徐强
,
王富耻
,
朱时珍
,
张红松
,
刘玲
,
万春磊
,
瞿志学
,
潘伟
稀有金属材料与工程
以ZrO2、Sm2O3和二价氧化物MO粉体(M=Mg,Ca)为原料,采用固相反应合成工艺制备了M0.1Sm1.9Zr2O6.95陶瓷,混合料在空气气氛中1600℃保温10h进行烧结.利用XRD、SEM和热膨胀仪测试了合成产物的相、微观组织和热膨胀系数,结果表明合成出了单相、微观组织较均匀的M0.1Sm1.9Zr2O6.95陶瓷,陶瓷的热膨胀系数均比纯Sm2Zr2O7陶瓷要高,分析认为热膨胀系数的提高主要是由于Sm2Zr2O7陶瓷中引入的空位所致.热障涂层陶瓷层材料热膨胀系数的提高有利于延长涂层的寿命.
关键词:
Sm2Zr2O7陶瓷
,
固相反应
,
热膨胀系数
,
空位
张红松
,
张政
,
魏媛
,
陈晓鸽
材料保护
为研究稀土锆酸盐热障涂层的抗热震性能及隔热性能,以Sm2O3和ZrO2为原料,采用固相反应法制备了热喷涂用Sm2Zr2O7粉末,并采用大气等离子喷涂技术在LY12合金表面制备了Sm2Zr2O7热障涂层.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试技术研究了Sm2Zr2O7粉末和Sm2Zr2O7涂层的微观组织结构、涂层结合强度和热导率.结果表明:制备的Sm2Zr2O7粉末主要呈短轴状,颗粒内部结合紧密,可满足热喷涂的需要;喷涂前后Sm2Zr2O7相成分没有发生任何变化,具有良好的相稳定性能;Sm2Zr2O7热障涂层组织结构致密,涂层的孔隙率约为14.31%,结合强度约为19.8 MPa;在相同的孔隙率下,Sm2Zr2O7涂层的热导率仅为YSZ涂层的37.6%和纳米YSz涂层的42.1%.
关键词:
热障涂层
,
稀土锆酸盐
,
等离子喷涂
,
微观组织
,
性能
,
热导率
张红松
,
王富耻
,
马壮
,
王全胜
,
冼文锋
,
成志芳
材料导报
总结了等离子涂层孔隙形成原因,孔隙率的测试,孔隙率对涂层弹性模量、热导率、残余应力的影响;介绍了喷涂工艺参数对孔隙率影响及涂层形成过程的数值模拟.目前主要以涂层的孔隙率作为研究重点,但孔隙率仅代表了涂层的密实程度,应进一步研究等离子涂层中孔隙的形状、大小及其对涂层性能的影响以及影响涂层孔隙结构的主要工艺参数.
关键词:
等离子喷涂
,
孔隙率
,
物理性能
,
喷涂工艺
张红松
,
徐强
,
王富耻
,
朱时珍
,
刘玲
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.03.001
由于ZrO2基陶瓷材料在热障涂层上的广泛应用,本文综述了氧化物(一元、二元、多元)稳定ZrO2、MZrO3化合物及Ln2Zr2O7化合物的研究情况.结果指出氧化物稳定ZrO2在热障涂层上的应用空间已十分有限,随着航空发动机技术的发展,化学式为A2 3+ B2 4+ O7焦绿石结构的陶瓷材料有望替代YSZ,根据声子导热理论和晶体化学原理,用稀土元素离子对A2 3+ B2 4+ O7型陶瓷材料进行掺杂进一步降低其热导率,将为热障涂层技术应用开辟广阔的空间.该机理对MZrO3同样适用.
关键词:
热障涂层
,
ZrO2基陶瓷
,
掺杂
,
热物理性能
文政颖
,
杨树森
,
张红松
,
温倩
稀土
以Sm2O3、ZrO2和CeO2为原料,采用固相反应法制备了Sm2(Zr0.8Ce0.2)2O7陶瓷.用X射线衍射和傅里叶红外光谱技术分析了其相结构,采用扫描电子显微镜和电子能谱分析其显微组织和元素组成,用精密阻抗分析仪研究了室温下其介电性能随频率的变化关系,用荧光光谱仪记录样品在室温下的发射光谱.结果表明,Sm2 (Zr0.8Ce0.2) 2O7具有单一的萤石结构,中等的介电常数及低的介电损耗.掺杂所引起的晶格转变不仅使Sm2(Zr0.8Ce0.2)2O7具有较低的介电常数,而且使其荧光活性增强.
关键词:
稀土锆酸盐
,
固相反应
,
介电性能
,
荧光活性
孙红婵
,
胡冰
,
张桓
,
李晨辉
,
王鑫阁
,
张红松
硅酸盐通报
采用放电等离子烧结技术分别制备了SiC和钨丝掺杂SiC材料,记录了两种材料烧结工艺曲线,利用XRD方法测定了制备材料的成分.分析工艺曲线结果表明:烧结过程可分为4个阶段,其中SiC-W烧结第二阶段温度明显低于SiC烧结温度,且位移量小于SiC.
关键词:
碳化硅
,
钨丝
,
烧结工艺
张红松
,
时蕾
,
杨树森
,
徐强
,
王富耻
,
王全胜
材料热处理学报
采用高能等离子喷涂技术制备了Sm2Zr2O7热障涂层,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段研究了涂层的相成分、微观组织;采用拉伸法和水淬法测试了涂层的结合强度及热冲击性能.结果表明,喷涂前后Sm2Zr2O7相成分未发生变化,表现出良好的相稳定性能.所制备的Sm2Zr2O7涂层结构致密,涂层各界面结合紧密.涂层的孔隙率仅为4.72%,结合强度为29MPa.涂层在经历20次热冲击后从表面层/金属粘结层界面处脱落,熔融颗粒内部纵向显微裂纹及熔融颗粒之间彼此分离所形成的横向裂纹的共同作用导致了涂层的失效.
关键词:
等离子喷涂
,
热障涂层
,
微观组织
,
热冲击
张红松
,
王富耻
,
马壮
,
李淑华
,
冼文锋
,
成志芳
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.04.010
研究了等离子喷涂ZrO2涂层在水淬和火焰喷烧两种条件下的热冲击性能,采用ANSYS软件对两种条件下涂层的热冲击性能进行了有限元计算.结果表明:水淬条件下垂直裂纹主要分布在距离涂层中心12mm的范围内,随着热冲击次数的增加垂直裂纹最终进入次表层,靠近中心处裂纹扩展较快;火焰喷烧条件下,垂直裂纹分布在距离涂层中心10mm的范围内,随着热冲击次数的增加裂纹在表面层和次表层界面处发生偏转,中心处裂纹扩展较快;火焰喷烧条件下涂层的抗热震性能优于水淬条件,涂层中的孔隙加速了两种条件下裂纹的扩展.
关键词:
梯度涂层
,
热冲击
,
裂纹
,
扩展
,
孔隙
,
有限元
张慧玲
,
范群波
,
王富耻
,
张锋
,
张红松
稀有金属材料与工程
基于第一原理,通过计算机模拟,对新型热障涂层粉体材料,即焦绿石结构稀土锆酸盐的相结构进行了较为深入的分析.通过比较不同稀土元素的焦绿石结构和Mulliken集居数,找出了由于稀土元素的掺入引起的原氧化锆晶格和原子间作用力的变化趋势,相关结果对于材料的本征热导率具有重要影响.XRD图谱和IR图谱的实验数据与本研究理论计算结果吻合良好,证实了本研究所建晶体结构的正确性.
关键词:
焦绿石
,
晶格畸变
,
原子间作用力
任波
,
马建辉
,
赵瑞锋
,
关绍康
,
张红松
稀有金属材料与工程
采用粉末冶金工艺制备了AlCrMoNiTi高熵合金,并对其铸态和退火态的微观组织和硬度进行了研究.结果表明,铸态合金由富(Cr,Mo) bcc固溶体枝晶相和富(Al,Ni,Ti) fcc固溶体枝晶间相组成.时效合金在900℃高温可获得最高硬度HV约为6150 MPa,在1000℃发生退火软化现象,但是其硬度HV仍保持在5160MPa的高硬度水平.这表明,AlCrMoNiTi高熵合金具有优异的高温时效硬化特性.该合金在800℃时的时效硬化特性主要归因于细晶强化,在900℃时则归因于第二相(bcc2)的析出硬化.在1000℃时发生退火软化现象,其原因在于第二相的分解和晶粒粗化.
关键词:
高熵合金
,
粉末冶金工艺
,
固溶体
,
微观组织
,
时效硬化
