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纳米陶瓷等离子喷涂层硬度的Weibull分布及与涂层组构的对应特性

等离子喷涂层的硬度是反映其耐磨性、强度、使用寿命的重要指标，它与涂层的组构有对应的关系，但其测定结果分散性较大。为了精确测量陶瓷等离子喷涂层的硬度，在NiCrAl合金表面等离子喷涂制备了Al2O3-13％TiO2（AT13）纳米陶瓷涂层（nee）和对照用微米涂层（mcc），采用显微硬度测试仪测量了其显微硬度，研究了其Weibull分布特性，通过SEM、XRD等分析了nee涂层显微硬度与微观组织结构的关系，并通过TEM对涂层的微区结构进行了表征。结果表明：ncc涂层的平均显微硬度显著高于mcc，且呈双态分布；两者硬度的Weibull分布呈分散性，但nee涂层的分布较均匀，微裂纹细小且粒径小，以α-Al2O3和γ-Al2O3及少量金红石型Ti02为主要物相；ncc涂层具有优异的力学性能主要归因于其组织的晶粒细化、纳米TiO2颗粒镶嵌于Al2O3孔隙中、Al2O3微晶弥散分布、微裂纹韧化等。

关键词: 等离子喷涂 , Al2O3—13％TlO2 , 纳米陶瓷涂层 , 显微硬度 , Weibull分布 , 微观组织

等离子喷涂纳米二氧化锆涂层性能的研究

李伟 , 王灿明 , 孙宏飞 , 渠智彦 , 毕继鑫

电镀与涂饰

采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用扫描电镜对涂层显微结构进行观察和分析,同时测试了涂层的显微硬度、结合强度扣热震性能.结果表明:纳米氧化锆涂层由完全融化区和部分融化区组成,孔隙率约为7%,显微硬度为655.81 HV,结合强度为54.37 MPa,在1 000℃下,可承受40次热循环,涂层无明显脱落现象.

关键词: 镍基高温合金 , 纳米二氧化锆 , 等离子喷涂 , 显微组织 , 显微硬度 , 热震性能 , 结合强度

Fe3Al金属间化合物及其复合涂层的组织结构与性能

王灿明 , 孙宏飞 , 宋强 , 万殿茂

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.07.009

以Fe3Al金属间化合物粉末与WC混合粉末作为喷涂材料,采用热喷涂的方法在Q235钢基体上制备出复合涂层.对涂层组织与性能进行了分析.结果表明:该类涂层组织致密,硬度较高,具有良好的耐磨性能.

关键词: Fe3Al , 金属间化合物 , 涂层 , 显微组织 , 耐磨性

粉末粒度对等离子喷涂Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层组织结构及性能的影响

王灿明 , 孙宏飞

材料保护

等离子喷涂粉末的粒度影响涂层组织结构与性能.选用4种不同粒度的Al2O3-13%TiO2(AT13)粉末等离子喷涂陶瓷涂层,研究了喷涂粉末粒度对涂层组织结构、孔隙率、显微硬度和沉积效率的影响.结果表明:采用较细的喷涂粉末制备的AT13涂层致密、均匀,孔隙率低;随着喷涂粉末粒度增大,涂层的孔隙率增加,显微硬度降低,沉积效率先增后减;采用粒度为38～44μm的粉末喷涂涂层时沉积效率最高,达到51%,涂层组织也较致密,这是等离子喷涂AT13陶瓷层较理想的粒度.

关键词: 等离子喷涂 , 陶瓷涂层 , 组织结构 , 孔隙率 , 显微硬度 , 沉积效率

超音速火焰喷涂粉末粒度对金属陶瓷层组织和性能的影响

左俊文 , 孙宏飞 , 王灿明 , 张霞 , 李冲

材料保护

目前,有关粉末粒度对超音速火焰喷涂(HVOF)金属陶瓷层组织及性能的影响报道不多.采用HVOF法在T10A钢带表面制备了3种粒度的WC-12Co粉末金属陶瓷层,测定了涂层的显微硬度、物相、磨粒磨损过程中的相对磨损量,讨论了粉末粒度对涂层显微硬度、物相、耐磨粒磨损性能的影响；对涂层的微观表面形貌进行了观察对比,分析了粉末粒度对涂层显微组织的影响.结果表明:随着粉末粒度的减小[200目、400目、纳米级(经团聚)],涂层表面形貌更加致密；涂层的平均显微硬度升高,硬度值分散度降低,耐磨粒磨损性能提高.

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-12Co粉末 , 金属陶瓷涂层 , 粉末粒度 , 组织 , 物相 , 磨粒磨损 , T10A钢带

高温扩散法制备铁铝金属间化合物涂层

王灿明 , 孙宏飞 , 万殿茂 , 于美杰

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2003.03.012

针对金属间化合物在工业中作为高温结构材料使用存在脆性的问题,将金属间化合物以涂层的方式应用.以Fe-Al系为研究体系,以高温扩散制备的方法获得了良好的Fe-Al金属间化合物涂层.实验结果表明,在合适的工艺参数下,所得到的涂层具有单一性、致密性且与基体结合良好.该涂层具有良好的高温耐磨、耐蚀、耐氧化等特性.

关键词: 金属间化合物 , 涂层 , 高温扩散法

耐熔锌腐蚀涂层在热镀锌设备中的应用

孙宏飞 , 徐勇 , 于美杰 , 王灿明

腐蚀学报（英文） doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2004.06.010

综述了表面涂层技术在热镀锌内加热金属保护套管中的应用现状,分析了目前国内外常用的耐锌蚀涂层材料及其耐锌蚀机理,同时指出Fe-Al、Mo-W、Fe-B3个系列的合金涂层材料具有广阔的应用前景.

关键词: 热镀锌 , 内加热 , 熔锌/液锌腐蚀 , 热喷涂

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数