汪刘应
,
王汉功
,
华绍春
,
刘顾
稀有金属材料与工程
分别采用自行研制的多功能微弧等离子喷涂和传统的Metco 9M等离子喷涂制备了Al2O3+13%TiO2(简称AT13)涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪以及显微硬度计等分析测试了AT13涂层的组织结构和性能,探讨了枪内中心轴向送粉方式对AT13涂层性能的影响.结果表明,多功能微弧等离子喷涂枪内中心轴向送粉方式制备的AT13涂层粉末粒子熔化充分,涂层主要物相为α-Al2O3、γ-Al2O3、Al2TiO5、ZrO2和CeO2等,显微硬度分布范围为975～1441 MPa,平均结合强度为42.7 MPa;而Metco 9M等离子喷涂外送粉方式制备的AT13涂层中存在部分未熔纳米AT13粉末粒子,主要物相有a-Al2O3、γ-Al2O3、Al2TiO5、TiO2、ZrO2和CeO2等,显微硬度分布范围为655～946 MPa,平均结合强度为19.7 MPa.结果显示多功能微弧等离子喷涂采用枪内中心轴向送粉能够制备出更加优异性能的AT13涂层,有利于拓宽AT13涂层在工业领域中的应用.
关键词:
多功能微弧和Metco 9M等离子喷涂
,
结合强度
,
显微硬度
汪刘应
,
王汉功
,
华绍春
,
曹小平
稀有金属材料与工程
采用超音速电弧喷涂设备在不同工艺参数条件下制备JCW-S-AM涂层,利用显微硬度计测定各种涂层的显微硬度.根据测试结果,运用GA-BP算法构建涂层显微硬度与喷涂电压、喷涂电流的关系模型并进行工艺参数优化.研究结果表明:喷涂电压和喷涂电流对涂层显微硬度均有影响,呈现非线性规律,并且电压和电流之间存在交互作用;通过遗传算法优化,获得的最佳喷涂工艺参数为:喷涂电压29V,电流200A.此时JCW-S-AM涂层显微硬度最大.
关键词:
超音速电弧喷涂
,
显微硬度
,
GA-BP算法
汪刘应
,
徐卓
,
华绍春
,
刘顾
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00239
采用等离子喷涂技术制备了5wt% CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层, 借助SEM、热红联仪和RAM反射率测试系统对CNTs/ Al2O3-TiO2复合涂层的组织结构、高温氧化性能、电磁特性进行了分析. 结果表明:CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层的组织结构致密、孔隙率低, CNTs分散均匀, 碳纳米管与Al2O3-TiO2陶瓷粘结剂之间具有良好的界面相容性. 在20~700℃高温氧化过程中, CNTs起始失重温度为471.29℃, CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层的高温氧化性能有一定提高, 起始失重温度从471.29℃提高到507.8℃, 而碳纳米管的失重率从100%下降到33.68%. CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层具有较好的高温吸波性能, 25℃时复合涂层的反射率峰值为-7.86dB. 随温度的升高, CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层的反射率峰值不断减小, 谐振频率向低频移动, 300℃时复合涂层的反射率峰值为-12.88dB, 小于-5dB频带宽为4.48GHz.
关键词:
微弧等离子喷涂
,
CNTs/Al2O3-TiO2
,
high temperature performance
,
electromagneticproperty
华绍春
,
王汉功
,
汪刘应
,
刘顾
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00560
根据微弧等离子喷涂在不同工艺参数下制备的AT13纳米涂层结合强度和显微硬度的测试结果, 运用遗传神经网络算法对喷涂工艺参数与涂层结合强度和显微硬度之间的非线性关系进行建模与仿真, 并应用遗传算法和多目标优化理论对AT13纳米涂层的性能进行了优化. 研究结果表明, 仿真值与实验值相一致, 相对误差<0.5%; 喷涂电流、Ar流量和Ar压力分别为150A、64m3/h和0.38MPa时, AT13纳米涂层综合性能最佳.
关键词:
微弧等离子喷涂
,
genetic algorithms and neural networks
,
multi-objective optimization
王汉功
,
汪刘应
,
徐建国
,
华绍春
,
刘顾
电镀与涂饰
根据"一专多能"的设计思想,研制了多功能微弧等离子喷涂系统.该系统除具有喷涂功能外,还具有焊接、切割、淬火等用途.所设计的微弧等离子喷枪采用了独特的气路结构、喷嘴结构和中心轴向送粉方式;设计的电源运用了IGBT高频逆变技术、微电脑控制技术和软开关变换技术等,具有体积小、质量轻、抗干扰强、可靠性高等特点.运用多功能微弧等离子喷涂系统制备了碳纳米管/纳米AI2O3-TiO2复合吸波涂层.结果表明,涂层厚度为1.5 mm时,碳纳米管/纳米AI2O3-TiO2复合涂层的吸波能力最佳,最小反射率为-22.14 dB,小于-10 dB的频带宽为4.00 GHz.
关键词:
微弧等离子喷涂
,
碳纳米管
,
氧化铝
,
二氧化钛
,
纳米复合涂层
,
吸波涂层
汪刘应
,
王汉功
,
刘顾
,
华绍春
,
徐建国
电镀与涂饰
为了提高钢体结构材料的高温氧化性能,采用超音速电弧喷涂技术和微弧等离子喷涂技术,在45钢基体上分别制备了Ni-Cr基涂层和Ni-Cr/ZrO2复合梯度涂层,对45钢基体、Ni-Cr基涂层和Ni-Cr/ZrO2复合梯度涂层进行了1100℃高温氧化实验,采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法研究了涂层的氧化性能.结果表明,Ni-Cr基涂层和Ni-Cr/ZrO2复合梯度涂层高温氧化后,表面组织结构致密,与45钢基体相比,具有更优良的抗高温氧化性能.
关键词:
热喷涂
,
镍-铬涂层
,
二氧化锆
,
复合涂层
,
梯度涂层
,
高温氧化
,
动力学
姚建勋
,
汪刘应
,
华绍春
,
沈杰锋
,
刘顾
材料导报
采用HP-8510B微波矢量网络分析仪测试了超细SiC、SiC晶须和纳米SiC的电磁参数,并对三者的电磁参数进行了比较,结果表明粒径较小的纳米SiC的电磁参数在大部分所测试频段上均高于其余二者.根据电磁波传输线理论计算了3种SiC吸收剂的反射率曲线,发现纳米SiC的吸波性能明显优于超细SiC和SiC晶须.纳米SiC吸收剂的吸收峰随着厚度的增加而增大,谐振频率随着厚度的增加而向低频转移.纳米SiC吸收剂在涂层厚度为5.0mm时,吸收峰值可达-8.45dB,谐振频率为7.12GHz,小于-5dB的频宽为1.8GHz.
关键词:
SiC
,
电磁参数
,
吸波性能
刘顾
,
汪刘应
,
陈桂明
,
魏皖宁
,
华绍春
,
朱二雷
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01187
采用微弧等离子喷涂技术制备了CNTs-SiC/Al2O3-TiO2复合涂层, 借助SEM、X射线衍射、仪热分析仪和网络分析仪对CNTs-SiC/Al2O3-TiO2涂层的组织结构、高温氧化性能、电磁特性进行了测试分析. 结果表明: 多功能微弧等离子喷涂枪内中心轴向送粉方式制备的CNTs-SiC/Al2O3-TiO2复合涂层的组织结构致密、孔隙率低, SiC和CNTs的物相也保留下来. CNTs-SiC/Al2O3-TiO2涂层的高温氧化性能有所提高, 涂层在35~700℃升温阶段失重率为0.71wt%, 700℃恒温氧化60min后失重率为0.41wt%. 随着频率的增加, CNTs-SiC/Al2O3-TiO2复合粉末的介电常数的实部从17.3下降到10.3, 而虚部在6.3~2.9之间, 具有频散效应. 制备的CNTs-SiC/Al2O3-TiO2复合涂层在一定的范围内随着涂层厚度的增加, 吸波能力显著提高, 其谐振频率不断向低频移动.
关键词:
微弧等离子喷涂
,
microstructure
,
high temperature oxidation
,
electromagnetic property
汪刘应
,
王汉功
,
华绍春
,
曹小平
稀有金属材料与工程
采用超音速电弧喷涂设备制备PS45涂层,借助于扫描电镜和电子拉伸试验机对涂层的显微组织和结合强度进行了观察分析与测定.通过图像分析与处理技术,提取了PS45涂层与基体结合界面形貌图像和曲线.利用Matlab语言设计了涂层界面的分形维数和多重分形谱宽的计算程序,探讨了分形维数、多重分形谱、喷涂电压对涂层结合强度的影响.分析计算结果表明:涂层结合界面形貌越复杂,分形维数越大,涂层与基体的结合强度越高;喷涂电压升高,粒子熔化越充分,其涂层界面多重分形谱宽△α越小,涂层与基体结合界面均匀性越好.
关键词:
分形维数
,
多重分形谱
,
结合强度
,
超音速电弧喷涂
吴永发
,
汪刘应
,
华绍春
,
刘顾
,
赵瑞星
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.04.007
针对陶瓷涂层与基体结合强度低、易产生裂纹和剥落的现象,进行了抗高温氧化耐磨损梯度涂层的设计.采用热喷涂技术在45钢基体表面制备由面层[纳米(ZrO2+8%Y2O3)]和中间层(NiCr)组成的梯度涂层,利用扫描电镜(SEM)、测定结合强度、测定显微硬度、X射线衍射等方法研究涂层的性能.结果表明:NiCr/纳米(ZrO2+8%Y2O3)梯度涂层显微组织结构致密,与NiCr合金涂层和纳米(ZrO2+8%Y2O3)陶瓷涂层相比,具有更优良的力学性能;梯度涂层的面层有利于提高基体的耐高温、耐磨损性能,而中间层则有利于改善基体的抗高温氧化性能.
关键词:
NiCr合金
,
纳米(ZrO2+8％Y2O3)陶瓷
,
梯度涂层
,
力学性能
