张小锋
,
周克崧
,
陈焕涛
,
韩滔
,
宋进兵
,
刘敏
稀有金属材料与工程
大气等离子喷涂ZrO2-7％Y2O3 (7YSZ,Y2O3为质量分数)热障涂层广泛用于航空发动机热端部件以提高金属基体的抗腐蚀、耐高温、抗冲蚀等性能.采用超音速火焰喷涂(HVOF)以NiCoCrAlYT粉为原料在高温合金K4169基体上制备了粘结层,通过大气等离子喷涂(APS)分别以团聚、空心7YSZ粉为原料在粘结层上制备了陶瓷面层.使用扫描电镜(SEM)和工业电子计算机X射线断层扫描技术(ICT)对团聚、空心粉热障涂层的微观结构进行观察分析,然后再对以上2种热障涂层的抗氧化、热震、结合、隔热等热物性能进行对比分析.研究结果表明:空心粉热障涂层陶瓷层中存在大量的微孔和裂纹;热障涂层陶瓷层中不同孔隙率对粘结层高温抗氧化性能没有明显的影响,但它有助于提高热障涂层的热震性能和隔热性能;此外,高的涂层孔隙率会导致空心粉热障涂层的结合强度低于团聚粉热障涂层.
关键词:
热障涂层
,
7YSZ
,
空心粉体
,
工业CT
韩滔
,
罗兵辉
,
柏振海
,
陈和兴
,
张吉阜
材料导报
分别采用一次、二次浸锌工艺在5383铸态铝合金表面进行化学镀镍,并对不同镀液pH值和温度下形成的各种镀层进行了扫描电镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)物相分析.通过电化学腐蚀实验对镀层在3.5％(质量分数)NaCl溶液的耐蚀性进行测试,采用热力学分析化学镀镍反应机理并研究施镀温度和镀液pH值对镀层的影响.结果表明,二次浸锌后5383铝合金表面的锌含量较一次浸锌更低而镀层更加均匀、致密；化学镀镍中的关键反应步骤为H2→ 2Had；其中pH值是影响化学镀镍层厚度的主要因素之一并且酸性条件下P的含量比碱性条件下要高许多,Ni-P镀层为非晶相；在pH=4.5、温度90℃环境下化学镀镍所得镀层的耐蚀性能最佳.
关键词:
铝合金
,
化学镀
,
热力学分析
,
Ni-P镀层
,
耐蚀性
张小锋
,
周克崧
,
张吉阜
,
韩滔
,
宋进兵
,
刘敏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13342
采用气体喷砂试验机研究了大气等离子喷涂(APS) ZrO2-7％Y2O3(7YSZ)热障涂层的冲蚀失效机理,分析了陶瓷层表面粗糙度对热障涂层冲蚀磨损率及失效行为的影响,研究了基于多孔层状的热障涂层在常温高速粒子90°攻角下的冲蚀失效特征,探讨了多孔层状结构对涂层冲蚀失效演变机制的作用,此外,建立了基于粗糙度的冲蚀失效数学模型.研究结果表明:冲蚀磨损率与陶瓷层表面粗糙度呈线性递增关系;涂层在高速粒子冲蚀下多孔层状结构加剧了涂层的冲蚀失效;涂层表面在粒子冲蚀下承受着非均匀、非连续的压-压脉动循环载荷,在微凸粗糙表面承载着正应力和切应力的相互作用;正应力迫使涂层出现凹坑,切应力易导致涂层出现沟槽,并同时以原喷涂态表面网状裂纹为策源地诱发裂纹在粒子晶界和层间界面萌生扩展导致涂层产生粒子和片状剥落,最终涂层显示出典型的磨粒磨损和低周疲劳失效形式.
关键词:
热障涂层
,
冲蚀机理
,
粗糙度
李运初
,
邓春明
,
韩滔
,
刘敏
材料保护
为了进一步提高超细粉末WC喷涂层的性能,以5～15 μm的超细WC-10Co-4Cr粉末为材料,分别采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)和超音速火焰喷涂(HVOF)技术在316L不锈钢表面制备WC涂层.通过聚焦离子束(Focused ion beam,FIB)对WC-10Co-4Cr粒子剖面形貌进行了原位切割并分析,利用SEM形貌、EDS谱和摩擦磨损试验对涂层的显微结构和干摩擦磨损性能进行了表征.结果表明:HVOF的高焰流温度使超细WC-10Co-4Cr粉末的粘结相充分熔融,WC硬质相溶于粘结相或发生脱碳,形成Cox(WC)y脆性相和W2C相,另外因Cr较低的表面张力使涂层内界面存在富Cr带,而LT-HVOF涂层没有富Cr带;LT-HVOF涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.632 2,1.560× 10-5 mm3/(N·m),均低于HVOF涂层;2种WC涂层的磨损形式均以磨粒磨损为主,HVOF涂层中的富Cr带在载荷作用下形成裂纹并易于沿其扩展,造成涂层较大块剥落,降低了WC涂层的耐磨性能.
关键词:
超细WC-10Co-4Cr粉末
,
LT-HVOF
,
HVOF
,
耐磨性能
,
富Cr带
,
316L不锈钢
陈文龙
,
刘敏
,
韩滔
有色金属工程
doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2016.02.001
以5 ～ 20μm超细WC-10Co4Cr粉末为原料,采用低温超音速火焰喷涂技术(LT-HVOF)制备WC涂层.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征和分析WC-10Co4Cr粉末及涂层的显微结构形貌与相结构.用冲刷磨损试验机测试涂层泥浆的冲蚀性能.结果表明,泥浆冲蚀攻角变化对涂层的冲蚀质量损失影响不明显.低攻角下涂层冲蚀机制以黏结相的微切削为主,剥落凹坑的面积大而浅,高攻角下涂层的主要冲蚀机制为裂纹萌生和扩展导致的涂层剥落,凹坑面积小而深.
关键词:
低温超音速火焰喷涂
,
WC-10Co4Cr
,
泥浆冲蚀性能
,
攻角
李渊
,
刘子琦
,
吕小溪
,
曹洋
,
李开萍
,
覃换勋
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.09.2016033004
通过对贵州毕节地区两个处于不同石漠化等级条件下的洞穴朝营洞（潜在）与韩家冲洞（强度）滴水的滴率与元素进行了为期1年的监测，分析了各洞穴上覆的土壤、基岩元素，探讨了滴水的元素来源及其石漠化效应．结果表明，朝营洞上覆土壤元素Ca、Mg、Sr含量高于韩家冲洞；朝营洞滴水Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Sr2＋平均浓度分别为60．81、3．24、0．012、0．085 mg·L－1，韩家冲洞滴水分别为58．39、2．47、0．01、0．074 mg·L－1；地表石漠化程度越严重，洞穴滴水滴率对大气降雨的响应越敏感，季节变幅越大，滴水元素受到上覆基岩的贡献程度越高；受地表石漠化效应的差异影响，朝营洞滴水元素离子浓度呈现出雨季高旱季低的变化规律，而韩家冲洞滴水元素离子浓度呈现出雨季低，旱季高的变化规律．
关键词:
土壤
,
洞穴滴水
,
元素
,
石漠化
