铼酸铵提纯技术研究

采用紫外光照+离子交换组合工艺提纯铼酸铵,并在离子交换前预热铼酸铵溶液及离子交换树脂柱。采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-MS)测定杂质元素质量分数。讨论了紫外光照、紫外光照时间、预热温度、预热时间等工艺对铼酸铵中金属杂质质量分数的影响。研究表明:采用紫外光照2 h,预热温度60℃,预热时间0.5 h后进行离子交换提纯后的铼酸铵纯度最佳,Be、Mg、Al、Ca、Ti、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Mo、Pb、W、Sn、Ni、Sb、Bi、Tl等元素杂质质量分数均在1×10^(-6)以下,铼酸铵纯度>99.99%。

Al_(2)O_(3)膜对高温环境下NiCrAlY-SiC复合镀层内部反应的阻隔及涂层耐磨性研究

为了解决以SiC颗粒为磨料的叶尖耐磨复合镀层在高温工况下SiC与涂层中Ni元素反应导致涂层耐磨性下降等问题,采用化学气相沉积(chemicalvapor deposition,CVD)工艺方法在SiC颗粒表面制备了Al_(2)O_(3)膜以阻隔SiC与涂层中Ni元素的反应。研究了0.5~1.0μm和5.0~10.0μm这2种厚度范围的Al_(2)O_(3)膜对NiCrAlY-SiC@Al_(2)O_(3)叶尖耐磨镀层中SiC颗粒与NiCrAlY镀层在1100℃高温环境下反应的阻隔效果,并测试了2种Al_(2)O_(3)膜厚度的NiCrAlY-SiC@Al_(2)O_(3)叶尖耐磨镀层在1100℃高温环境下保温500 h后的耐磨性。结果显示,5.0~10.0μm厚度的Al_(2)O_(3)膜可有效阻隔SiC颗粒与NiCrAlY镀层的高温反应,使NiCrAlY-SiC@Al_(2)O_(3)涂层在1100℃高温环境下保持良好的耐磨性,并与ZrO2陶瓷封严涂层形成良好的对磨匹配效果。

航空发动机高温涂层腐蚀失效研究进展

航空发动机中高温涂层部件在不同的工况下会发生差异化的腐蚀现象。简要介绍了YSZ热障涂层、MCrAlY涂层的主要失效模式,重点梳理了这两类涂层的典型腐蚀失效形式,包括酸性腐蚀、熔盐腐蚀、CMAS腐蚀等。酸性腐蚀是涂层在潮湿环境且一般含有氯、硫条件下发生的弱酸性腐蚀,腐蚀温度为常温。熔盐腐蚀主要针对航空发动机在海洋环境下YSZ热障涂层及MCrAlY涂层面临熔融态盐(如NaCl、Na_(2)SO_(4))发生的腐蚀,腐蚀温度一般为500~1000℃。CMAS腐蚀主要是由沙漠、尘土环境下的复合氧化物引起陶瓷涂层失效,腐蚀温度一般高于1200℃。最后对YSZ热障涂层及MCrAlY涂层的腐蚀失效机理及未来研究方向进行总结和展望。

硼化物陶瓷基涂层制备技术的研究进展

硼化物陶瓷是一种新型陶瓷材料,具有诸如高熔点、高硬度、高化学稳定性以及高耐磨、抗腐蚀性等优异的综合性能,在耐火材料、工程陶瓷、核工业、宇航等领域有着广泛应用,而通过多种工艺制备的硼化物陶瓷基涂层同样具有很好的性质和功能,这些优异的特性使得目前硼化物涂层在很多工程领域发挥着极其重要的作用,如超高温部件、高耐磨蚀性部件以及抗金属液腐蚀性的部件、中子辐射防护装置等。本文介绍了硼化物陶瓷基涂层的制备方法,指出了各种方法的优缺点,综述了硼化物陶瓷基涂层的研究进展及其涂层的应用情况,主要包括二元硼化物陶瓷基涂层、多元硼化物基金属涂层等,总结了目前该领域存在的问题,并对今后的发展前景进行了展望。

液态金属腐蚀与防护技术研究

在平常生活的自然环境或者在工况条件下，由于环境介质发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏，腐蚀都一直在进行着，它吞噬着人们的劳动成果，改变着物体的真实面目。据有关资料报道，全世界每年生产的钢铁材料大约有1/10被腐蚀掉，在我国由液态金属腐蚀的钢材占钢材总腐蚀量的近20％，其直接经济损失就达几亿元。

机动车尾气净化用载体、催化剂、涂层及等离子新技术研究现状

随着我国经济的快速发展,社会机动车保有量逐年增加,机动车尾气污染已成为我国空气污染的重要来源,是造成雾霾和光化学烟雾的主要原因,因此,机动车污染防治迫在眉睫。本文概述了机动车尾气催化净化机理,净化用载体、催化剂、涂层及等离子新技术研究进展,并展望了其未来发展趋势。

热喷涂技术在石油工业的应用

本文简要介绍了热喷涂技术在石油工业的应用情况,热喷涂技术可以增强部件的耐蚀性和耐磨性,有效延长设备和部件的使用寿命,在石油工业中将会有一个良好的应用前景。

钛合金表面多弧离子镀TiAlN薄膜微观组织结构及性能研究

采用多弧离子镀技术在TC11钛合金基体上沉积了TiAlN涂层。金相截面组织观察和扫描电镜表面形貌照片显示,制备出的膜层连续、光滑、孔隙率低、组织致密;X射线衍射分析表明,膜层的相结构中大致含有以下组成相:(Ti,Al)N、Ti2AlN、Ti。用EDS能谱分析对膜层中的元素含量进行了测定,发现Al元素出现了成分负偏析。性能测试表明,TiAlN膜具有较高的硬度和膜/基结合力。

红外隐身涂层材料及技术研究进展

随着红外探测技术的不断进步,以红外辐射为信号源的武器装备(红外夜视仪、红外制导导弹等)的识别、探测和追踪能力越来越强,使战斗机、车辆和坦克等武器装备极易受到攻击甚至摧毁。为了应对这些红外威胁,提高武器装备在战场上的生存能力,多种技术手段被研发和应用,其中红外隐身涂层发挥着越来越重要的作用。本文将简单介绍红外隐身涂层的工作原理,从涂层材料和制备技术两个方面综述目前红外隐身涂层的研究进展,并对其未来研究发展方向提出展望。

石墨表面氧化锆陶瓷防护涂层组织性能研究

采用棒材火焰喷涂工艺,以不同致密度的氧化锆陶瓷条棒为喷涂材料在石墨基体上制备了氧化锆陶瓷防护涂层,对涂层的组织形貌、结合强度和抗热震性进行了测试研究。结果表明,采用不同致密度的陶瓷条棒可制备出组织致密的涂层,氧化锆陶瓷涂层在石墨基体表面的结合强度最高可达5.0MPa,在6.3×10^(-1)Pa真空环境下涂层的室温~1300℃抗热震性良好,涂层结合强度和抗热震性随涂层致密度的提高而提高。

高速激光熔覆技术的应用研究

文章整理了超高速激光熔覆技术的应用现状,对比了超高速激光熔覆与普通激光熔覆涂层在形貌、硬度,结合强度,耐磨性和耐蚀性方面的区别,探讨了影响超高速激光熔覆技术推广应用的瓶颈。

石墨表面改性工艺对镍包石墨粉末性能影响研究

本文采用热处理工艺和表面活性剂对石墨表面进行改性处理,采用氢还原包覆工艺制备镍包石墨粉末,对比了不同石墨热处理工艺和表面活性剂的添加对镍包石墨粉末表面形貌和物理性能的影响。研究表明,在热处理温度500℃,采用醇类活性剂表面处理石墨后,通过加压氢还原工艺制备的镍包石墨粉末具有较好的表面包覆完整性和优异的粉末松装密度和流动性。

等离子体技术制备纳米粉体研究现状

纳米粉体因具有较为独特的应用性能,其高效制备方法是材料领域研究的热点。等离子体技术是一种快速发展的新型纳米粉体制备技术,其热源温度可达10000 K以上,具有高热焓、高化学反应活性的优势,近年来得到了国内外研究工作者的广泛关注。本文从等离子体技术及分类、不同原料介质的等离子体纳米粉体制备、等离子体主要工艺参数对纳米粉体性能的影响等几个方面简要地介绍了等离子体技术制备纳米粉体的研究现状,阐述了等离子制备纳米粉体的重要意义和面对的挑战。

热冲击条件下硅酸镱环境障涂层组织演变研究

硅酸镱是重要的环境障涂层(EBC)材料,本文采用等离子喷涂方法制备硅酸镱涂层,对其进行了热冲击考核,包括纯燃气和含钙离子水汽热冲击,并初步研究了经过热冲击的涂层组织演变行为。结果表明,高温下双硅酸镱相容易发生向单硅酸镱相的转变,这可能是因为涂层材料和水汽发生了反应。在1350℃燃气环境下,涂层表层发生了明显的烧结现象。在含钙离子水汽热冲击(加热温度1250℃)条件下,硅酸镱涂层表层形成了鼓泡特征,同时受到了钙离子腐蚀。本文通过对涂层显微组织的分析,提供了可能的组织演变与化学反应机制。

热障涂层材料体系研究现状及展望

随着先进航空发动机推进引擎向着高推动力和长服役寿命的方向发展,如今传统的含有6-8wt%的氧化钇稳定氧化锆(6-8YSZ)热障涂层材料体系,在服役温度1200℃以上时,YSZ陶瓷涂层会发生高温相变,产生涂层间的热应力,最终导致涂层剥落失效,因此新材料体系的引入和涂层结构的改进刻不容缓。本文介绍了传统YSZ的发展历史并且阐述了掺杂稀土氧化物稳定氧化锆、钙钛矿结构和稀土锆酸盐(A2Zr2O7)即烧绿石结构等陶瓷材料体系的研究进展和发展前景,并分析了新型氧化铪基体陶瓷热障涂层体系和高熵材料体系涂层研究现状和未来发展趋势,最后对新型热障涂层材料的问题和发展进行了总结和展望。

钛合金叶尖耐磨涂层制备与组织性能研究

为解决钛合金表面直接进行电镀涂层制备结合力较低的问题,本文采用超音速火焰喷涂技术在钛合金叶尖表面制备了不同厚度NiCoCrAlY底层,并在底层表面用复合电镀技术制备了Ni-cBN耐磨面层。研究表明NiCoCrAlY-Ni-cBN耐磨涂层的组织结构良好,结合强度大于74.2 MPa,能够在600℃大气环境中长时间保持组织和结构稳定。NiCoCrAlY-Ni-cBN钛合金叶尖涂层与NiCrFe/Al/hBN封严涂层的对磨匹配效果良好,可以为钛合金叶尖提供良好的对磨防护。

激光熔覆FeCrNiMo-WC复合涂层的组织和性能研究

采用激光熔覆技术在40CrNiMo基体上制备了FeCrNiMo-WC复合熔覆层,熔覆层组织由奥氏体、马氏体、富含Mo的M 2C型碳化物、富含W的MC型碳化物以及未熔WC颗粒组成;熔覆层与基体的热物性参数匹配性较好,从室温至800℃,熔覆层和基体的比热容最大差距为3.7%;从室温至700℃,熔覆层和基体的热膨胀系数最大差距为11.54%;当温度超过700℃时,由于基体热膨胀系数迅速下降,二者的差距增大;800℃时熔覆层的导热系数是基体的101.16%。在室温干摩擦条件下,熔覆层和基体的磨损率分别为1.60×10^(-5)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)和3.97×10^(-5)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),平均摩擦因数分别为0.74和0.72;熔覆层通过“滚珠效应”可以有效减少黏着磨损。

锂电池正极材料烧结用匣钵防护涂层制备与性能研究

锂离子电池具有高能量密度、长寿命、轻量化和环保等诸多优点,是一种现代化、高效能的能量储存技术。锂离子电池正极材料的制备过程中需要匣钵作为容器进行高温烧结处理,匣钵在使用过程中会发生开裂、剥落等失效现象。提升匣钵的耐高温、抗侵蚀、防粘附等性能,可有效增加其使用寿命,极大降低生产成本,保证产品质量。研究选用氧化铝(Al_(2)O_(3))作为涂层材料,采用等离子热喷涂技术在匣钵(莫来石-堇青石)内表面制备了均匀致密的涂层,并进行物料高温烧结试验,对涂层的防护性能进行了研究与分析。匣钵涂层经过50次烧结试验(950℃、12h)后,无明显剥离、脱落。匣钵涂层在烧结过程中表层形成腐蚀产物层,其余涂层部分仍为致密氧化铝涂层,有效防止了物料对匣钵的腐蚀。其中锂电材料仅微量附着于匣钵涂层的腐蚀层裂缝处,涂层防黏附效果优异。

新型航空发动机用Ni-cBN主动切削涂层切削性能研究

篦齿封严是航空发动机中的一种封严结构,为避免篦齿在服役过程中发生磨损,需在其表面制备防护涂层。国内多采用等离子喷涂氧化铝类耐磨涂层,但在苛刻工况下易剥落,防护性能欠佳。国际上近年出现一种采用复合电沉积工艺制备的新型主动切削涂层,性能更优。镍-立方氮化硼(Ni-cBN)是新型主动切削涂层中典型的一种。在FGH95基材试片和仿形模拟件上采用复合电沉积工艺制备了新型Ni-cBN主动切削涂层,研究了其在高温高速条件下与GH3536金属蜂窝的切削性能。结果表明,新型Ni-cBN涂层可在金属蜂窝上切割出形状规整的沟槽,对磨温升降低约80℃,无过热灼烧迹象,热稳定处理后涂层仍保持切削能力,表现出优异的切削性能。

Er_(0.5)Yb_(1.5)Si_(2)O_(7)环境障涂层高温CMAS熔盐腐蚀行为研究

硅基陶瓷材料以其优异的性能成为新一代航空发动机热端的候选材料,其在恶劣的服役环境中需要环境障涂层(Environmental Barrier Coating,EBC)的保护。以稀土硅酸盐为面层的第三代EBC是目前研究的热点之一。采用大气等离子喷涂工艺制备了Er_(0.5)Yb^(1.5)Si_(2)O_(7)环境障涂层面层样品,研究涂层在钙镁铝硅酸盐(CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2),CMAS)覆盖浓度15 mg/cm^(2)、保温温度1350℃、保温时间5 h的腐蚀条件下的腐蚀行为。研究发现Er_(0.5)Yb_(1.5)Si_(2)O_(7)涂层与CMAS反应后产物为磷灰石相Ca_(2)(Er_(0.25)Yb_(0.75))_(8)(SiO_(4))_(6)O_(2)与Er_(0.5)Yb_(1.5)Si_(2)O_(7)相,涂层顶部残留CMAS熔盐,内部出现反应区和渗透区。