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
李和章
,
吕广庶
,
王全胜
,
蔡刚毅
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.06.003
研究了等离子喷涂方法制备Al/Ni-ZrO2系涂层的热膨胀性能,测试了各种ZrO2含量的复合涂层在不同温度范围下的线膨胀系数,发现当涂层陶瓷含量超过一定值,在高于700℃时发生反常热膨胀现象.分析了ZrO2相变和涂层金属氧化对膨胀的影响,提出了涂层内微裂纹的发展造成异常膨胀的机制,并建立了与之相适用的涂层微观结构模型.
关键词:
等离子喷涂
,
Al/Ni-ZrO2
,
涂层
,
热膨胀系数
,
微观结构模型
王皓
,
王全胜
表面技术
MCrAlY( M=Ni,Co,NiCo)合金材料由于其优异的抗氧化性能和抗腐蚀性能,作为热障涂层的粘结层材料或单层涂层得到广泛应用。简要介绍了MCrAlY涂层的组成,并系统地阐述了为提高MCrAlY粘结层材料性能,对粘结层成分进行改性的研究进展,主要包括掺杂合金元素和掺杂硬质颗粒。合金元素主要包含Re,Hf,Pt,Ta等稀土元素；硬质颗粒主要是CeO2,Al2 O3等氧化物颗粒。通过掺杂合金元素和硬质颗粒,可以使MCrAlY涂层中形成扩散障碍,改变MCrAlY的相组成,降低粘结层中Al,Cr等元素的扩散速率,从而有效地降低TGO的生长速率,延缓TGO中尖晶石相的形成,提高MCrAlY涂层的抗氧化性能。
关键词:
MCrAlY
,
改性
,
合金元素
,
硬质颗粒
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
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
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
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
马壮
,
王全胜
,
王富耻
,
吕广庶
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.04.005
采用有限元法,对结构一定的Al/Ni-ZrO2梯度涂层在基体条件改变时涂层的残余应力进行了分析,结果表明,基体材料的热膨胀系数对涂层的残余应力有显著的影响,对于基体为圆柱形的涂层,其基体与涂层界面的残余应力梯度、最大轴向拉应力均随热膨胀系数的增大而线性增大,表面纯陶瓷层与次层界面残余应力梯度则随之减小.增大基体的直径和厚度,可缓和涂层残余应力,并在基体直径为36mm,厚度为20mm时各残余应力基本稳定.
关键词:
梯度涂层
,
有限元法
,
残余应力
,
基体
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
