姬寿长
,
李争显
,
杜继红
,
查柏林
,
黄春良
,
王宝云
,
罗小峰
,
华云峰
,
王彦锋
稀有金属材料与工程
采用超音速火焰喷涂在Ti6Al4V合金表面制备WC-12Co涂层,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)对涂层的组织形貌、物相结构、成分进行试验分析.结果表明:涂层中无层状分布,涂层整体致密,孔隙率低,与基体结合良好 ;涂层中呈团聚状的粒子与粒子之间结合紧密,颗粒为弥散分布.这是因为超音速粒子的速度高能弥补堆垛不规则造成的孔隙,降低孔隙率,提高致密度 ;高速粒子变形充分,利于提高活性区域的面积,利于粒子与基体、粒子与涂层的结合.涂层中组成相除WC外,有少量Co3W3C和微量的W2C,未见金属Co,Co在涂层中变成非晶态.分析认为:W2C的产生是在喷涂过程中由于WC热分解,脱碳而生成的产物 ;Co3W3C是Co和WC在有氧环境下的反应产物,Co3W3C含量少是由于粉末在燃烧室中停留时间短.
关键词:
超音速火焰喷涂(HVOF)
,
涂层
,
组织
,
相组成
,
W2C
,
WC热分解
,
Co3W3C
查柏林
,
林浩
,
高双林
,
罗雷
,
张博文
,
朱杰堂
,
孙振生
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.07.016
为研究不同粒子浓度侵蚀条件下C/C复合材料的烧蚀机理及性能，采用自主研发的氧-煤油烧蚀实验系统对轴棒法编织的C/C复合材料进行烧蚀/侵蚀实验，实验的粒子浓度分别为0，1.37%，2.22%，2.64%。采用扫描电镜（SEM）观察实验后试样的微观形貌，测算了试样的烧蚀率，研究了粒子浓度对材料烧蚀率的影响规律，分析了材料的烧蚀机理。结果表明：不加粒子时试样的质量烧蚀率仅为0.159g/s，线烧蚀率为0.175mm/s，加入粒子后质量烧蚀率与线烧蚀率的最小值分别为0.432g/s和0.843mm/s，且随粒子浓度的增加，烧蚀率均加速增加。粒子的侵蚀作用加剧了试样的烧蚀，冲刷面上径向纤维的烧蚀梯度随粒子浓度的增加而增大。
关键词:
粒子浓度
,
C/C复合材料
,
质量烧蚀率
,
线烧蚀率
查柏林
,
林浩
,
高双林
,
罗雷
,
张博文
,
朱杰堂
,
孙振生
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.07.016
为研究不同粒子浓度侵蚀条件下C/C复合材料的烧蚀机理及性能,采用自主研发的氧-煤油烧蚀实验系统对轴棒法编织的C/C复合材料进行烧蚀/侵蚀实验,实验的粒子浓度分别为0,1.37％,2.22％,2.64％.采用扫描电镜(SEM)观察实验后试样的微观形貌,测算了试样的烧蚀率,研究了粒子浓度对材料烧蚀率的影响规律,分析了材料的烧蚀机理.结果表明:不加粒子时试样的质量烧蚀率仅为0.159g/s,线烧蚀率为0.175mm/s,加入粒子后质量烧蚀率与线烧蚀率的最小值分别为0.432g/s和0.843mm/s,且随粒子浓度的增加,烧蚀率均加速增加.粒子的侵蚀作用加剧了试样的烧蚀,冲刷面上径向纤维的烧蚀梯度随粒子浓度的增加而增大.
关键词:
粒子浓度
,
C/C复合材料
,
质量烧蚀率
,
线烧蚀率
查柏林
,
高双林
,
林浩
,
罗雷
,
张博文
,
朱杰堂
,
孙振生
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000527
烧蚀角度对C/C复合材料的耐烧蚀性能有显著的影响,采用自主研发的氧-煤油烧蚀实验系统对轴棒法编织的三维四向C/C复合材料进行烧蚀/侵蚀实验,实验的典型角度分别为90°,60°,45°,侵蚀时的粒子浓度为1.37%.测算试样的宏观烧蚀率,并采用扫描电镜(SEM)观察了试样烧蚀后的微观形貌.分析了角度对C/C复合材料烧蚀行为的影响规律,并探讨其烧蚀机理.结果表明:不加粒子进行烧蚀实验时,烧蚀角度90°,60°,45°对应的试样质量烧蚀率分别为0.146,0.123,0.100g/s,随烧蚀角度的减小,质量烧蚀率加速降低;加粒子进行侵蚀实验时,烧蚀角度90°,60°,45°对应的试样质量烧蚀率分别为0.452,0.455,0.432g/s,线烧蚀率分别为1.863,1.323,0.843mm/s,随烧蚀角度的减小,质量烧蚀率基本不变,线烧蚀率逐渐降低.烧蚀角度越小,射流的冲刷作用越强,伴随热化学烧蚀的作用,导致烧蚀/侵蚀实验条件下,径向纤维的烧蚀梯度均增加;烧蚀实验条件下,轴向纤维束外沿的受冲刷区域变大.
关键词:
烧蚀角度
,
C/C复合材料
,
质量烧蚀率
,
线烧蚀率
,
烧蚀性能
占君
,
陈桂明
,
张倩
,
查柏林
,
刘新年
材料科学与工艺
采用超音速火焰喷涂技术制备了硅酸盐玻璃涂层,通过扫描电镜、能谱、衍射和强度试验研究了涂层的组织特征、机械性能等.研究表明,制备玻璃涂层的最佳工艺为:粉末颗粒尺寸为25～50 μm,氧气流量34～36 m3/h,煤油流量13～14 L/h,喷涂距离25 cm;涂层组织较致密,玻璃涂层厚度可达到0.5 mm以上;涂层基本呈非晶态,热喷涂后玻璃涂层冷却速度对涂层的析晶行为有一定影响;涂层与基体之间的结合形式为机械结合,涂层的内聚强度约为8 MPa,其拉伸断裂形式为宏观脆性断裂,涂层具有一定硬度和抗冲击性能.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
硅酸盐玻璃
,
工艺
,
强度
查柏林
,
高双林
,
乔素磊
,
黄定园
,
袁小阳
,
林浩
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.04.016
利用多功能超音速火焰喷涂(HVO-AF)焰流温度的特点(1400～2800℃)分别在三种条件下(HVOF,HVO-AF和HVAF)制备WC-12Co涂层.用Knoop压痕法对涂层的弹性模量进行测试,并测量涂层的显微硬度.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)探讨涂层的显微结构、成分和相组成.结果表明:与微米结构涂层相比,纳米结构涂层组织均匀、致密,孔隙率低,显微硬度与弹性模量均大幅提高,其中HVO-AF状态下制备的纳米结构WC-Co涂层平均硬度与弹性模量最高,分别为1515MPa和308GPa,而HVOF与HVAF状态下的纳米WC-Co涂层平均硬度与弹性模量分别为1390MPa,286GPa和1469MPa,270GPa;HVO-AF状态下的微米结构涂层平均硬度与弹性模量为1065MPa和242GPa.在HVO-AF状态下,焰流温度适中,可有效控制纳米WC-12Co粉末的分解,测得的涂层弹性模量最高.
关键词:
HVO-AF
,
WC-12Co
,
纳米结构涂层
,
弹性模量
袁晓静
,
王汉功
,
查柏林
,
侯根良
,
刘雪锋
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.02.013
应用自行研制的多功能超音速火焰喷涂设备,在HVOF、HOV/AF、HVAF不同工况下成功制备WC10Co4Cr涂层,并测试了涂层性能.分析表明,HVAF工况下,碳化物几乎没有分解,涂层的显微硬度明显较高;二种工况中,涂层的磨粒磨损机制主要为碳化物颗粒的剥落,冲蚀磨损的失效行为主要表现为脆性材料的冲蚀磨损机制.相比之下,随着燃气温度的降低,涂层的耐磨粒磨损性能增强,涂层的抗冲蚀磨损性能与燃气流量和温度有关.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
涂层
,
磨损失效机制
江礼
,
袁晓静
,
王汉功
,
查柏林
,
侯根良
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2007.12.004
采用低温超音速火焰喷涂技术在不锈钢、防锈铝基体上制备了铜涂层,并采用拉伸试验研究了铜涂层在单轴拉伸应力下的断裂情况.结果表明,涂层的结合强度在10～20 MPa分布,基体对涂层的结合强度有一定影响;喷涂过程中,塑性变形的粒子铺展沉积于涂层表面,粒子与基体、粒子与粒子之间的边界和微孔成为涂层断裂源,裂纹源沿粒子边界扩展造成断裂;涂层的断裂过程为弹性断裂,没有明显的塑性变形过程,表明涂层与基体、涂层内部的结合主要以机械结合为主.
关键词:
低温超音速火焰喷涂
,
铜涂层
,
结合强度
,
断裂
,
微裂纹
