高丽红
,
王富耻
,
马壮
,
柳彦博
,
李东荣
,
沈立娜
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理CASTEP计算程序,研究Al_2O_3的能带结构和光学函数.结果表明,α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3的能带结构形状相似,γ-Al_2O_3的高对称性使得费米面向高能级方向移动,进入导带;对于较常见的几种波长激光,α-Al_2O_3的介电函数虚部均为0,实部随着激光波长增大而减小;γ-Al_2O_3的介电函数虚部、实部随着激光波长增大而增大.γ-Al_2O_3的介电函数虚部、实部和反射率均高于α-Al_2O_3,在激光波长为10.6 ìm时反射率最高,达到40.1%,为α-Al_2O_3的7倍.
关键词:
Al_2O_3
,
能带结构
,
光学函数
柳彦博
,
王全胜
,
王富耻
,
马壮
,
李东荣
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2005.02.009
采用三因素三水平正交实验设计法针对喷涂电流、主气(Ar)流量和次气(He)流量三个重要工艺参数安排实验方案,采用大气等离子喷涂方法制备纳米氧化锆涂层试样,通过扫描电镜观察并分析了喷涂工艺对涂层组织结构的影响,结果表明,涂层组织结构主要由两部分组成,即常规柱状组织和纳米状等轴组织,且等轴组织处于柱状组织的包围之中;随喷涂工艺不同,两部分组织含量存在明显差别.对于热障涂层而言,等轴组织对提高涂层隔热能力有利.
关键词:
热障涂层
,
纳米氧化锆
,
涂层组织
,
工艺优化
沈立娜
,
马壮
,
柳彦博
,
李东荣
,
高丽红
硅酸盐通报
针对抗激光辐照涂层,采用有限元方法研究了在连续波激光辐照下,材料热物性参数及涂层结构对涂层温度以及基体温度的影响,并在此基础上进行了涂层的结构设计与优化.结果表明:对于不同的涂层材料,当吸收热量、涂层结构、辐照时间相同时,涂层材料的热导率对温度场分布起主要作用,随着涂层材料热导率的增大,涂层最高温度减小,且在k<10 W/m·K时,温度下降速率较大,之后下降速率趋于平缓.具有较高反射率和较高热导率的Al涂层对基体热影响作用较大,在反射层和基体之间添加隔热层可以缓解基体所受的热作用.双层结构在功率密度为5×104 W/cm2 条件下,随着隔热层厚度的增加,基体热影响区面积明显减小,并向横向扩展;涂层最高温度呈类似抛物线上升的趋势,基体最高温度亦呈类似抛物线下降,隔热效果增加的幅度减小;隔热层厚度为0.6 mm时,基体最高温度只有100 ℃,基体所受热影响基本可以忽略不计.
关键词:
激光防护
,
温度场
,
有限元模拟
孙现凯
,
王全胜
,
柳彦博
,
杜仲
,
张锐
人工晶体学报
以Yb2O3、Y2O3 、Gd2O3稀土氧化物粉末和ZrOCl2·8H2O粉末为原料,采用化学共沉淀法制备了Yb2O3-Y2O3-Gd2O3-ZrO2 (YYGZO)热喷涂用粉末,采用大气等离子喷涂技术制备了YYGZO涂层,利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)研究了YYGZO粉末及涂层的微观组织形貌、相结构.结果表明,制备的热喷涂YYGZO粉末大部分呈规则实心球体状,且球形度良好,颗粒粒径均匀,大部分颗粒粒径分布为30～60μm,流动性能较好,满足大气等离子喷涂的要求.YYGZO涂层具有较好的高温相结构稳定性.所制备YYGZO热障涂层组织结构比较致密,涂层各个界面结合紧密,孔隙率约为9.23％,结合强度为35.2 MPa.
关键词:
大气等离子喷涂
,
热障涂层
,
涂层性能
,
微观组织
曹玄
,
马壮
,
柳彦博
,
杜仲
,
郑康楠
稀有金属材料与工程
通过大气等离子喷涂(APS)制备了一种基于锆酸镝(Dy2Zr2O7)的新型热障涂层,该涂层具有更低的热导率及与镍基高温合金更匹配的热膨胀系数.对涂层的结构、相组成以及抗热震性能进行了研究.此外,对涂层在热震循环过程中的失效过程进行了讨论.结果表明,在6～8次热震循环后,涂层从基体表面脱落.陶瓷层中的微裂纹在热震过程中生长并导致粘结层界面附近的陶瓷层被压碎,从而最终导致陶瓷层的脱落.
关键词:
Dy2Zr2O7
,
抗热震性能
,
大气等离子喷涂(APS)
,
热障涂层
李东荣
,
王富耻
,
马壮
,
王全胜
,
柳彦博
,
周芳集
稀有金属材料与工程
研究了等离子喷涂TiO2涂层在激光热冲击条件下激光输出功率对涂层损伤的影响,并探讨了涂层的损伤机理.结果表明,随着激光输出功率的增大,TiO2涂层损伤加剧,当激光输出功率为3900W时被击穿;基体上产生热影响区;TiO2涂层在激光热冲击下的微观损伤形貌主要以放射板条状组织和枝状组织为主,并存在大量的裂纹;TiO2涂层消耗激光能量的方式主要是熔化与再结晶并辅以裂纹的萌生与扩展.
关键词:
等离子喷涂
,
涂层
,
抗热冲击
柳彦博
,
马壮
,
王全胜
,
杜仲
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.051
采用大气等离子喷涂(APS)设备在高温合金(GH49)基体上制备了Y2Hf2O7热障涂层.采用金像显微镜对所制得涂层的截面进行观察,并对其孔隙率进行测量,测得结果为13.77％.采用对耦拉伸法对制得涂层的结合强度进行测试以检验涂层基本性能,所得结合强度为25.13MPa.为检验涂层抗热冲击性能,对涂层试样实施整体热冲击实验,经10次整体热冲击后表现为边缘处出现少量的剥落,其失效主要是在陶瓷层粒子与黏结层的界面处.陶瓷层与金属黏结层界面处因热膨胀系数差异导致的热应力和陶瓷层自身强度较低是涂层失效的主要原因.
关键词:
铪酸钇
,
热胀涂层
,
抗热冲击性能
柳彦博
,
王全胜
,
马壮
,
李东荣
稀有金属材料与工程
研究等离子喷涂参数对纳米氧化锆涂层组织结构与涂层热导率的影响,分析涂层中孔隙的形成机制以及孔隙率与涂层热导率的关系.结果表明:在所选用的参数中,氧化锆涂层孔隙率随喷涂能量升高而降低,最低可达8%;并且大孔隙减少;氧化锆涂层600 ℃的热导率随孔隙率的增加而降低,最低可达0.633 W·(m·K)~(-1).
关键词:
纳米氧化锆涂层
,
等离子喷涂
,
孔隙率
,
热导率
周斌
,
王全胜
,
柳彦博
,
马壮
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2006.03.001
将纳米热障涂层隔热性能与微观组织联系起来并进行定量描述的工作还处于起步阶段,采用纳米ZrO2团聚体粉末在不同的喷涂参数下制备了3种不同的纳米热障涂层,利用扫描电子显微镜、IA-32定量金相分析软件、X射线衍射仪对其进行了观察和分析,并结合非稳态激光脉冲法与差示扫描量热仪测量了涂层的热导率.研究表明:涂层中同时存在柱状组织和纳米级等轴组织,并以柱状组织为主;随着喷涂参数的改变,二者的相对比例发生变化;纳米级等轴组织含量对涂层的平均晶粒度和热导率都有重要影响;随着涂层晶粒度的减小,热导率随之降低.
关键词:
纳米氧化锆热障涂层
,
微观组织
,
晶粒度
,
热导率
文波
,
马壮
,
柳彦博
,
王富耻
,
才鸿年
稀有金属材料与工程
采用等离子喷涂工艺在C/SiC基体材料表面制备了较为致密的W粘结层和ZrC耐烧蚀涂层,利用氧乙炔火焰测试其抗烧蚀性能.结果表明:涂层具有良好的抗烧蚀性能.经烧蚀距离30 mm的氧乙炔烧蚀300 s后,涂层的质量烧蚀率为1.7×10-3 g·s-1,仅为无涂层试样的68％;线烧蚀率为4.0×10-4 mm·s-1,仅为无涂层试样的30％.随着烧蚀距离的减小,涂层的质量烧蚀率不断增大,线烧蚀率不断减小.试样表面温度梯度导致涂层存在3种典型烧蚀形貌,中心致密区,过渡区以及边缘疏松区.温度较高的中心区氧化产物为WO3,其发生熔融并填充涂层内部孔隙和裂纹,形成致密层,且与ZrO2所产生的协同效应有效降低了机械剥蚀几率,烧蚀以热化学烧蚀为主;温度较低的边缘区烧蚀产物未发生熔融且呈现疏松状,烧蚀主要表现为热化学烧蚀和机械剥蚀.
关键词:
C/SiC复合材料
,
耐烧蚀
,
等离子喷涂
,
ZrC
