牛少鹏
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邓畅光
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张吉阜
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周宏明
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王斌
表面技术
利用超音速火焰喷涂方法制备出NiCr/Cr3C2和NiCr/Cr3C2-BaF2·CaF2两种涂层,观察了两种涂层的组织,测定了两种涂层在650℃和800℃下的摩擦磨损性能,进而分析了BaF2·CaF2共晶相对涂层的润滑减摩作用,讨论了两种涂层的适用范围.结果表明,NiCr/Cr3C2-BaF2·CaF2涂层在800℃展现出优异的耐磨自润滑效果,摩擦系数最低,仅为0.2644,磨损率也较小,为5.88×10-6mm3/(N·m)；而NiCr/Cr3C2涂层在650℃的磨损率更小,仅为3.66×10-6 mm3/(N·m).两种涂层在不同温度下表现出不同的摩擦磨损机制:NiCr/Cr3C2涂层在650℃和800℃均表现为典型的粘着磨损,但在650℃时有疲劳迹象,在800℃时则发生严重塑性变形；NiCr/Cr3C2-BaF2·CaF2涂层在650℃以磨粒磨损为主,在800℃时,由于氟化物润滑膜的作用,仅发生轻微的粘着剥落.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
碳化铬基涂层
,
BaF2·CaF2共晶
,
自润滑
,
高温摩擦磨损
邝子奇
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邓畅光
,
牛少鹏
,
曾威
材料科学与工程学报
本文采用超音速火焰喷涂方法(HVOF)制备了NiCr-Cr3C2-BaF2·CaF2/NiCr-Cr3C2和NiCr-Cr3C2-BaF2·CaF2两种涂层,对两种涂层试样进行了热冲击试验,研究了涂层的抗热震性能,并探讨了涂层的热疲劳特性.结果表明:NiCr-Cr3C2-BaF2·CaF2/NiCr-Cr3C2涂层热震75次后仍保持表面平整,相同条件下的NiCr-Cr3C2-BaF2·CaF2涂层热震5次即剥落;NiCr-Cr3C2中间层的引入缓和了涂层内应力,阻碍了热疲劳裂纹形成和扩展.在热冲击试验中基体与中间层之间形成的扩散层可吸收裂纹尖端应力,阻止裂纹进一步失稳扩展.
关键词:
HVOF
,
NiCr-Cr3C2-BaF2·CaF2/NiCr-Cr3C2涂层
,
抗热震性能
张小锋
,
周克崧
,
宋进兵
,
邓春明
,
牛少鹏
,
邓子谦
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140397
采用等离子喷涂–物理气相沉积(PS-PVD)以团聚烧结的 ZrO2-7wt%Y2O3(7YSZ)为原料，在850℃基体温度下制备了具有柱状结构的热障涂层，并通过场发射–扫描电镜(FE-SEM)分析了柱状涂层的显微结构。此外，基于原子聚集理论研究了PS-PVD中7YSZ气相分子在基体上的形核与生长过程，并分析了高温基体下7YSZ柱状涂层的沉积机理。另外，在1200℃下考察了7YSZ柱状涂层的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)腐蚀性能并探讨了其失效机制。结果表明，在高温下7YSZ气相分子首先吸附在基体上，通过扩散迁移形成分子团并吸附在基体表面上，然后分子团再与其它吸附分子碰撞结合形成临界晶核，临界晶核捕获其它吸附分子进一步长大形成晶核小岛，此后依次经过岛状、联并、沟道、连续这四个阶段最终形成柱状涂层。高温下 CMAS熔融并在毛细管力的作用下沿着柱状涂层孔隙往深度方向渗透并与涂层发生热化学反应使涂层热物性能发生变化，最终在热化学与热机械的相互作用下使涂层内产生平行于表面的横向裂纹，并层离失效。
关键词:
等离子喷涂-物理气相沉积
,
沉积机理
,
CMAS腐蚀
,
腐蚀机制
