冷喷多尺度WC-Co金属陶瓷涂层结构与性能研究

以团聚烧结工艺制备的多尺度WC-12Co、WC-10Co-4Cr和WC-17Co粉末为原料,利用冷喷涂沉积多尺度WC-Co金属陶瓷涂层,研究了涂层的组织和相结构,测定了涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性,并通过销-盘磨损实验测定了涂层的耐磨损性能。结果表明:3种冷喷多尺度WC-Co金属陶瓷涂层组织均比较致密,涂层保持与原始粉末相同的相结构,粘结相Co由于强烈塑性变形发生了部分同素异构转变,涂层组织无传统层状结构,WC颗粒呈现微米、亚微米及纳米多尺度分布特征;随着喷涂粉末中粘结相含量的增加,涂层硬度和弹性模量降低、断裂韧性增加,其磨损失重有所增加;涂层磨损失效机理主要为磨粒对涂层的切削作用。

氧气流量对超音速火焰喷涂TiB_2-40Co涂层组织和性能研究

采用超音速火焰喷涂技术在不同氧气流量条件下制备3种TiB2-40Co涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪研究了涂层的组织和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度,通过水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究涂层的耐熔融铝硅腐蚀性能.结果表明,3种TiB2-40Co涂层具有叠层状结构,No.1涂层最为致密,其孔隙率仅为0.286%;涂层的主要物相为TiB2和Co;显微硬度值分别为697±60 HV0.3、523±86 HV0.3和648±38 HV0.3;No.1涂层具有最好的抗热震性能;经过120 h熔融铝硅腐蚀后发现,3种涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能,其中No.1涂层试样耐腐蚀性能最好.

烧结温度对YAG多孔陶瓷结构演化及力学性能的影响研究

钇铝石榴石(YAG)具有许多优异的性能,被广泛研究和应用。采用真空烧结制备YAG多孔陶瓷,分析结果表明:在1 500℃烧结的YAG多孔陶瓷微孔结构均匀规整,孔径约为5μm,晶粒形貌呈规则颗粒状,断裂形式为沿晶断裂;1 550℃烧结的多孔陶瓷,微孔结构均匀规整,孔径处于2～5μm之间,晶体呈棒状或针状结构,断裂形式为沿晶断裂和穿晶断裂并存;1 600℃烧结的陶瓷,晶粒长成片状结构,孔结构基本消失,断裂形式为穿晶断裂。随着真空烧结温度的升高,不但YAG多孔陶瓷的孔结构逐渐消失,而且能耗越来越多;结合孔隙度、力学性能与能耗之间的性价比综合考虑,确定YAG多孔陶瓷的烧结温度为1 550℃。

球磨工艺对低品位石英砂细化效果的影响

以节约粘土资源及开发新型建筑材料为目的,利用长江沿岸低品位石英砂开发研制保温隔热砖。研究了球磨工艺对低品位石英砂细化效果的影响,为制备高性能保温隔热砖奠定了原料基础。结果表明,随着球磨时间的延长,石英砂粉体平均粒径逐渐减小,粒度分布逐渐变窄;随着球磨转速的增加,石英砂粉体平均粒径逐渐减小,粒度分布逐渐变窄;随着球磨装料量的增多,石英砂平均粒径逐渐变大,粒度分布逐渐变宽。综合整个工艺和性能考虑,确定石英砂球磨工艺为球磨时间60min、球磨转速300r/min、球磨机装料量200g/L。

烧结制度对二钛酸钡陶瓷性能的影响研究

二钛酸钡具有优异的介电性能和铁电性能,作为无铅无铋新型的绿色环保材料在动态随机存储器、非挥发铁电存储器等方向将具有广阔的发展空间。本文讨论了烧结致密化对其物相组成及微观形貌的影响。结果表明:在1200℃以内,随烧结温度的升高,晶粒趋于均匀,气孔率下降,致密化程度提高。随烧结压力的升高,试样的相对密度逐渐提高,说明提高烧结压力可有效改善BaTi_2O_5陶瓷的烧结程度。50MPa时,试样的致密度达到最大值86.70%,可基本满足制备薄膜靶材的使用要求。

超音速火焰喷涂TiB_2-50Co涂层及其性能

在322、402和462L/min 3种氧气流量条件下采用超音速火焰喷涂技术制备了3种TiB2-50Co涂层,通过SEM和XRD对涂层的微观组织和物相结构进行分析,测试其硬度,采用水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究了涂层的耐熔融铝硅(Al-12.07wt%Si)合金腐蚀和耐磨粒磨损性能。研究结果表明:3种TiB2-50Co涂层的物相均为TiB2和Co;3种涂层的组织均致密,其中以氧气流量为322L/min条件下制备的涂层试样最致密,其孔隙率最低(1.76%),涂层硬度值最高,达到(558±90)HV0.3;氧气流量为462L/min条件下制备的涂层抗热震性能最差,涂层截面出现明显裂纹;在熔融Al-12.07wt%Si合金中腐蚀60h后,3种涂层均具有良好的耐熔融Al-12.07wt%Si腐蚀性能;在载荷为6N的条件下,3种涂层均具有良好的耐磨损性能,以氧气流量为322L/min条件下制备的涂层试样最佳。

超音速火焰喷涂TiB_2-40Ni涂层的组织和耐磨性

通过超音速火焰喷涂技术在Q235钢基体表面喷涂Ti B2-40Ni涂层,并对涂层的组织结构、硬度值和耐磨性进行了研究。结果表明,涂层组织致密,孔隙率为0.474%,硬度值为(408±40.5)HV0.3。涂层主要由Ti B2和Ni构成。经磨粒磨损试验,Ti B2-40Ni涂层的耐磨损性能良好,比Q235钢基体提高了3倍多。