烧结温度对团聚高温快速烧结WC-10Co-4Cr粉末及其HVOF涂层性能的影响

本实验采用团聚高温快速烧结法制备了WC-10Co-4Cr复合粉末,并用超音速火焰喷涂技术在钢基体上制备涂层,研究了烧结温度对WC-10Co-4Cr复合粉末以及涂层微观组织和耐磨性能的影响。结果表明:随着烧结温度从1250℃升高至1450℃,团聚高温快速烧结法制备的WC-10Co-4Cr复合粉末致密度增加,平均粒度减小,粉末均匀性降低;随着粉末烧结温度的升高,超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层的孔隙和缺陷增多,耐磨性能减弱,涂层磨损机制从粘结相的微切削变成剥层磨损。

不同工艺粉末对超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层性能的影响

对比分析了采用烧结破碎和团聚烧结工艺制备的两种WC-10Co-4Cr粉末的物理性能和物相组成。采用超音速火焰喷涂技术对两种粉末进行了涂层制备,并对两种涂层的性能进行对比评价,结果表明:团聚烧结粉末制备涂层的硬度、孔隙率和抗冲蚀磨损性能均优于烧结破碎粉末制备涂层,但其结合强度略低于烧结破碎粉末制备涂层。

适用于甲烷干重整反应的镍基催化剂

Ni基催化剂常用于甲烷干重整(DRM)反应,但是在反应过程中易因积碳和烧结而失活,影响催化剂的性能。在DRM反应机理、反应温度与积碳的关系、Ni基催化剂烧结团聚、优化Ni基催化剂的制备方法等方面综述了适用于DRM反应的Ni基催化剂的研究进展,以期为设计具有更佳抗积碳和抗烧结性能的Ni基催化剂提供理论和研究依据。

超细25%NiCr-Cr_3C_2粉末制备及HVOF涂层性能研究

本文采用超细碳化铬粉末通过团聚烧结工艺制备球形25%NiCr-Cr3C2复合粉末,使用超音速火焰喷涂工艺制备耐高温磨损涂层,分析了超细25%NiCr-Cr3C2复合粉末的化学成分和表面形貌,通过涂层的结合强度和显微硬度与常规粉末的对比实验,研究超细Cr3C2颗粒对超音速火焰喷涂涂层的性能影响。

喷涂工艺对MoSi_2-Al_2O_3涂层组织与性能的影响

目的在不锈钢表面制备一种可服役于高温富氧环境中的抗高温氧化防护涂层。方法采用MoSi_2-Al_2O_3团聚烧结粉末为喷涂原料,分别利用等离子喷涂和火焰喷涂两种工艺在310S不锈钢表面制备MoSi_2-Al_2O_3抗高温氧化涂层。采用SEM、EDS、XRD和粗糙度测量仪分析涂层的组织结构,使用拉伸法检测涂层的结合强度,采用高温氧化实验表征涂层的抗高温氧化性能。结果等离子喷涂涂层中的粉末熔化程度较火焰喷涂涂层更高,涂层呈现致密的堆叠结构且Si、O元素分布更为均匀。等离子喷涂涂层的结合强度为24.25 MPa,较火焰喷涂涂层提高了约68%。经1200℃高温氧化试验后,火焰喷涂涂层出现粉化,氧化剧烈并发生剥落,而等离子喷涂涂层未出现粉化现象,涂层结构完好。在高温氧化过程中,由于等离子喷涂涂层组织致密,可有效避免涂层粉化,均匀分布的Si元素在涂层氧化过程中更易产生SiO_2并对涂层裂纹进行有效填补,阻碍了氧原子向涂层内部扩散,因此涂层抗高温氧化性优异。结论采用等离子喷涂技术能够在310S不锈钢表面制备出组织结构、结合强度及高温性能更好的MoSi_2-Al_2O_3涂层。

新型燃气轮机用热障涂层研究

本文旨在开发新型的具有低的导热系数及高的使用寿命的大气等离子喷涂热障涂层。使用了工业上广泛应用的等离子喷枪制备出系列涂层体系。通过改变涂层材料的化学特性,如使用高纯度材料以提高抗烧结能力,使用镝稳定的氧化锆粉末和预含孔隙结构的粉末。同时,团聚烧结(A&S)与空心球形粉末(HOSP)被运用以期获得有益的微观结构。最终,使用不同形态的粉末制备出具有双层结构的涂层。通过激光闪烁法对涂层在室温到1200℃条件下的导热性能进行评价。测试是在1150℃条件下热处理100h的涂层上进行,这用于评价涂层体系在烧结过程中第一阶段的抗烧结能力。涂层的导热性能与涂层的显微结构有关,本文采用图像分析法对孔隙与裂纹含量进行分析,结果表明,孔隙的存在会降低涂层的导热性能。

Cr_(3)C_(2)晶粒度对HVOF喷涂Cr_(3)C_(2)-25NiCr涂层组织及其耐磨粒磨损性能的影响

分别采用费氏粒度为0.8μm、3.0μm、5.0μm的碳化铬(分子式为Cr_(3)C_(2))原料,通过团聚烧结工艺制备Cr_(3)C_(2)-25NiCr热喷涂粉末。运用超音速火焰喷涂(HVOF)技术制备Cr_(3)C_(2)-25NiCr涂层,并测试了粉末沉积率;采用显微硬度计、金相显微镜和扫描电镜(SEM),分析比较不同涂层的显微硬度、孔隙率和显微组织,并利用干砂橡胶轮磨粒磨损试验机测试了涂层的耐磨损性能。结果表明:碳化铬晶粒度不同,对粉末沉积率和涂层显微硬度的影响不大,但对涂层孔隙率和耐磨粒磨损性能的影响较大;在碳化铬晶粒度为3.0μm时,制备的喷涂粉末沉积率为45.6%,涂层孔隙率为0.23%,涂层显微硬度为965.8 HV0.3,磨损失重为0.075 g/30 min,相应的涂层在3种Cr_(3)C_(2)-25NiCr涂层中具有最佳的综合性能。

铜基载氧体在化学链燃烧中的循环反应特性研究

载氧体在长周期的化学链燃烧中存在严重的烧结与团聚问题,极大限制了化学链燃烧的工业化进展。本文采用流化床结晶造粒的方法,制备出一种高比表面积的铜基载氧体,在流化床热重分析仪(fluidized bed thermogravimetric analyzer,FBTGA)上对其进行了长期化学链燃烧(chemical looping combustion,CLC)循环测试,并对反应前后的载氧体颗粒进行了还原反应实验。实验结果表明,所制备载氧体在900℃的高温下氧化还原循环120次后,其反应活性保持稳定,且并未出现明显的烧结与团聚迹象。对循环前后的载氧体颗粒进行形貌表征分析可知,此种Cu基载氧体的比表面积高达40 m^(2)/g以上,展现出良好的反应活性。此外,载氧体主要成分由CuAl_(2)O_(4)分解为Al_(2)O_(3)和CuO,其循环后仍呈光滑的球形颗粒,并维持多孔结构,活性组分Cu在颗粒表面高度分散。