等离子喷涂纳米复合陶瓷涂层的组织结构及其形成机理

以Al2O3-13%TiO2(质量分数)团聚体复合陶瓷粉末为材料,采用等离子喷涂工艺在TiAl合金表面制备纳米结构陶瓷涂层。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析粉末和涂层形貌、微观结构及相组成,讨论涂层的微观组织形成机理。结果表明:纳米结构复合陶瓷涂层由部分熔化区以及与常规等离子喷涂类似的片层状完全熔化区组成;根据组织结构的不同,部分熔化区又分为液相烧结区(亚微米A12O3粒子镶嵌在TiO2基质相的三维网状或骨骼状结构)和固相烧结区(经过一定程度长大但仍保持在纳米尺度的残留纳米粒子);等离子喷涂使部分α-A12O3以及全部θ-A12O3转变为亚稳态γ-A12O3;纳米结构复合陶瓷涂层中的完全熔化区、液相烧结区及固相烧结区分别由等离子喷涂过程中纳米团聚体粉末中温度高于A12O3熔点、介于TiO2熔点到A12O3熔点之间以及低于TiO2熔点区域沉积获得,纳米结构涂层中不同部分熔化组织源于复合陶瓷粉末中A12O3与TiO2之间的熔点差异。

热化学反应法制备纳米复合陶瓷涂层及性能研究

采用热化学反应法在Q235钢上制备纳米复合陶瓷涂层,对涂层进行结构分析及性能测试。试验结果表明:涂层在600℃固化产生了新陶瓷相;涂层较致密,涂层与基体结合良好;涂层大大提高了基体的耐蚀性和耐磨性。

激光重熔Al_2O_3+13%wt.TiO_2-SiC纳米复合陶瓷涂层组织

采用激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层技术,以纳米SiC材料为填料,在45钢表面,制备了Al2O3+13%wtT.iO2-SiC纳米复合陶瓷涂层。用X射线衍射、扫描电镜研究了纳米SiC复合陶瓷涂层的微观组织结构。结果表明,重熔层由α-Al2O3、TiO2、Si、SiC以及新相Al4C3组成。在激光的作用下,原等离子喷涂层的片层状组织结构得以消除;纳米SiC颗粒填充在大颗粒Al2O3或TiO2之间。

等离子喷涂Al_2O_3/TiO_2纳米陶瓷复合涂层的耐蚀性能研究

采用中性盐雾试验(NSST)研究了等离子喷涂Al2O3/TiO2纳米陶瓷复合涂层的耐腐蚀性能。结果表明,喷涂功率和TiO2含量对纳米陶瓷复合涂层的耐蚀性能均有显著的影响,且耐蚀性能随喷涂功率的升高而先升高后降低,但却随着TiO2含量的升高而升高。

Q235钢SiO_2基热化学反应陶瓷涂层耐磨性研究

研究了热化学反应法制备陶瓷涂层的配方以及所获得陶瓷涂层的组织结构和耐腐蚀性能。结果表明:骨料与胶粘剂质量比为1∶1时,经过600℃固化后微米及含30%纳米SiO2的陶瓷涂层均生成了新物质,具有良好的致密性和结合强度;在耐磨实验中,微米陶瓷涂层相对于基体的磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高1.12倍和0.99倍;含30%纳米SiO2的陶瓷涂层相对于基体的磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高1.89倍和2.03倍。

热化学反应法制备陶瓷涂层及其耐蚀性能

为了提高Q235钢的耐腐蚀性能,采用热化学反应法在其表面制备了陶瓷涂层,并对涂层的组织结构和耐腐蚀性能进行了研究。结果表明:微米、纳米SiO2基陶瓷涂层经600℃固化后,均生成了新物相,具有良好的致密性和结合强度;微米涂层的耐酸、耐碱、耐盐性能分别是基体的4.00,1.07,4.02倍,纳米陶瓷涂层的耐酸、耐碱、耐盐性能分别是基体的17.00,1.79,13.80倍。

纳米涂层技术在注水泵上的应用

对注水泵中应用CWC金属陶瓷纳米复合涂层技术进行了介绍和分析,并对其应用效果进行验证,实践证明,效果显著。

等离子喷涂Al_2O_3/TiO_2纳米陶瓷复合涂层的微观结构及性能

采用等离子喷涂技术制备了不同成分的Al2O3/TiO2纳米陶瓷复合涂层,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和摩擦磨损试验机等分析测试手段研究了纳米陶瓷复合涂层的微观结构与性能。结果表明:纳米陶瓷复合涂层中Al2O3以α-Al2O3和γ-Al2O3两相共存的形式存在,且γ-Al2O3的含量随喷涂功率的增加而增加,而涂层中的Ti02则以金红石型存在;其微结构为完全熔化区的片状微观组织和部分熔化区的纳米级颗粒共存的组织;等离子喷涂功率和TiO2含量对涂层的硬度和耐磨性能均有显著的影响。

Ti对等离子喷涂Fe-Al2O3-FeAl2O4复合涂层组织与性能的影响

通过反应等离子喷涂技术制备含Ti含量不同的金属-陶瓷纳米复合涂层。并利用XRD和SEM对该涂层的物相组成、结构及形貌进行研究。结果显示,该涂层中形成了FeAl2O4、FexAly、TiO2、Fe相以及铁钛尖晶石相。对其力学性能的研究表明,随着Ti含量的增加显微硬度逐渐降低,磨损性能逐渐升高,当Ti含量为10%时,复合涂层的综合力学性能最优。