末占20%-30%)5.0g、硅酸钠(模数为3.2)7.9g,按照这样的配方比例能得到性能更优良的陶瓷复合涂层。为进一步地提高陶瓷复合涂层的综合性能,试验还对陶瓷复合涂层进行了改性,文章对改性方法和技术途径也进行了详细的论述,通过添加纳米二氧化硅,改善了涂层与钢的膨胀系数匹配程度;通过添加质量分数20%-25%的铝粉,改善组织缺陷,增加涂层组织的致密性;通过添加质量分数为10%左右的铬铁粉,大大提高了涂层与钢基体的冶金结合强度。经搅拌均匀后再涂敷于钢基体上,将混合胶料朝一个方向均匀涂敷在钢基体表面,涂敷厚度为0.5~2mm,为确保在固化过程中不出现起泡、保证涂层内部的结构均匀、组织致密,先将涂敷好的试样在室温晾置16h左右,然后放在烤箱中分两个阶段升温固化,第一次进行低温固化,低温固化的温度为90℃左右,时间为1h左右;主要是加快散失游离水、防止水分沸腾,但此温度还不足以使涂层与基体发生较为复杂的、对二者的粘结强度有良好影响的热化学反应,故须二次升温固化。第二阶段,待低温升温固化完成后,再一次进行高温升温固化处理,高温固化温度为450℃~600℃,时间为8h左右,这一固化过程主要是脱去硅酸盐产物产生的结晶水、促进分子间脱水缩合反应的发生、促使钢基体与陶瓷涂层的界面处发生复杂的热化学反应。本论文制备钢基表面陶瓷复合涂层方法,采用二次不同温度的固化工艺,合理地解决了固化时间与陶瓷复合涂层质量的冲突,有助于过渡层陶瓷增强相的生成。本论文还对试样进行了机械性能的测试,包括拉伸剪切强度测试、耐磨性测试、热震性测试、硬度测试、耐酸碱盐腐蚀性测试,弯曲性能测试,其具有良好的抗拉伸剪切性能、耐磨性、热震性、耐酸碱盐腐蚀性、抗弯曲性。接下来,本论文还对热化学反应法制备钢基陶瓷复合涂层的影响因素进行了分析,并用电子扫描显微镜对涂层的粒度分布及截面形貌进行分析,解释了试样的性能接近一些相关文献所给的平均值的原因。本论文还针对试验中出现的问题和难点,指出了本试验不足之处,并对此提出了改进的建议。最后,本论文用热化学反应法成功地制备钢基体陶瓷复合涂层,而且,用本论文探究的方法制得的钢基体陶瓷复合涂层的综合性能良好。本论文的意义在于:运用相对简单合理的技术和方法,结合陶瓷、钢材的优点,用极少量的材料取代大量、昂贵的整体材料,极大地降低产品的加工成本,同时,还能达到提高产品质量、延长产品使用寿命、节约资源和能源的目的。制备的钢基陶瓷复合涂层优势显着:工艺简单,施工方便,具有低投入、高回报等特点。特别地,该技术使用的无机粘结剂不仅拥有一般粘结剂的优点,还具有无毒、环保、耐火、低温固化、高温使用等特点,使用性能好,涂层质量高,具有很好的推广应用价值,这将拓宽钢基陶瓷复合涂层材料在机械、冶金、采矿、勘探、石化、化工、交通、电力、国防、军事等领域的应用范围。
王夏梦[6](2015)在《碳酸铝铵热解法制备超细α-Al2O3粉体》文中进行了进一步梳理本论文以硫酸铝铵和碳酸氢铵为原料,不同体系制备碱式碳酸铝铵前驱体,经过不同方式煅烧得到超细氧化铝粉体。首先以低浓度溶液液相沉淀反应制备出前驱体碱式碳酸铝铵(AACH),再经过高温短时热处理得到超细α-Al2O3粉体。由于此种方式会产生大量的废液,且产量较低,中试放大较难实现,因此又研究了高固含量前驱体的制备,减少了废液体积以及反应容器的总体积,将前驱体煅烧后得到α-Al2O3粉体,并进一步进行球磨或砂磨处理,最终制备出颗粒细、分散性好、粒度分布窄的超细α-Al2O3粉体。通过对前驱体以及最终α-Al2O3粉体进行X-射线衍射、热重、扫描电镜、透射电镜以及激光粒度分布表征,分析了各工艺参数对所得前驱体及最终粉体的影响,从而优选出最佳制备条件,为工业生产及应用提供了实验依据。1.碳酸铝铵热解法制备超细α-Al2O3粉体——溶液双滴法制备碳酸铝铵前驱体以硫酸铝铵和碳酸氢铵的低浓度溶液为原料液,按照一定的摩尔比进行液相沉淀反应制备出碱式碳酸铝铵前驱体,再经过高温短时热处理得到α-A1203粉体。采用XRD、TG-DSC、TEM、SEM、激光粒度分布等分析测试手段对前驱体及最终产物进行了表征,分别讨论了沉淀反应结束后的陈化时间对前驱体结晶度及形貌的影响;晶种的加入以及煅烧方式对最终α-Al2O3粉体的影响。结果表明,在沉淀反应完成后静置陈化12-24h可以得到结晶度高、形貌规则均匀的前驱体颗粒,且煅烧后的α-Al2O3粉体无明显的蠕虫状硬团聚;在制备过程中添加一定量的平均粒径为100nm左右的α-Al2O3晶种可以降低煅烧过程中由过渡型氧化铝到α-Al2O3的相变温度,并改善最终α-Al2O3粉体的微观形貌,使粉体粒度呈正态分布;将前驱体进行高温短时煅烧可以得到较常规煅烧方式分散性更好的α-Al2O3粉体。2.碳酸铝铵热解法制备超细α-Al2O3粉体——溶解—再结晶法制备碳酸铝铵前驱体以硫酸铝铵和碳酸氢铵固体颗粒为原料,制备出前驱体AACH,经过煅烧得到α-Al2O3粉体,对其进一步球磨或砂磨处理得到超细α-Al2O3粉体。对制备的前驱体以及最终产物进行了 XRD、SEM、TEM、激光粒度分布等分析手段的表征,讨论了添加剂、搅拌方式以及煅烧后处理对前驱体及α-Al2O3粉体的影响。结果表明:底液中硫酸铵固体和PEG的加入,以及高速分散和超声协同作用的搅拌方式可以提高前驱体粉末及最终氧化铝粉末的分散性;将最终α-Al2O3粉体进行机械球磨处理,球磨助剂的加入可以提高球磨效率,在添加量为1%、球磨时间为7h时可以使α-Al2O3粉体颗粒的d50降低为0.603μm;砂磨处理同样可以进一步减小α-Al2O3粉体颗粒的粒径,且得到较窄的粒度分布,其中,d10=0.148μm,d50=0.392μm,d90=0.955μm。
王利军[7](2014)在《等离子喷涂Fe-Al2O3梯度功能涂层组织及性能研究》文中指出材料是21世纪的三大主导产业之一,是工农业生产必不可少的支柱性产业,是科学进步、社会发展、国力增强的重要物质基础。磨损和腐蚀是材料的两种主要失效形式,它所造成的经济损失是十分巨大的。金属材料具有很强的塑性、韧性和可加工性但是耐高温、耐腐蚀性能差。陶瓷材料虽然具有硬度高、耐高温、耐腐蚀,抗磨损等优良性能,但是本身具有很高的脆性。如果我们能寻求一种新的材料把这两类材料有效的结合起来,使其既具有金属材料良好的塑性变行能力又具有陶瓷材料耐高温,耐腐蚀、抗磨损、高硬度等性能,就可以满足材料在不同工作环境中的使用要求,扩大了材料的使用范围,延长了材料的使用寿命。随着对新型材料研究的不断深入,金属基陶瓷材料越来越受到人们的重视,而在金属表面添加陶瓷涂层是在这类新型材料研究中比较热门的方向。在开发研究这类材料中遇到的主要问题就是这两类材料的物性参数不匹配,在弹性模量及热膨胀系数上存在很大的差异,在实际应用的过程中由于结合不够紧密常常会发生涂层产生裂纹甚至从基体上剥落下来的现象。基于这种现象的产生,材料工作者们提出了梯度功能涂层的概念,开始研究梯度功能材料。本文以工业上广泛应用的Q235钢为基体材料,以羟基还原铁粉Fe和-Al2O3粉末为喷涂材料,利用ZB-80型等离子喷涂设备,氩气为载气和保护气,高纯氢气为次气,采用负压直流放电非等轴压缩氩弧等离子炬,非转移弧放电,同步送粉的方法制备Fe-Al2O3梯度功能涂层。在等离子喷涂过程中,由于等离子弧的温度高达到上万度所以在一定程度上能够熔化金属材料和难熔的陶瓷材料,喷涂之前预先配置涂层各层粉末的混合比例,严格控制两种喷涂材料的相对供给速率,喷涂粉末被氩气携带的等离子焰流加热成熔融或半熔融状态,并且获得一定的能量和速度,高速撞击到Q235基体材料表面上形成涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)、显微硬度计、WE-10型万能试验机、往复滑动磨损试验机、CS350电化学工作站等检测设备对涂层的显微组织、硬度、结合强度、耐磨性及耐腐蚀性能进行了研究。优化了在涂层制备过程中的喷涂工艺参数。
赵丽萍[8](2012)在《耐磨损、耐腐蚀熔覆层的制备及其特性研究》文中认为在电力行业,尤其在燃煤电站、生物质发电站中存在着大量的磨损、腐蚀等问题。火电厂锅炉辅机设备的磨损问题是导致机组出力降低的主要原因之一,磨损导致设备被迫降负荷运行、频繁维修或更换部件、甚至停机检修等。磨损已成为影响火力发电厂安全经济运行的重要因素,在辅机设备中,磨煤机、排粉机、引风机的磨损最为严重,其中磨煤机磨损的检修费用占据了火电厂维修费用的较大比例,而引风机、排粉机磨损严重影响了火电厂的安全运行。大部分生物质原料具有较高的氯含量,生物质燃烧后的灰份中含有大量的碱金属氯化物;在一定的温度下对水冷壁管、过热器造成严重氯腐蚀,严重影响了锅炉的安全经济运行。过热器超温是生物质发电厂常见的故障,当过热器超温时,即便采用耐蚀性能优良的TP347不锈钢材料,也会发生严重的高温氯腐蚀而导致爆管严重事故。本文研究重点为耐磨耐蚀熔覆层制备新技术、熔覆层特性分析和实际应用,研究内容对于提高电厂重要部件的的安全经济运行水平具有重要意义。本论文研究了TiC-Ni系高耐磨陶瓷-金属复合材料及其熔覆层的成分、制备方法和特性,将为TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料在引风机、排粉机叶轮和磨辊中的应用提供重要依据。通过热压反应合成技术制备了TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料,对该复合材料进行了性能分析,结果表明:复合材料主要由TiC和Ni相组成。陶瓷颗粒主要呈现出五种环/核形貌。利用TIG焊合成技术制备了TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料熔覆层。对该熔覆层进行了显微组织结构、硬度和耐磨性分析。结果表明:熔覆层主要成分是原位合成的TiC和Ni。微观组织中未发现环形相,WC与TiC完全固熔。用TIG焊合成技术制备的陶瓷-金属复合材料熔覆层显示出较高的硬度和良好的耐磨损性能。基于通过陶瓷材料的多元复合来提高陶瓷-金属复合材料力学性能和耐磨性的基本原理,本论文选定WC、NbC、Mo、Co作为多元复合TiC-Ni复合材料体系的添加相。对钨极氩弧熔覆合成的多元复合TiC-Ni系熔覆层进行了显微组织分析,结果表明:熔覆层组织致密,陶瓷颗粒弥散分布在粘结相基体中。TiC-Ni复合材料中单独加入15wt.%WC或NbC时,陶瓷颗粒内部出现的空洞、裂纹较多;在NbC含量为10wt.%条件下,当WC含量15wt.%时,熔覆层内陶瓷颗粒的内部裂纹、孔洞等缺陷较多;而当WC在20-35wt.%范围时,熔覆层内陶瓷颗粒的内部裂纹、孔洞等缺陷很少;这说明同时加入NbC、WC可有效减少陶瓷颗粒的内部缺陷。硬度和常温压缩强度分析结果表明:WC含量在20%时所得到的熔覆层硬度和压缩强度最大。本论文利用用激光、氩弧熔覆技术在TP347过热器管外表面形成具有冶金结合的Ni-Cr-Mo耐腐蚀熔覆层。能谱分析结果表明:在熔覆前后,氩弧熔覆制备的熔覆层中的Cr含量几乎保持不变;熔覆层中的平均Fe含量比原焊丝增加了6倍,大大降低了Ni和Mo元素在熔覆层中的质量百分比,进而降低了材料的抗腐蚀能力。激光熔覆法得到的熔覆层中Fe元素的稀释率远小于氩弧熔覆法所得值。对激光熔覆层、氩弧熔覆层、C22和TP347H样品进行了耐高温氯腐蚀实验。对不同温度下各样品的腐蚀动力学分析结果表明:各温度下腐蚀动力学曲线均近似于抛物线型,腐蚀的增量率随时间增加呈下降趋势。通过对腐蚀动力学曲线的定量分析,结果表明:激光熔覆层的腐蚀速率最低。腐蚀实验后,C22、TP347H、氩弧样品的组织不均匀,部分区域出现了孔洞,而激光熔覆层依然组织均与致密。对样品在700℃下腐蚀产物的XRD分析结果表明:四种样品中均出现了铁和铬的氧化物,但未发现氯化物的存在,激光熔覆层的主相仍是铁镍铬钼相。激光熔覆层表现出最佳的耐氯腐蚀性能。所研究的陶瓷-金属复合材料及制备技术在电厂排粉机、磨辊等重要磨损部件中得到应用。结果表明,排粉机叶轮运行18520小时后基本完好,原耐磨熔覆层焊道清晰可见,未见脱落和严重磨损,叶轮使用寿命达到常规防磨技术制备叶轮寿命的6倍以上。陶瓷-金属复合材料熔覆层磨辊运行4920小时后,磨辊工作面外缘磨损严重部位磨损深度约为2-5mm,熔覆层表面为均匀磨损,未发现熔覆层剥落现象;应用于磨辊的陶瓷-金属复合材料的实际耐磨性约为普通磨辊堆焊耐磨材料耐磨性的4-6倍左右。
张志萍[9](2012)在《电弧喷涂Ni-Ti金属间化合物涂层的抗空蚀性能研究》文中认为Ni-Ti金属间化合物除具有形状记忆性能外,还具有优异的抗空蚀、抗冲蚀性能,并且在水轮机、螺旋浆等过流部件上具有广阔的应用前景。但由于Ni-Ti合金机械加工难且价格昂贵,选择喷涂方法在基体材料表面制备一层Ni-Ti合金涂层成了理想的方法。本文利用电弧喷涂方法将Ni-Ti丝材喷涂到1Cr18Ni9Ti不锈钢基体表面,制得Ni-Ti金属间化合物涂层,将所得涂层试样在超声波伸缩振动空蚀试验设备上进行空蚀实验。采用XRD、SEM和EDS等分析手段对Ni-Ti丝材、空蚀前后涂层组织结构及微观特征进行了分析和表征。结果表明:电弧喷涂涂层是由扁平粒子沉积堆垛而成,且具有明显的层状结构;电弧喷涂所得涂层的主要成分为奥氏体NiTi(B2)相、TiO和NiO,其中,超音速电弧喷涂所得涂层的氧化物含量最高;普通电弧喷涂所得涂层次之;氩气保护的电弧喷涂所得涂层的氧化物含量最低。用显微硬度仪测量了1Cr18Ni9Ti不锈钢基体及不同电弧喷涂方法所得涂层的显微硬度,试验测得普通电弧喷涂涂层、超音速电弧喷涂涂层、氩气保护的电弧喷涂涂层的平均硬度分别为585.0HV0.3、580.1HV0.3、494.8HV0.3,其硬度较基体分别提高了约27.8%、26.7%、0.8%。利用超声波伸缩振动空蚀试验没备测试Ni-Ti合金涂层的抗空蚀性能,普通电弧喷涂、超音速电弧喷涂、氩气保护的电弧喷涂所得涂层的抗空蚀能力较基体分别提高了32.6%、41.4%、60.3%,相同条件下,氩气保护的电弧喷涂所得涂层的空蚀失重量最小。
刘健飞[10](2011)在《Fe/Al2O3梯度涂层材料结构与性能研究》文中研究指明金属基陶瓷涂层是指加涂在金属表面上的陶瓷保护层或表面膜的总称,然而陶瓷与金属材料在物理性能上的较大差异以及陶瓷材料质脆的本质属性,致使陶瓷涂层与金属基体间的界面结合强度较低,严重制约了涂层材料的广泛应用。功能梯度材料(FGM)是一种组成与性能均呈连续变化的非均质材料,能有效地缓解材料内部的热应力。因此借鉴功能梯度材料的设计理念与制备方法,在钢基体制备Fe/Al2O3梯度涂层材料,使材料的成分在涂层厚度方向上成梯度变化,缓解因热失配引起的内应力,以提高涂层材料结合性能。本文研究了Fe/Al2O3复合材料的烧结工艺。采用石墨埋烧的方法,通过设计正交试验研究了不同的成型压力、烧结助剂CMS掺量、烧结温度与保温时间对复合材料性能的影响,从而得出Fe/Al2O3复合材料的最佳烧结工艺为:成型压力125MPa,CMS掺量4%,烧结温度1450℃,保温时间90min。研究了不同组分的Fe/Al2O3复合材料的性能以及金属Ni对复合材料性能的影响。随氧化铝质量分数的增加,Fe/Al2O3复合材料的弯曲强度与断裂韧性先增大后减小;当氧化铝含量为70wt%时,复合材料的弯曲强度与断裂韧性分别达到602.49MPa和9.33MPa·m1/2;Fe/Al2O3复合材料的韦氏硬度随氧化铝含量先减小后增大;而氧化铝含量越多,复合材料的耐磨性与耐腐蚀性则越好。Fe/Al2O3复合材料的增韧方式主要有:壳体效应、裂纹偏折和弯曲以及延性颗粒增韧。裂纹偏折和弯曲使裂纹的扩展由线到面,由面到立体,增加了复合材料内部的微裂纹缺陷已达到增韧目的;烧结过程中Fe颗粒周围形成一种壳体,材料破坏时首先要破坏这层壳体,然后沿壳体与Fe颗粒间的微裂纹发生裂纹的偏转而消耗能量,缓解外部应力,已达到增加复合材料韧性的目的。Ni元素的引入,使得氧化铝陶瓷晶粒细化以及复合材料的致密度下降,因而引起了Fe/Al2O3复合材料的力学性能的降低,但Ni的引入使得复合材料的耐腐蚀性能大幅度提高。利用喷涂法在Q235钢基体上制备了Fe/Al2O3梯度涂层材料。研究了烧结温度对Fe/Al2O3梯度涂层材料的结合强度的影响,发现涂层与钢基体间的界面结合强度随烧结温度的升高先增大后减小,当烧结温度为1220℃时,梯度涂层的结合强度较高,达到25.3MPa;涂层表面组织比较均匀,无裂纹,且有类似于树枝状的组织生成;涂层的成分在涂层厚度方向上呈梯度变化,有效地缓解了内部应力;梯度涂层材料的破坏不是在涂层与钢基体界面整齐地层状剥离,也不是单独在梯度涂层内或在钢基体内,而是发生在靠近涂层与钢基体结合界面扩散化合而形成的过渡层。对Fe/Al2O3梯度涂层进行XRD分析发现,梯度涂层主要由α-Al2O3、AlFeO3、NiFe2O4与Al5Fe2物相组成;而Fe/Al2O3梯度涂层与钢基体之间的结合主要靠吸附作用与扩散化合作用两种方式起作用。
二、燃烧合成制备生物陶瓷涂层的开发研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、燃烧合成制备生物陶瓷涂层的开发研究(论文提纲范文)
(1)中国含硼无机产品60年发展历程及未来发展趋势(论文提纲范文)
1 硼矿加工利用及硼砂等生产技术的发展时期(1958—1977年) |
1.1 硼矿制硼砂工艺的开发与完善 |
1.2 硼矿制硼酸工艺的起源与发展 |
1.3 碳化硼等含硼精细化学品的开发 |
2 新技术、新设备和新产品不断涌现时期(1978—1990年) |
2.1 碳碱法新技术新装备更新与走向成熟 |
2.2 氟硼酸盐及稀土硼化合物等新产品投入生产和推广应用 |
3 矿化结合、规模化经营的变革时期(1991—2000年) |
3.1 矿化结合及硼铁矿资源的开发利用 |
3.2 新产品、新技术和新材料的开发 |
4 依托资源布局、入世影响日渐突出的结构调整时期(2001—2020年) |
4.1 基础硼产品的技术创新与规模化生产 |
4.2 淘汰落后产能,加快产业结构调整 |
5 无机硼化物未来发展趋势 |
5.1 含硼导热及耐高温材料 |
5.2 含硼新能源材料 |
5.3 含硼催化材料 |
5.4 其他含硼材料 |
6 结束语 |
(2)Fe基非晶复合涂层的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 等离子喷涂 |
1.2.1 等离子喷涂技术原理与特点 |
1.2.2 等离子喷涂技术的应用 |
1.3 非晶合金及Fe基非晶涂层的研究现状 |
1.3.1 非晶合金的研究现状 |
1.3.2 Fe基非晶合金涂层的研究现状 |
1.4 课题的研究思路及主要研究内容 |
1.4.1 开题思路 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 实验材料及方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 基体和过渡层材料 |
2.1.2 复相涂层材料 |
2.2 复合喷涂喂料的制备 |
2.3 复合涂层的制备 |
2.4 复合涂层的分析测试方法 |
2.4.1 物相分析 |
2.4.2 元素检测 |
2.4.3 显微形貌 |
2.4.4 孔隙率 |
2.4.5 显微硬度 |
2.4.6 结合强度 |
2.4.7 摩擦磨损性能 |
2.4.8 耐蚀性能 |
第三章 TiN/Fe基非晶复合涂层的组织结构及性能 |
3.1 引言 |
3.2 TiH_2/Fe基非晶复合粉的分析 |
3.2.1 TiH_2/Fe基非晶复合粉的物相 |
3.2.2 TiH_2/Fe基非晶复合粉的显微形貌 |
3.3 TiN/Fe基非晶复合涂层的显微结构分析 |
3.3.1 TiN/Fe基非晶复合涂层的物相 |
3.3.2 TiN/Fe基非晶复合涂层的显微形貌 |
3.3.3 TiN/Fe基非晶复合涂层的孔隙率 |
3.3.4 TiN/Fe基非晶复合涂层的结合强度 |
3.4 TiN/Fe基非晶复合涂层的形成机制 |
3.5 TiN/Fe基非晶复合涂层的沉积凝固特点 |
3.6 TiN/Fe基非晶复合涂层的力学性能 |
3.6.1 TiN/Fe基非晶复合涂层的显微硬度 |
3.6.2 TiN/Fe基非晶复合涂层的断口形貌 |
3.7 TiN/Fe基非晶复合涂层的摩擦磨损性能 |
3.7.1 TiN/Fe基非晶复合涂层的磨损失重 |
3.7.2 TiN/Fe基非晶复合涂层的磨损形貌 |
3.8 TiN/Fe基非晶复合涂层的耐腐蚀性能 |
3.8.1 TiN/Fe基非晶复合涂层的动电位极化曲线分析 |
3.8.2 TiN/Fe基非晶复合涂层的腐蚀形貌 |
3.9 本章小结 |
第四章 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的组织结构与性能 |
4.1 引言 |
4.2 G/Cu复合粉的表征 |
4.2.1 G/Cu复合粉的显微形貌 |
4.2.2 G/Cu复合粉的拉曼及红外分析 |
4.3 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的显微结构分析 |
4.3.1 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的结构表征 |
4.3.2 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的显微形貌 |
4.3.3 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的元素分析 |
4.3.4 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的孔隙率 |
4.3.5 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的结合强度 |
4.4 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的力学性能 |
4.4.1 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的显微硬度 |
4.4.2 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的断口形貌 |
4.5 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的摩擦磨损性能 |
4.5.1 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的摩擦系数 |
4.5.2 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的磨损率 |
4.5.3 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的磨损形貌 |
4.6 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的耐腐蚀性能 |
4.6.1 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的极化曲线分析 |
4.6.2 G/Cu/Fe基非晶复合涂层的腐蚀形貌 |
4.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(3)等离子体喷涂钛基非氧化物陶瓷涂层的结构与磨损性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 摩擦磨损与陶瓷耐磨涂层 |
1.1.1 摩擦磨损与表面改性 |
1.1.2 材料摩擦磨损机理 |
1.1.3 耐磨陶瓷涂层材料 |
1.2 钛基非氧化物陶瓷薄膜和涂层 |
1.2.1 钛基非氧化物陶瓷晶体结构和基本性能 |
1.2.2 钛基非氧化物陶瓷薄膜制备和磨损性能 |
1.2.3 钛基非氧化物陶瓷涂层制备和磨损性能 |
1.3 等离子体喷涂技术 |
1.3.1 等离子体喷涂基本原理 |
1.3.2 等离子体喷涂特点及分类 |
1.3.3 等离子体喷涂技术的应用 |
1.4 本论文研究思路和主要内容 |
第二章 试样制备和测试表征 |
2.1 涂层的制备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 涂层制备工艺 |
2.2 样品表征 |
2.2.1 物相和显微结构 |
2.2.2 基本性能 |
2.2.3 涂层摩擦性学性能表征 |
第三章 等离子体喷涂TiN、TiC和TiB_2涂层摩擦磨损性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 粉体和涂层显微结构 |
3.3 涂层基本性能 |
3.4 涂层摩擦学性能 |
3.4.1 涂层摩擦系数和磨损率 |
3.4.2 涂层磨损机制 |
3.5 本章小结 |
第四章 不同对磨材料对等离子体喷涂TiC涂层摩擦磨损性能的影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 TiC涂层摩擦学性能 |
4.2.1 对磨球基本性能 |
4.2.2 涂层摩擦系数和磨损率 |
4.2.3 涂层磨损机制 |
4.3 本章小结 |
第五章 等离子体喷涂TiC-Graphite复合涂层摩擦磨损性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 粉体和涂层显微结构 |
5.3 涂层基本性能 |
5.4 涂层摩擦学性能 |
5.4.1 涂层摩擦系数和磨损率 |
5.4.2 涂层磨损机制 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
作者在攻读硕士学位期间所作的项目 |
致谢 |
(4)几种等离子喷涂涂层的冲蚀磨损特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及目的意义 |
1.2 冲蚀磨损概述 |
1.2.1 冲蚀磨损的影响因素 |
1.2.2 冲蚀磨损理论 |
1.2.3 集输管线的冲蚀磨损 |
1.3 冲蚀磨损防护技术研究现状 |
1.3.1 选材设计 |
1.3.2 表面强化 |
1.4 等离子喷涂技术研究现状 |
1.4.1 等离子喷涂技术的原理及特点 |
1.4.2 等离子喷涂技术的设备 |
1.4.3 等离子喷涂技术的应用 |
1.5 耐冲蚀涂层材料研究现状 |
1.5.1 陶瓷涂层材料 |
1.5.2 金属及合金类涂层材料 |
1.5.3 纳米涂层材料 |
1.6 本文研究的主要内容 |
第2章 等离子喷涂涂层的制备 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 喷涂粉末的选择 |
2.2 实验设备 |
2.3 涂层制备工艺 |
2.3.1 基体预处理 |
2.3.2 等离子喷涂参数设置 |
2.4 本章小结 |
第3章 涂层的组织结构及性能研究 |
3.1 涂层的微观组织形貌分析 |
3.1.1 涂层的表面微观组织形貌分析 |
3.1.2 涂层的截面微观组织形貌分析 |
3.2 涂层的物相分析 |
3.3 涂层的孔隙率测定 |
3.3.1 实验方法 |
3.3.2 实验结果分析 |
3.4 涂层的结合强度测定 |
3.4.1 实验方法 |
3.4.2 实验结果分析 |
3.5 涂层的显微硬度测定 |
3.5.1 实验方法 |
3.5.2 实验结果与分析 |
3.6 涂层的断裂韧性度量 |
3.6.1 实验方法 |
3.6.2 实验结果与分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 涂层的冲蚀磨损性能研究 |
4.1 实验方法 |
4.1.1 实验装置 |
4.1.2 实验条件及步骤 |
4.1.3 冲蚀磨损性能的评价方法 |
4.2 环境因素对涂层冲蚀磨损性能影响研究 |
4.2.1 冲蚀角度对涂层冲蚀磨损性能的影响 |
4.2.2 冲蚀时间对涂层冲蚀磨损性能的影响 |
4.2.3 粒子流速对涂层冲蚀磨损性能的影响 |
4.3 涂层特性对涂层冲蚀磨损性能影响研究 |
4.3.1 涂层的显微组织结构对冲蚀磨损性能的影响 |
4.3.2 涂层的显微硬度对冲蚀磨损性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 涂层的冲蚀磨损特征研究 |
5.1 20~#钢的冲蚀磨损特征 |
5.2 AT13涂层的冲蚀磨损特征 |
5.3 AT40涂层的冲蚀磨损特征 |
5.4 WC/Co涂层的冲蚀磨损特征 |
5.5 Ni60涂层的冲蚀磨损特征 |
5.6 Fe313涂层的冲蚀磨损特征 |
5.7 n-AT13涂层的冲蚀磨损特征 |
5.8 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 文章结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(5)热化学反应制备钢基陶瓷复合涂层及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 钢基陶瓷复合涂层的研究现状 |
1.3 热化学反应法的研究现状 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 实验材料与设备选择 |
2.1 实验材料 |
2.2 试验仪器 |
2.3 Q235钢基体材料预处理 |
2.4 复合涂层原料的选取 |
2.5 试剂改性处理 |
第3章 钢基陶瓷复合涂层的工艺研究 |
3.1 钢基陶瓷复合涂层的制备工艺 |
3.2 填料、固化剂加入量对涂层性能的影响 |
3.3 粘料用量对涂层性能的影响 |
3.4 正交试验 |
3.5 纳米材料改性处理 |
3.6 胶粘剂改性处理 |
3.7 固化工艺参数优化 |
本章小结 |
第4章 钢基陶瓷复合涂层的性能分析 |
4.1 钢基陶瓷复合涂层性能检测 |
4.2 钢基陶瓷复合涂层性能分析与讨论 |
本章小结 |
第5章 钢基陶瓷复合涂层的影响因素及分析 |
5.1 热化学反应法制备钢基陶瓷复合涂层的影响因素 |
5.2 分析 |
第6章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简介 |
(6)碳酸铝铵热解法制备超细α-Al2O3粉体(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 氧化铝的结构、物性及相变 |
1.2 α-Al_2O_3超细粉体的研究现状 |
1.2.1 α-Al_2O_3超细粉体的制备 |
1.2.2 超细氧化铝粉体的应用 |
1.2.3 超细氧化铝制备方面存在的问题 |
1.3 课题选择及意义 |
1.4 参考文献 |
第二章 碳酸铝铵热解法制备超细α-Al_2O_3粉体——溶液双滴法制备碳酸铝铵前驱体 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 碳酸铝铵前驱体及α-Al_2O_3粉体的制备 |
2.2.3 表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 碳酸铝铵前驱体 |
2.3.2 陈化时间对前驱体及α-Al_2O_3粉体的影响 |
2.3.3 晶种对α-Al_2O_3的影响 |
2.3.4 煅烧方式对α-Al_2O_3的影响 |
2.4 结论 |
2.5 参考文献 |
第三章 碳酸铝铵热解法制备超细α-Al_2O_3粉体——溶解-再结晶法制备碳酸铝铵前驱体 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料与仪器 |
3.2.2 碳酸铝铵前驱体及α-Al_2O_3粉体的制备 |
3.2.3 碳酸铝铵前驱体及α-Al_2O_3粉体的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 碳酸铝铵前驱体的表征 |
3.3.2 添加剂对前驱体和最终产物的影响 |
3.3.3 搅拌方式对前驱体的影响 |
3.3.4 α-Al_2O_3粉体的表征 |
3.3.5 煅烧后处理的影响 |
3.4 结论 |
3.5 参考文献 |
结束语 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)等离子喷涂Fe-Al2O3梯度功能涂层组织及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 金属基复合材料的研究现状及应用 |
1.2.1 金属基复合材料的发展概况 |
1.2.2 金属基复合材料的研究及特点 |
1.3 金属基复合材料的制备 |
1.4 等离子喷涂 |
1.4.1 等离子喷涂的原理 |
1.4.2 等离子弧 |
1.4.3 等离子焰流特性 |
1.4.4 等离子喷涂的特点 |
1.5 功能梯度材料 |
1.5.1 功能梯度材料的提出与发展 |
1.5.2 功能梯度材料的设计 |
1.5.3 功能梯度材料涂层的制备方法 |
1.6 Fe-Al_2O_3梯度功能涂层的研究现状 |
1.7 技术路线 |
第2章 实验内容与研究方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 喷涂材料 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 喷涂设备 |
2.2.2 其他实验设备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 梯度涂层的设计 |
2.3.2 梯度涂层的制备 |
2.4 试样的制备与分析 |
2.4.1 物相分析 |
2.4.2 金相分析 |
2.4.3 涂层形貌、成分分析 |
2.4.4 涂层的硬度分析 |
2.4.5 涂层的结合强度分析 |
2.4.6 涂层的耐磨性分析 |
2.4.7 涂层的耐腐蚀性分析 |
第3章 涂层主要喷涂参数的确定 |
3.1 主要喷涂工艺参数 |
3.1.1 喷涂功率 |
3.1.2 工作气体种类、及流量 |
3.1.3 送粉量 |
3.1.4 喷涂距离和喷涂角度 |
3.1.5 喷枪与基体的相对移动速度 |
3.2 基体表面预热处理 |
3.3 确定喷涂工艺参数 |
3.3.1 确定实验因素 |
3.3.2 涂层耐磨性测试及分析 |
3.3.3 确定工艺参数 |
3.4 本章小结 |
第4章 涂层的微观组织结构分析 |
4.1 涂层的成分分布 |
4.2 涂层的物相分析 |
4.3 涂层的微观形貌分析 |
4.3.1 涂层各成分区域的 SEM 分析 |
4.3.2 涂层各层表面 SEM 分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 涂层的性能研究 |
5.1 涂层的硬度研究 |
5.1.1 涂层硬度的分析方法 |
5.1.2 涂层硬度的结果分析 |
5.2 涂层的结合强度研究 |
5.2.1 涂层结合强度的分析方法 |
5.2.2 涂层结合强度的结果分析 |
5.3 涂层的耐磨性研究 |
5.3.1 涂层耐磨性的分析方法 |
5.3.2 涂层耐磨性的结果分析 |
5.4 涂层的耐腐蚀性研究 |
5.4.1 电化学测试原理及腐蚀性能评价 |
5.4.2 涂层耐腐蚀性能分析方法 |
5.4.3 涂层耐腐蚀性能的结果与分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简介 |
致谢 |
(8)耐磨损、耐腐蚀熔覆层的制备及其特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
Contents |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.1.1 燃煤电站锅炉辅机磨损现状 |
1.1.2 生物质发电站锅炉腐蚀磨损现状 |
1.2 发电厂耐磨耐蚀材料与制备技术概述 |
1.2.1 电厂磨煤机磨辊、风机叶轮预防磨损技术的发展状况 |
1.2.2 过热器管防腐蚀磨损技术的发展状况 |
1.3 氩弧、等离子熔覆技术概述 |
1.4 激光熔覆技术概述 |
1.5 研究课题的意义及主要研究内容 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 反应合成TiC-Ni系复合材料的实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 制备工艺描述 |
2.2.1 热压原位反应制备工艺 |
2.2.2 钨极氩弧焊 |
2.3 TiC-Ni系复合材料的成分设计 |
2.3.1 实验原料 |
2.3.2 用于热压反应合成TiC-Ni系复合材料的成分设计 |
2.3.3 用于氩弧熔覆的粉芯焊丝 |
2.4 热压反应合成TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料组织成分分析 |
2.4.1 XRD物相分析 |
2.4.2 XRD结果 |
2.5 热压反应合成TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料显微组织分析 |
2.5.1 SEM、FE-SEM及EDS分析 |
2.5.2 显微组织结构分析 |
2.6 TIG焊反应合成TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料熔覆层的显微组织结构分析 |
2.7 反应合成TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料的硬度分析 |
2.8 TIG焊反应合成TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料熔覆层的耐磨性分析 |
2.8.1 磨损实验方法 |
2.8.2 磨损实验结果分析 |
2.9 TiC-Ni系金属-陶瓷复合材料的高温蠕变损伤研究 |
2.9.1 弹性模量法表征蠕变损伤研究 |
2.9.2 共振法测弹性模量的原理 |
2.9.3 实验结果分析 |
2.10 本章小结 |
第3章 复相陶瓷-金属复合材料熔覆层的制备及其特性分析 |
3.1 复相陶瓷-金属复合材料的设计 |
3.2 实验描述 |
3.2.1 基体材料 |
3.2.2 熔覆材料 |
3.2.3 熔覆焊丝的制备 |
3.3 熔覆工艺对熔覆层质量的影响 |
3.3.1 熔覆方式的影响 |
3.3.2 氩弧熔覆最佳工艺参数 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 WC、NbC陶瓷颗粒含量对熔覆层组织的影响 |
3.4.2 熔覆层硬度分析 |
3.4.3 熔覆层抗压强度分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 耐高温腐蚀Ni-Cr-Mo系合金熔覆层的制备及其特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 氩弧熔覆法制备Ni-Cr-Mo熔覆层及其特性研究 |
4.2.1 实验描述 |
4.2.2 不同工艺参数下所得熔覆层的特性分析 |
4.2.3 氩弧熔覆层成分和组织分析 |
4.3 激光熔覆法制备Ni-Cr-Mo熔覆层及其特性研究 |
4.3.1 激光熔覆的实验描述 |
4.3.2 激光熔覆实验工艺 |
4.3.3 激光熔覆层特性分析 |
4.4 耐高温氯腐蚀性能试验研究 |
4.4.1 实验装置 |
4.4.2 试样制备 |
4.4.3 实验方法 |
4.4.4 实验结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 陶瓷-金属复合材料在火电厂中的应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 陶瓷-金属复合材料在排粉机、引风机叶轮中的应用研究 |
5.2.1 背景描述 |
5.2.2 熔覆制作耐磨排粉机叶轮防磨方案描述 |
5.2.3 运行结果 |
5.3 陶瓷-金属复合材料在磨煤机磨辊中的应用研究 |
5.3.1 某电厂磨煤机基本参数 |
5.3.2 陶瓷-金属复合材料熔覆层复合磨辊制作方案描述 |
5.3.3 运行结果 |
5.4 陶瓷-金属复合材料熔覆层在穿管机用顶头中的应用研究 |
5.4.1 研究背景 |
5.4.2 实验方案 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(9)电弧喷涂Ni-Ti金属间化合物涂层的抗空蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的目的及意义 |
1.2 电弧喷涂技术简介 |
1.2.1 普通电弧喷涂 |
1.2.2 超音速电弧喷涂 |
1.2.3 电弧喷涂的工艺流程 |
1.2.4 电弧喷涂的应用 |
1.3 Ni-Ti合金的相关研究 |
1.3.1 Ni-Ti合金的组织结构 |
1.3.2 Ni-Ti合金的研究现状及发展方向 |
1.3.3 Ni-Ti合金涂层的制备方法 |
1.4 涂层的基本理论 |
1.4.1 涂层的形成原理及结合机理 |
1.4.2 涂层的微观结构 |
1.4.3 涂层的性能检测 |
1.5 课题研究的内容及创新点 |
第二章 试验材料、设备及分析方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 喷涂用丝材 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 超音速电弧喷涂设备 |
2.2.2 超声波振动空蚀设备 |
2.3 材、涂层组织结构及相结构表征 |
第三章 电弧喷涂Ni-Ti合金涂层的制备与研究 |
3.1 电弧喷涂Ni-Ti合金涂层的制备 |
3.2 电弧喷涂制备Ni-Ti合金涂层的断面组织分析 |
3.3 电弧喷涂制备Ni-Ti合金涂层的XRD分析 |
3.4 电弧喷涂制备Ni-Ti合金涂层的显微硬度分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 电弧喷涂Ni-Ti合金涂层的抗空蚀性能研究 |
4.1 空蚀研究简介 |
4.1.1 空蚀现象 |
4.1.2 空蚀基本原理 |
4.1.3 空蚀过程特点 |
4.1.4 空蚀的影响因素 |
4.1.5 空蚀性能的相关研究 |
4.2 试验材料与方法 |
4.2.1 空蚀试验材料 |
4.2.2 空蚀试验设备 |
4.2.3 空蚀试验流程 |
4.3 试验结果与讨论 |
4.3.1 空蚀失重量分析 |
4.3.2 空蚀表面微观组织形貌分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
详细摘要 |
(10)Fe/Al2O3梯度涂层材料结构与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 金属基陶瓷涂层特点及应用现状 |
1.1.1 金属基陶瓷涂层的特点 |
1.1.2 金属基陶瓷涂层的应用现状 |
1.2 Al_20_3 陶瓷涂层的制备方法 |
1.2.1 热喷涂技术 |
1.2.2 溶胶-凝胶法 |
1.2.3 热化学反应法 |
1.3 Fe/A1_20_3 体系复合材料的研究现状 |
1.3.1 Fe/Al_2O_3复合材料的研究现状 |
1.3.2 Fe/Al_2O_3梯度涂层材料的研究现状 |
1.4 本文研究的目的、意义和主要内容 |
1.4.1 研究的目的和意义 |
1.4.2 研究的主要内容 |
第二章 实验内容与研究方法 |
2.1 实验原料 |
2.1.1 氧化铝粉 |
2.1.2 金属基体 |
2.1.3 铁粉 |
2.1.4 铝粉 |
2.1.5 镍粉 |
2.1.6 其它原料 |
2.2 实验仪器与设备 |
2.3 材料性能测试方法 |
2.3.1 弯曲强度 |
2.3.2 断裂韧性 |
2.3.3 涂层与钢基体界面结合强度 |
2.3.4 材料表面显微硬度 |
2.3.5 物相组成与微观结构分析 |
第三章 Fe/Al_2O_3复合材料的烧结工艺 |
3.1 Fe/Al_2O_3 复合材料设计与试验方案 |
3.1.1 复合粉料的设计 |
3.1.2 Fe/Al_2O_3复合材料试验方案 |
3.2 Fe/Al_2O_3复合材料制备 |
3.2.1 Fe/Al_2O_3复合材料的制备工艺流程 |
3.2.2 粉料混合 |
3.2.3 造粒 |
3.2.4 成型 |
3.2.5 烧结 |
3.3 Fe/Al_2O_3复合材料的制备工艺优化 |
3.3.1 正交试验结果 |
3.3.2 正交试验结果分析 |
3.3.3 Fe/Al_2O_3复合材料的物相分析 |
3.3.4 Fe/Al_2O_3复合材料的最佳烧结工艺 |
第四章 Fe/Al_2O_3复合材料的性能及演变 |
4.1 研究方法与内容 |
4.2 Fe/Al_2O_3复合材料性能表征 |
4.2.1 Fe/Al_2O_3复合材料的弯曲强度与断裂韧性 |
4.2.2 Fe/Al_2O_3复合材料的微观结构与物相分析 |
4.2.3 Fe/Al_2O_3复合材料的硬度与耐磨性 |
4.2.4 Fe/Al_2O_3复合材料的耐腐蚀性 |
4.3 增韧机理分析 |
4.3.1 壳体效应 |
4.3.2 裂纹的偏折与弯曲 |
4.3.3 延性颗粒增韧 |
4.4 Ni 对Fe/Al_2O_3复合材料性能影响 |
4.4.1 Ni 对Fe/Al_2O_3复合材料的弯曲强度与断裂韧性的影响 |
4.4.2 Ni 对Fe/Al_2O_3复合材料的微观结构的影响 |
4.4.3 Ni 对Fe/Al_2O_3复合材料的硬度与耐磨性的影响 |
4.4.4 Ni 对Fe/Al_2O_3 合材料的耐腐蚀性的影响 |
4.5 小结 |
第五章 Fe/Al_2O_3梯度涂层材料的制备与性能 |
5.1 成分设计 |
5.1.1 过渡层成分设计 |
5.1.2 涂层成分设计 |
5.2 Fe/Al_2O_3梯度涂层材料制备 |
5.2.1 金属基体的预处理 |
5.2.2 制备工艺流程 |
5.2.3 烧结工艺 |
5.3 Fe/Al_2O_3梯度涂层材料的性能 |
5.3.1 界面结合强度 |
5.3.2 Fe/Al_2O_3梯度涂层的硬度 |
5.3.3 微观形貌分析 |
5.3.4 物相分析 |
5.4 结合机理分析 |
5.4.1 吸附作用 |
5.4.2 扩散化合作用 |
5.5 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、燃烧合成制备生物陶瓷涂层的开发研究(论文参考文献)
- [1]中国含硼无机产品60年发展历程及未来发展趋势[J]. 仲剑初,宁桂玲. 无机盐工业, 2020(10)
- [2]Fe基非晶复合涂层的制备及性能研究[D]. 魏福双. 河北工业大学, 2019(06)
- [3]等离子体喷涂钛基非氧化物陶瓷涂层的结构与磨损性能研究[D]. 洪督. 上海大学, 2019(03)
- [4]几种等离子喷涂涂层的冲蚀磨损特性研究[D]. 姚梦佳. 西南石油大学, 2016(08)
- [5]热化学反应制备钢基陶瓷复合涂层及其性能研究[D]. 吴亮. 长江大学, 2016(02)
- [6]碳酸铝铵热解法制备超细α-Al2O3粉体[D]. 王夏梦. 山东大学, 2015(04)
- [7]等离子喷涂Fe-Al2O3梯度功能涂层组织及性能研究[D]. 王利军. 河北农业大学, 2014(03)
- [8]耐磨损、耐腐蚀熔覆层的制备及其特性研究[D]. 赵丽萍. 华北电力大学, 2012(07)
- [9]电弧喷涂Ni-Ti金属间化合物涂层的抗空蚀性能研究[D]. 张志萍. 西安石油大学, 2012(07)
- [10]Fe/Al2O3梯度涂层材料结构与性能研究[D]. 刘健飞. 济南大学, 2011(10)