真空多弧离子镀制备Ti(CN)涂层及其性能研究

采用真空多弧离子镀技术在X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢表面沉积Ti(CN)涂层,研究了涂层的组织和性能,并对涂层的抗热震和抗氧化性进行了研究。结果表明,采用适当的沉积温度、压力及N2流量,可以在X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢表面得到以Ti(CN)为主的致密涂层,在沉积温度400℃时,该涂层的最高硬度可达2438.7HV0.025,涂层在650℃以下具有良好的抗氧化性能,在700℃以下具有良好的抗热震性能。

液相脉冲放电所制备的Ti(C,N)涂层的高温性能研究

在含N、C元素的有机介质溶液中,采用液相脉冲放电方法在中碳钢基体上制备出Ti(C,N)金属陶瓷涂层,研究了涂层的抗热震性能、热稳定性和高温滑动磨损特性。结果表明:与物理气相沉积方法制备的Ti N涂层相比,Ti(C,N)涂层具有更优良的抗热震性及热稳定性能;Ti(C,N)涂层在500℃保温条件下进行磨损试验时,其摩擦系数较低,表面磨损形貌显示大量白色颗粒氧化物,主要磨损机制为氧化磨损。

不锈钢表面SiO_2-ZrO_2-Al_2O_3-Cr_2O_3陶瓷涂层性能的研究

将氧氯化锆、正硅酸乙脂、无水乙醇3种物质按物质的量比135放进烧杯搅拌均匀后,再放进微波炉加热10s取出,得到SiO2-ZrO2溶胶。然后,将100mL氨水、50mL硝酸铝溶液和50mL硝酸铬溶液混合均匀后,放进微波炉加热1min后取出,即制得Al2O3-Cr2O3溶胶。取SiO2-ZrO2溶胶和Al2O3-Cr2O3溶胶按n（SiO2）n（ZrO2）n（Al2O3）n（Cr2O3）=6211混合,搅拌2h,得到SiO2-ZrO2-Al2O3-Cr2O3复合溶胶。将打磨、除锈、除油处理后的不锈钢基体浸入SiO2-ZrO2-Al2O3-Cr2O3溶胶一定时间后,以浸渍提拉法得到均匀的溶胶涂层,真空干燥48h,经700℃热处理1h后便可得到SiO2-ZrO2-Al2O3-Cr2O3复合陶瓷涂层。采用XRD、IR和SEM对不同条件热处理的复合陶瓷涂层的物相组成、表面形貌进行分析,并对复合陶瓷涂层的性能进行了研究。结果表明（1）SiO2-ZrO2-Al2O3-Cr2O3复合溶胶热处理后为非晶态材料,且在凝胶中形成了三维的硅氧四面体网络骨架;（2）涂层试样不出现龟裂或脱落的循环次数（900℃,空冷）在15-30次范围内，涂层的抗热震性较好；（3）在700℃热处理1h条件下，涂层单位面积的质量损失最小，具有较好的抗腐蚀性；（4）有涂层试样较无涂层试样的氧化速率低，且以3次涂膜的氧化速率最低；涂层由粒径为2—3μm左右的微粒组成，涂层较致密，抗氧化性较好；（5）有涂层试样的耐磨性均优于无涂层试样，有涂层试样的以3次涂膜的耐磨性最好。

新型层状陶瓷材料Ti_3SiC_2

六方晶 Ti_3SiC_2是由 Si 原子形成的 Si 层被 TiC 八面体连接起来构成的层状晶体结构。这种结构赋予它象石墨一样具有润滑性和可加工性。它同时结合了金属和陶瓷的许多优良性能,具有较好的导电性和导热性,高温延性,抗热震,高强度以及抗氧化等。在国内外研究资料的基础上,对此材料的晶体结构、制备方法、各种性能等方面的研究做了较系统地论述,并展望了此材料的研究方向。

金属基陶瓷涂层的制备及涂覆工艺的研究

310S不锈钢在900℃氧化增重十分严重，即使Cr含量达到26％仍然不能形成表面保护层。为提高其使用温度必须采用涂料保护。本课题从不锈钢高温氧化机理、涂层与基体结合机理出发，以熔块、长石、氧化铬、粘土和氧化镍为原料制成涂料，用涂刷法将其均匀涂覆在处理过后的不锈钢上，经高温（1000～1050℃保温15min）熔烧制备出抗高温氧化的陶瓷涂层。实验表明，该涂层具有良好的抗热震性。

Ta合金高温防护涂层研究

使用料浆熔烧工艺在 Ta- 10 W合金表面制备了 Si- Cr- Ti- W系统的硅化物涂层。分析认为 ,涂层由二硅化物和硅基共熔体组成。在结构上由外表面保护膜、主体层以及界面内层三部分构成。保护膜在高温下阻止氧向基体的浸渗 ,减少与硅的化学反应 ,使主体层保持较高的硅含量。内层有助于释放涂层积聚的内应力 ,保持良好的界面结合。高温性能测试结果表明 ,在 180 0℃高温下抗氧化寿命超过 2 .5 h,使该温度到室温的热循环达

高温熔烧法制备金属基陶瓷涂层的研究

以玻璃熔块、氧化铬粉、粘土粉和硅酸锆微粉为原料制成的涂料,用滚涂法将其均匀涂覆在不锈钢管上,经高温(1000～1050 ℃保温20 min)熔烧制备出了耐磨、抗高温氧化的陶瓷涂层.对陶瓷涂层的耐磨性、抗高温氧化性、抗热震性等性能进行了测试,并对影响涂层性能的因素进行了研究.结果表明:引入具有较大热膨胀系数的玻璃熔块料有利于提高涂层结合性;加涂层的试样均能明显改善基体的耐磨性和抗高温氧化性.涂层的耐磨性随硅酸锆微粉加入量的增加而提高,加入量为15%时耐磨性和抗热震性最好,其热震循环(1000 ℃(→←)空冷)可达22次.

镍基高温合金陶瓷涂层的制备及性能表征

以Cr2O3粉、玻璃料及黏土为原料制成料浆,通过喷涂将其涂覆在镍基高温合金GH44的表面,采用热化学反应法于1050°C保温10min,熔烧制备出高温陶瓷涂层。通过扫描电镜和X射线衍射分析了高温陶瓷涂层的表面和截面形貌以及相组成,对涂覆陶瓷涂层的镍基合金的抗热震性能、抗氧化性能以及高温疲劳性能进行了测试。结果表明,陶瓷涂层结构致密,与基体结合牢固,具有良好的抗热震性能。涂覆陶瓷涂层的镍基合金其高温抗氧化性相对于基体提高了6倍以上,其高温疲劳性能明显改善。