制备超疏水花瓣状氧化铝研究

采用溶胶-凝胶法和熔盐(Al_(2)(SO_(4))_(3)+Na_(2)SO_(4))反应法制备了花瓣状氧化铝(Al_(2)O_(3))涂层。通过SEM、XRD和FTIR对花瓣状Al_(2)O_(3)微纳米结构的形貌和相组成进行了表征,系统地研究了反应温度、反应时间、溶胶浓度和熔盐比等参数对Al_(2)O_(3)形貌的影响。结果表明,最佳工艺参数制备得到的花瓣状Al_(2)O_(3)的直径约为9~15μm,由2~4μm长、约40nm宽的纳米片组成。花瓣状Al_(2)O_(3)的形成受成核生长机制的控制。接触角测试表明,接触角为153°,花瓣状Al_(2)O_(3)涂层具有良好的疏水性。

真空等离子喷涂NiCoCrAlYTa涂层在1050℃的氧化行为研究

采用真空等离子喷涂(VPS)方法在DD6单晶合金基体表面制备NiCoCrAlYTa涂层,研究DD6基体和DD6/NiCoCrAlYTa涂层在1050℃的高温氧化行为,通过X射线衍射和扫描电镜研究涂层相结构和微观形貌变化。结果表明:NiCoCrAlYTa涂层氧化动力学曲线符合抛物线规律;氧化分为快速氧化和慢速氧化2个阶段,快速氧化阶段的氧化速率常数为0.00652 mg^(2)•cm^(−4)•h^(−1),慢速氧化阶段的氧化速率常数为0.00274 mg^(2)•cm^(−4)•h^(−1);在慢速氧化阶段形成较完整的氧化物防护层,有效降低涂层和基体的进一步氧化速率,其200 h氧化增重为0.9 mg/cm^(2),相较于DD6基体的氧化增重2.16 mg/cm^(2)有显著降低。采用VPS方法在DD6基体制备的NiCoCrAlYTa涂层在1050℃以下具有优异的抗氧化效果。

火焰喷涂NiCrFe-Al-hBN涂层的高温稳定性研究

采用火焰喷涂方法在GH4169合金基体表面制备了NiCrFe-Al-hBN涂层,将NiCrFe-Al-hBN涂层在700℃和815℃进行热处理,分析了涂层的硬度、结合强度和微观形貌变化,并对不同温度热处理后的涂层与高温合金叶片的可磨耗性能进行了评价和分析。研究结果表明:NiCrFe-Al-hBN涂层经700℃高温处理50h、100h和150h后,随着热处理时间的延长,硬度变化不明显,硬度增加1.37%,结合强度与喷涂态相比相当。通过对涂层显微组织分析发现,在该温度热处理后涂层的显微组织未发生明显变化。在700℃,线速度450μm/s,50μm/s进给速度刮擦试验条件下,喷涂态NiCrFe-Al-hBN涂层的IDR值为3.36%,经700℃下处理150h后涂层的IDR值为3.86%,均满足压气机的使用要求,涂层在700℃下热稳定性能优异,可在该温度条件下长时间应用。涂层在815℃热稳定性不理想,随着热处理时间的延长,涂层硬度和结合强度均增加,可磨耗性能明显下降。

等离子喷涂工艺参数对BSAS基可磨耗环境障涂层组织性能影响

为满足陶瓷基复合材料表面可磨耗环境障一体化涂层的需求,采用大气等离子喷涂技术制备BSAS+聚酯(BSAS+P)涂层,研究喷涂工艺参数对涂层组织性能的影响。结果表明:涂层为典型的层状结构,内部存在一定数量的孔洞和微裂纹;在一定范围内,提高喷涂电流、氢气流量和载气流量,有利于提高粉末颗粒熔化程度,使其在基体表面平铺变形效果好,所得涂层具有合适的孔隙率和表面硬度。等离子喷涂BSAS+P涂层最佳工艺参数为:喷涂电流550A、氩气流量40NLPM、氢气流量10NLPM、载气流量2.5NLPM,得到涂层孔隙率为13.7%,表面硬度为64.7HR45Y。采用上述工艺参数制得的涂层,与基体结合强度较高,并且在1000℃下与Si3N4球间的平均摩擦系数为1.2,具有较好的可磨耗性能。

激光辅助热喷涂NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层高温静态氧化行为

为探究高温润滑耐磨涂层抗高温氧化行为,采用激光辅助等离子喷涂技术(LPHS)在GH4065A镍基高温合金上制备NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层,研究了该涂层在(850~1000)℃×220 h的抗高温氧化行为。计算得出氧化激活能约为128.5 kJ·mol^(-1),850、900、1000℃氧化速率常数分别为1.44×10^(-2)、3.61×10^(-2)、7.71×10^(-2)mg^(2)·cm^(-4)·h^(-1)。结果表明,850℃×220 h氧化后表面生成Al_(2)O_(3)为主的连续致密氧化膜,阻碍涂层内部的进一步氧化;1000℃×220 h氧化后表面生成疏松NiO为主,致密Cr_(2)O_(3)·NiO为辅的氧化膜。致密氧化膜的生成阻止了涂层及基体的进一步氧化。