Jianfeng Huang Wendong Yang Liyun Cao
材料科学技术（英文）
In order to improve the oxidation resistance of carbon/carbon (C/C) composites, a SiC/C-AlPO4 multi-layer coating was fabricated on the C/C composites by a simple and low-cost method. The internal SiC bonding layer was prepared by a two-step pack cementation process and the external C-AlPO4 coating was deposited by hydrothermal electrophoretic deposition process. Phase compositions and microstructures of the as-prepared multi-layer coating were characterized by X-ray diffraction (XRD), scaning electron microspocy (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS). Anti-oxidation properties, oxidation behavior and the failure behavior of the coated composites were investigated. The results indicate that the multi-layer coating exhibits obviously two-layer structure. The inner layer is composed of β-SiC, α-SiC phase with a scale of silicon phase. The outer layer is composed of cristobalite aluminum phosphate (C-AlPO4) crystallites. The SEM observation shows the good bonding between the inner and outer layers. The multi-layer coating displays an excellent oxidation resistance in air in the temperature range from 1573 to 1773 K, and the corresponding oxidation activation energy of the coated C/C composites is calculated to be 117.2 kJ/mol. The oxidation process is predominantly controlled by the diffusion of O2 through the C-AlPO4 coating. The failure of the multi-layer coating results from the generation of the microholes that may be left by the escape of the oxidation gases.
关键词:
Carbon/carbon composites
,
磷酸铝
,
水热电泳沉积
,
涂层
,
氧化
常程康
,
朱然怡
,
毛大立
,
吴建生
,
丁传贤
无机材料学报
采用等离子喷涂技术，在钛合金基体表面制备羟基磷灰石涂层．使用ＸＲＤ和ＳＥＭ等测试手段，对获得的涂层进行了表征．结果表明，等离子喷涂过程中，同时发生羟基磷灰石的非晶化与热分解现象．热分解产物为ＣａＯ及α－Ｃａ３（ＰＯ４）２．非晶化是高温羟基磷灰石液滴急剧冷却的结果．羟基磷灰石材料的热力学不稳定性，是发生热分解的主要原因．等离子喷涂获得具有一定粗糙度的羟基磷灰石涂层．涂层的显微结构中；存在气孔以及微裂纹．它们是等离子喷涂工艺的显微结构特征．羟基磷灰石涂层内部存在着烧结现象．涂层与金属基体之间的热传递性能变差，是导致烧结的主要原因．
关键词:
等离子喷涂
,
hydroxyapatite
,
coating
,
microstructure
罗仲宽
,
刘剑洪
,
田德余
,
洪伟良
,
汤少金
,
朱瑞祥
无机材料学报
采用有机无机复合的溶胶-凝胶方法,合成了用于聚合物表面保护层的前驱溶液.采用旋转涂覆方法,将前驱溶液涂覆于聚酰亚胺基片上,制成了表面涂层.将所制得的相应涂层分别进行原子氧暴露试验,其表面形貌的变化通过扫描电镜观测.结果表明,在原子氧辐照下,无保护的聚酰亚胺表面已非常粗糙,与辐照前的光滑表面形成显著的对比.而涂覆有保护层的表面,原子氧辐照前后却没有变化.这表明使用这种有机无机复合的溶液涂层具有很好的抗原子氧能力.
关键词:
原子氧
,
coating
,
low earth orbital
,
sol-gel
,
organic-inorganic hybrids
杨文冬
,
黄剑锋
,
曹丽云
,
夏昌奎
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00527
采用包埋法和水热电泳沉积法相结合的组合工艺在 C/C复合材料表面制得SiC/AlPO4复合涂层.借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对该复合涂层的晶相组成和显微结构进行了表征, 重点研究了AlPO4晶相结构对复合涂层显微结构及抗氧化性能的影响. 结果表明：AlPO4晶相结构对复合涂层的显微结构及抗氧化性能有较大的影响. 采用石英型磷酸铝(B-AlPO4)晶相粉体所制备的涂层比较疏松, 涂层自身的内聚力较差且涂层内部存在较多缺陷, 采用磷石英型磷酸铝(T-AlPO4)晶相粉体所制备的涂层的致密性和均匀性相比于B-AlPO4有很大的提高, 但是表面存在一些小孔且涂层与基体间存在裂纹, 采用方石英型磷酸铝(C-AlPO4)晶相粉体所制备的涂层最致密且无明显的裂纹, 与基体结合良好. C-AlPO4晶相粉体所制备的涂层具有较好的抗氧化性能, 涂层试样在1500℃的空气气氛下氧化21h后失重仅为0.41wt%.
关键词:
磷酸铝
,
aluminum phosphate
,
crystalline structure
,
coatings
申剑锋
,
常程康
,
毛大立
,
吴建生
无机材料学报
设计并采用类似搪瓷涂覆的工艺制备了羟基磷灰石－Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料．使用ＸＲＤ、ＳＥＭ对复合材料的相组成和显微结构进行分析和表征，在模拟体液中观察了获得材料的生物相容性．结果表明；在涂层中，羟基磷灰石粒子均匀地分散在玻璃基体中，它们保持原有的晶格结构，未发生相分解等现象．烧成温度对中间层玻璃涂层的显微结构有着较为明显的影响．中间层玻璃涂层与钛合金的结合强度或不小于２９．７３ＭＰａ，远高于等离子喷涂，达到使用要求．在模拟体液中浸泡一段时间后，ＸＰＳ分析表明复合材料表面有新生羟基磷灰石粒子析出，表明复合涂层有优良的生物相容性．
关键词:
羟基磷灰石
,
bioglass
,
coating
,
bioactivity
闫伟孙凤久王清江刘建荣陈志勇李少强
金属学报
采用电弧离子镀技术在Ti60合金表面制备了Ti-48%Al-12%Cr(0.2%Si, 0.1%Y, 原子分数)防护涂层. 利用XRD, SEM和EDS研究了Ti60合金及Ti-Al-Cr(Si, Y)涂层在Na2SO4和75%Na2SO4+25%K2SO4 (质量分数)中800及850℃下的热腐蚀行为. 结果表明, Ti60合金基体在800和850℃的硫酸盐中发生了严重的腐蚀,腐蚀产物发生了明显剥落. 涂层样品在800和850℃的硫酸盐腐蚀介质中, 表面形成了保护性的氧化膜, 可以有效地保护Ti60合金免受腐蚀破坏. Ti60合金及涂层样品在75%Na2SO4+25%K2SO4混合硫酸盐中的腐蚀比在纯K2SO4中剧烈. Si和Y元素的加入使得Ti-Al-Cr-Si和Ti-Al-Cr-Si-Y涂层在硫酸盐中抗热腐蚀性能优于Ti-Al-Cr涂层.
关键词:
钛合金
,
Ti-Al-Cr(Si, Y)
,
coating
,
hot corrosion
张长瑞
,
刘荣军
,
曹英斌
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00153
以MTS为先驱体原料, 在950～1300℃、负压条件下沉积了CVD SiC涂层. 利用SEM对涂
层的表面形貌和断口特征进行了表征. 沉积温度和SiC涂层表面形貌的关系如下: 950℃时, 沉积的SiC颗粒非常细小, 为独立的球形堆积; 1000～1100℃时, CVD SiC涂层表面光滑、致密; 1150～1300℃沉积的SiC涂层呈现出球状或瘤状结构且表面粗糙. 结合热力学和晶体形核-长大理论, 研究了沉积温度对SiC涂层表面形貌的作用机制. 沉积温度和SiC涂层断口形貌的关系如下: 1200℃以下沉积的SiC涂层断面致密、无孔洞; 而1300℃沉积的SiC涂层断面非常疏松. 利用岛状生长模型揭示了SiC涂层内部显微结构的形成机理.
关键词:
化学气相沉积
,
SiC
,
temperature
,
coatings
,
microstructure
赵丹
,
张长瑞
,
张玉娣
,
陈思安
,
胡海峰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00902
为了提高C/SiC复合材料的超高温抗烧蚀性能, 以锆粉、硼粉和酚醛树脂为原料, 通过泥浆涂刷后高温烧结的方法在C/SiC表面制备了ZrB2涂层, 研究了涂层的烧结反应过程, 并对其组成、结构和抗烧蚀性能进行了表征. 结果表明: 1200℃前Zr先与碳反应生成ZrC, 然后在1400~1600℃时ZrC与B反应生成ZrB2. 浆料配比为n(Zr): n(B):n(C)=1.0:1.5:1.0时, 1600℃制备的涂层由ZrB2、少量的ZrC及ZrO2组成. 氧乙炔焰烧蚀60s后, 由于ZrB2氧化形成了ZrO2熔融层, 涂层后的C/SiC复合材料的线烧蚀率几乎为零, 而未涂层的C/SiC复合材料的线烧蚀率为0.064mm/s.
关键词:
硼化锆
,
ultra high temperature ceramics
,
coating
,
ablation resistance
,
C/SiC composite
