材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

热喷涂技术是再制造工程的支撑技术, 热喷涂涂层是再制造领域中常见的表面涂覆层, 其初始质量和服役寿命为人关注. 本文以等离子喷涂为例, 研究了与工艺相关的涂层完整性和与服役条件相关的涂层寿命和失效机理. 以不同H₂流量、功率和送粉量为条件, 研究了工艺参数对涂层孔隙率和微观力学性能的影响. 以接触疲劳过程为手段, 研究了涂层寿命预测方法和寿命衰退机理. 结果表明, 工艺参数可以不同程度地影响涂层的结构完整性, 通过优化设计可以大幅提高涂层质量; 基于大样本空间建立的S--N曲线可以直观预测涂层接触疲劳寿命, 机理分析表明, 点蚀、剥落和分层失效诱因不尽相同, 分别由粗糙接触、近表面缺陷和剪切应力导致.

关键词: 再制造 , thermal spray , alloy coating , structural integrity , life prediction

热喷涂制备TiO2光催化涂层研究进展

任坤 , 黄晶 , 贺小燕 , 叶卫平 , 程旭东 , 方丹丹 , 李华

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.04.012

TiO2光催化剂因其利用可持续的太阳光进行光催化反应，在环境保护、医疗卫生等领域具有潜在的应用价值，近年来引起了研究者的广泛关注。目前，颗粒状TiO2催化剂获得了一定的实际应用，但在液相中使用后需要回收，不仅增加了工艺的复杂性，而且提高了设备等成本的投入。负载型催化剂和涂层技术是将TiO2固定在载体上，可有效避免颗粒状催化剂难回收的问题。在众多涂层制备技术中，热喷涂技术可快速高效大面积地制备TiO2光催化涂层，且涂层机械性能优异，喷涂成本低廉，因而使TiO2的工业化制备和应用更具前景。综述了近年来国内外制备TiO2涂层常用的传统热喷涂技术、改进后的液相热喷涂技术和冷喷涂技术，并论述了影响TiO2光催化性能的材料相组分、涂层结构和元素掺杂等因素，总结了相应的性能改进措施，指出了目前TiO2光催化涂层的应用研究存在的问题和研究方向。

关键词: TiO2 涂层 , 光催化 , 热喷涂 , 锐钛矿相 , 金红石相

海底管线节点防腐涂层施工

王旭东 , 缴立立

涂料工业

在海洋石油开采工程中,海上生产设施的各个环节通过管道形成相互关联、相互协调作业的生产系统,海底管线安全对整个海洋石油产业都非常重要.海管的腐蚀是一个不可避免的过程,而其中又以海管节点的腐蚀保护最难以实现.介绍了常用的海底管线节点防腐涂层和几种新型涂层,分析了各种技术的优缺点和施工的难点,展望了海管节点防腐设计和涂装施工未来的发展方向.

关键词: 海底管线防腐 , 节点防腐 , 涂层 , 热喷涂

三种热喷涂工艺制备NiCr/Cr_3C_2-BaF_2·CaF_2涂层的结构与性能

黄传兵 , 杜令忠 , 张伟刚 , 王璐 , 侯广库

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.6.014

采用大气等离子喷涂、爆炸喷涂和超音速火焰喷涂三种热喷涂技术制备了NiCr/Cr_3C_2-BaF_2·CaF_2涂层,分析比较了涂层的显微组织、物相组成、孔隙率、硬度、结合强度及其摩擦学性能.结果表明,与大气等离子喷涂相比,超音速火焰喷涂和爆炸喷涂技术制备的涂层具有更高的致密度、硬度和结合强度.采用包覆法制备的粉末进行喷涂,碳化物失碳明显减少,涂层中氧化物含量低.三种NiCr/Cr_3C_2-BaF_2·CaF_2热喷涂涂层的摩擦系数都随着温度的升高而减小,爆炸喷涂和超音速火焰喷涂涂层的摩擦系数比等离子喷涂涂层的摩擦系数更低,耐磨性得到提高.高温下BaF2·CaF2润滑膜的形成均可有效降低三种涂层的摩擦系数,从而降低涂层和对磨球Si3N4的磨损率.

关键词: 热喷涂 , NiCr/Cr_3C_2-BaF_2·CaF_2 , 微观结构 , 力学性能 , 摩擦磨损

热喷涂纳米涂层20年回顾与展望

王铀

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.001

概述了热喷涂纳米涂层的发展,包括通过纳米粉体的再造粒技术形成热喷涂纳米结构涂层的过程,热喷涂纳米结构氧化铝/氧化钛耐磨抗蚀涂层材料的研发、产业化与成功应用,偶然获得热喷涂纳米自润滑涂层的过程,液料热喷涂纳米热障涂层的研发,新型热喷涂纳米热障涂层材料等.展望了热喷涂纳米涂层技术在国防和民用领域的应用前景,预计到2025年,全球热喷涂纳米涂层市场会达到65亿美元,其中20％左右的市场份额在中国.最后,指出通过对纳米粉体进行再造粒,在纳微观尺度上调控可喷涂粉体喂料的成分和组织结构,能够获得各种所需性能的纳米结构热喷涂涂层,可以用纳米材料制备出常规材料无法获得的全新高性能热喷涂纳米涂层,以满足各种高端装备关键构件的各种表面性能需求.所以,要通过政产学研用合作创新,加快纳米结构可喷涂粉体喂料产业化,发展高性能的热喷涂纳米涂层.

关键词: 热喷涂 , 纳米粉体 , 再造粒过程 , 纳米涂层

高熵合金涂层制备及其应用的研究进展

赵钦 , 马国政 , 王海斗 , 李国禄 , 陈书赢 , 周羊羊

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.07.010

高熵合金涂层又称多主元合金涂层,是一种新型合金涂层.受高熵效应的影响,涂层的组织结构主要由单一的BCC、FCC或者HCP固溶体相构成,且易于形成非晶、纳米晶和纳米复合物,呈现出优异的综合力学性能、抗高温氧化性能、耐辐射性能和生物兼容性能等,具有重要的研究价值和应用前景.分别从涂层的主元数量和位形熵值两方面对高熵合金涂层的概念进行了阐述,比较分析了热喷涂、激光熔覆以及物理气相沉积等几类常用的高熵合金涂层制备工艺的优点和不足,总结了高熵合金涂层的工业应用现状,最后指出了高熵合金涂层在目前的研究中存在的问题并展望了其未来的发展方向.

关键词: 高熵合金涂层 , 多主元合金涂层 , 激光熔覆 , 热喷涂 , 物理气相沉积

先进陶瓷涂层结构调控及其在固体氧化物燃料电池中的应用

李成新 , 王岳鹏 , 张山林 , 杨冠军 , 李长久

中国表面工程 doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20170106003

等离子喷涂技术可以对陶瓷涂层的微观结构进行调控设计,因此在制备固体氧化物燃料电池方面具有独特的优势.基于等离子喷涂方法,可以直接制备或经过后处理获得致密的电解质涂层.采用等离子喷涂技术也可以制备高性能的多孔阳极和阴极,并可对钙钛矿结构阴极材料的成分和晶体结构进行调控.文中介绍了目前国内外采用涂层制备电池的方法,主要探讨了热喷涂方法制备电解质涂层的特点,对存在的问题和可行思路进行了讨论,并探讨了基于提高三相反应界面长度来制备高性能电极的方法.由于固体氧化物燃料全电池各功能层都有可能通过热喷涂方法制备,因此该方法在固体氧化物燃料电池结构设计具有巨大的潜力.

关键词: 固体氧化物燃料电池 , 热喷涂 , 等离子喷涂 , 多孔涂层 , 致密涂层