厚涂层结合强度测定方法研究进展

对多种厚涂层与基体结合强度测定方法进行了综合评述,并报道了一些有关研究进展.粘结拉伸法是目前普遍采用的方法,但还存在一些不足之处.压入法可望成为一种工程适用的方法,适合于评价高结合强度的涂层.动态结合强度与涂层的服役性能有更直接的相关性,对其测试与评价应予重视.

大气等离子喷涂TiO2涂层性能及厚涂层制备工艺

为改善TiO2溅射靶材主要依赖进口的局面,采用大气等离子喷涂技术在不锈钢SUS304平板基体及管状基体上制备了TiO2涂层。利用扫描电子显微镜对涂层形貌进行了观察,并对涂层与基体的结合强度、涂层孔隙率及抗热震性能分别进行了表征。结果表明:粉末熔化及铺展良好,截面可见典型层状结构。涂层与基体以机械结合为主,断裂基本发生在基体与粘结层界面处;涂层的孔隙率较低,同时具有良好的抗热震性能。厚涂层制备过程中,采用循环水冷却方法对不锈钢SUS304管状基体进行冷却,涂层沉积速度快且无开裂和脱落,涂层厚度可达8mm。通过对冷却装置的改进及喷涂工艺的进一步优化,有望在大尺度管状基体上制备厚涂层以满足溅射蒸镀辊的需要。

填料及液体橡胶对降低环氧厚涂层内应力的作用

简要介绍了内应力产生的原因并重点分析了填料及液体橡胶对降低环氧厚涂层内应力的作用机理

无取向硅钢C6厚涂层性能的影响因素

本文介绍了无取向硅钢C6涂液的性能,研究了配水量、固化程度和涂层厚度等因素对无取向硅钢C6涂层性能的影响。结果表明,随着配水量的增加,完全固化所需的时间增加,涂液固体含量降低,涂层厚度减小;随着固化程度的提高,涂层硬度先增大然后趋于恒定,而柔韧性逐渐变差,在过固化后急剧恶化;涂层厚度对涂层的表面外观、附着性和绝缘层间电阻均有显著影响。

环氧厚涂层涂料

通过选择合适的环氧树脂、填料、溶剂等制备了环氧厚涂层涂料,对比了不同添加量的液态聚硫橡胶对环氧厚涂层的附着力、柔韧性以及工艺的影响。实验表明:当环氧厚涂层涂料中添加20%的液态聚硫橡胶时,可在满足涂料施工工艺性要求的前提下,使涂层的附着力、柔韧性以及耐温性能明显提高。

陶瓷隔热厚涂层制备和抗热震损伤性能

研究了LD8铝合金基材上制备隔热陶瓷厚涂层的方法,并对涂层的组织结构和抗热震损伤性能进行了分析、测定。结果证明,控制喷涂中基体温度,是制备厚涂层的有效方式,其抗热震损伤性能和薄涂层相似。

拜耳脂肪族预聚物打造厚涂层聚氨酯涂料

拜耳材料科技公司新近推出了专门用于生产厚涂层湿固化聚氨酯（MCU）涂料的脂肪族预聚物。采用这种预聚物生产的涂料可用于基础设施的翻新，保护那些长期处于腐蚀性环境中的建筑，如桥梁、废水槽、污水处理厂、化工厂以及近海石油天然气管道等免遭侵蚀。

加厚涂层提高 转位式刀片的使用寿命

8～10μm的涂层已经算是很厚的涂层了。现在可以采用 PVD 技术进行涂层,从而达到光滑的表面质量和较低的加工温度。

拜耳脂肪族预聚物打造厚涂层聚氨酯涂料

拜耳材料科技公司新推出了专门用于生产厚涂层湿固化聚氨酯（MCU）涂料的脂肪族预聚物。采用这种预聚物生产的新涂料可用于基础设施的翻新，保护那些长期处于腐蚀性环境中的建筑如桥梁、废水槽、污水处理厂、化工厂以及近海石油天然气管道等免遭侵蚀。

拜耳脂肪族预聚物打造厚涂层聚氨酯涂料

拜耳材料科技公司新推出了专门用于生产厚涂层湿固化聚氨酯（MCU）涂料的脂肪族预聚物。采用这种预聚物生产的新涂料可用于基础设施的翻新，保护那些长期处于腐蚀性环境中的建筑如桥梁、废水槽、污水处理厂、化工厂以及近海石油天然气管道等免遭侵蚀。

防腐蚀超厚涂层在飞机发动机上的应用

多年来，典型的PVD涂层都是非常薄的超硬耐磨膜层，多数应用在刀具上，如钻头、铣刀、铰刀、刀片和滚刀等，也应用在各种模具上。这种应用的典型膜层厚度在1～5μm左右，当然也有特殊应用的膜层厚度接近10μm左右。然而，在汽车制造业和航空航天领域上的特殊应用膜层已经远远超过5μm。试验已经证明在这些领域里的特殊应用膜层越厚，耐磨性能和抗腐蚀性能更好。目前，有这种需要的超厚膜层可达到10-50μm左右，有些膜层甚至更厚。

防腐蚀超厚涂层在飞机发动机上的应用

现如今,航空航天领域的特殊应用膜层已经远远超过5μm,超厚膜层可达到10～50μm左右,有些膜层甚至更厚。典型的复合纳米结构膜层,已经成为最先进的保护飞机发动机部件的涂层。

基于太赫兹时域光谱技术的CFRP薄涂层厚度检测方法

针对碳纤维增强复合材料(CFRP)上的薄涂层测厚存在的基底各向异性、多重反射、回波重叠、环境噪声等问题,提出基于太赫兹时域光谱技术与稀疏分解的涂层测厚方法,并在仿真波形和实际样品上成功验证。CFRP通常由碳纤维与环氧基体牢固结合并多层复合而成,具有各向异性特点,在光学性质上表现为CFRP上同一位置不同入射方向、同一入射方向不同位置的反射波形均存在差别。这致使基于理论模型的优化算法用于其上涂层测厚时精度有待提高。另外,在涂层较薄时,受噪声与多重反射等因素的干扰,无法直接在时域根据反射波形区分涂层界面,即直接使用飞行时间法(TOF)难以获得涂层厚度。为此,使用稀疏分解法来定位薄涂层的分界面,再结合TOF法计算CFRP上薄涂层的厚度。首先,分析了多层结构上的太赫兹反射信号与信号稀疏分解模型之间的联系,并利用参考信号构成稀疏字典。然后,鉴于太赫兹信号的传播路径只在分界面发生改变这一先验知识,即涂层层数决定了信号稀疏分解后非零脉冲个数,使用前向正交匹配追踪算法(LAOMP)求解太赫兹反射信号的稀疏表示。LAOMP算法可直接指定稀疏度,便于选择稀疏脉冲定位涂层分界面。获得对应于各涂层界面的脉冲后,使用TOF法求得涂层的厚度。最后,在总厚度分别为102和66μm的双涂层仿真数据与实际样品上验证方法的性能,并与经典基于L1范数的谱投影梯度算法(SPGL1)进行了对比。结果表明:在相邻涂层折射率差别较小的情况下,LAOMP算法可以有效检测CFRP上35μm的薄涂层。在总厚度为66μm的双涂层样件上,检测误差在11%以内,具有调参简单、结果稳定的优点。

未热解厚热障涂层的隔热能力和黏接强度

对比研究使用未热解粉末制备的厚热障涂层(UPTTBC)和传统TBC、厚TBC(TTBC)及密集垂直裂纹(DVC)TTBC 4种涂层的隔热能力和黏接强度。采用降温法测试涂层的隔热能力;根据ASTM C633标准,采用拉拔试验检测涂层的黏接强度。结果显示,UPTTBC和DVC TTBC的黏接强度分别比TTBC高35%和25%。这可能是由于UPTTBC结构中存在亚微米尺度的未熔化区域,起到了阻止裂纹扩展的作用。此外,隔热测试的结果表明,DVCTTBC涂层的隔热能力最差,为0.28℃/μm,而UPTTBC涂层的隔热能力最强,为0.40℃/μm。由于UPTTBCs显微组织中存在亚微米区域,使涂层展现出优越的隔热能力。相反,DVCTTBC因其致密的结构,具有最低的隔热能力。

低温超音速火焰喷涂工艺制备轴承钢为基体的WC-12Co厚涂层（英文）

采用超音速火焰喷涂工艺(HVOF)制备的WC-12Co涂层能够显著提高系统的硬度和耐磨特性。然而,该工艺中的高温参数会使得涂层在制备过程中产生脱碳现象。将WC-12Co涂层引入到滚动副中以提高界面的摩擦学性能和抗磨损特性,例如固体火箭发动机中用于推力矢量控制的滚动轴承,通过温度可控的超音速火焰喷涂工艺在轴承钢基体上制备涂层。详细研究了涂层的相分布、成分组成、微观结构、与基体的结合强度、弹性模量和显微硬度,验证了改进后工艺的可行性和先进性,并阐明了涂层与轴承钢基体之间的结合机制。在WC骨架假设和钴相均匀分布的假设下,根据硬度的测试结果,给出了WC-12Co涂层显微硬度的一个经验公式,可用于涂层硬度的理论预估和设计优化。

激光多层熔覆制备厚陶瓷涂层

研究了压片预置式激光多层熔覆纳米团聚体Al2O3-13%TiO2粉末制备厚陶瓷涂层,试验中通过保温箱对试样进行预热和缓冷处理、引入超声振动及对熔池温度闭环控制等措施来控制熔覆层的裂纹.结果表明,厚陶瓷涂层各层之间无明显界面,过渡缓和自然,涂层内部致密、连续、基本无孔隙及贯穿性大裂纹等缺陷;涂层由等轴晶的完全熔化区和残留纳米颗粒的部分熔化区组成,而且涂层中的裂纹基本集中于部分熔化区;另外由于经历激光的多次加热,下部区域的晶粒组织要大于上部区域,而由于保温箱的缘故,整个涂层晶粒偏大.

铝基厚梯度热障涂层制备工艺及性能研究

采用单一等离子喷涂法和超音速火焰喷涂与等离子喷涂复合喷涂法在铝质LY12基体上制备了总厚度分别为0.6 mm、1.0 mm和2.0 mm的梯度热障涂层,并对基体界面处的涂层显微结构特征进行了金相组织和扫描电镜(SEM)观察,试验结果表明,采用复合喷涂法制备的2 mm厚梯度热障涂层其抗拉强度得到显著提高,达到36 MPa,其主要原因是采用JP5000喷涂粘结底层很好的改善了铝基体与涂层之间的界面结合强度,基体界面结合强度高低与两者的紧密接触程度有关。

涂层厚度无接触在线测量技术研究

介绍了采用不同的测厚技术研制的涂层无接触测厚系统,以及系统研制过程中所解决的无接触远距离测厚、涂层均匀性、涂料计算、数据记录以及报警等问题。该系统的应用,对提高印铁生产线生产效率和产品质量有很好的促进作用。

悬浮液等离子体喷涂厚YSZ热障涂层结构与性能研究

采用悬浮液等离子体喷涂(SPS)工艺在以GH3128高温合金为基底,CoNiCrAlY为黏结层的表面上制备氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)厚热障涂层(TTBCs),研究单片层的形貌特征及单片层之间的堆叠行为对涂层微结构的影响.对无支撑的YSZ涂层进行了1200~1600℃保温24 h和1550℃保温20~100 h的高温时效处理,分析涂层的物相组成和晶粒尺寸等的变化;对涂层试样进行了高温燃气焰流循环热考核,并对其失效机理进行了探讨.结果表明,SPS单片层由四方相晶粒组成.涂层经1550℃高温热处理40 h发生四方相(t)向单斜相(m)转变,且m相的含量随热处理时间的延长而增加,但对于24 h高温处理样品,即便将热处理温度提升到1600℃,也未见t→m相变.SPS涂层经热考核前后应力演变是其失效根源,通过相邻柱状晶的脱落可有效地释放陶瓷层中的应力集中,最终与界面附近陶瓷层微裂纹相互连接而导致涂层剥落.