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电沉积Co-Ni-Al2O3复合镀层微观结构及高温性能

武刚 , 李宁 , 周德瑞 , 仓知三夫

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.02.002

在氨基磺酸盐电解液中,利用复合电沉积技术制备得到了Co-Ni合金基中弥散分布Al2O3颗粒的金属基复合镀层.通过SEM,AFM以及XRD等分析测试方法,研究了Co-Ni-Al2O3复合镀层的表面形貌和微观晶体结构.结果发现:Co-Ni-Al2O3的表面形貌和微观晶体结构主要受镀层中钴含量的影响.高钴含量复合镀层具有Hcp结构,其表面形貌比具有Fcc结构的低钴含量镀层的表面更加均匀细致.Al2O3颗粒在Co-Ni合金中的共沉积,没有改变合金固溶体的相组成,但却改变了各晶面的优势生长.通过研究复合镀层的硬度、高温耐磨性、高温抗氧化性、热膨胀系数和热导率表明:Co-Ni-Al2O3具有较好的高温耐磨性和高温抗氧化能力,并且高钴含量的复合镀层相对于低钴镀层具有较低的热膨胀系数和较高的热导率.

关键词: Co-Ni-Al2O3 , 复合镀层 , 高温耐磨 , 高温氧化 , 热物理特性

含等离子喷涂ZrO2热障涂层的Ti3XC2(X=Al,Si)性能研究

刘静 , 盛洪飞 , 张保山 , 彭良明

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00266

在1450℃真空下保温1.5 h进行热压反应烧结制备了纯度为90％以上的Ti3AlC2和Ti3SiC2层状结构陶瓷,研究了它们的物相组成、微观结构、力学性能及热物理特性,并在2种陶瓷基体上进行了无金属粘结过渡层等离子喷涂ZrO2热障涂层处理,考察了涂层的结合强度与热冲击特性.结果表明,Ti3AlC2和Ti3SiC2基体材料的抗弯强度和断裂韧性分别为536 MPa,7.8 MPa·m1/2和457 MPa,6.8 MPa·m1/2,在25-1000℃温度范围内的平均线膨胀系数分别为8.77×10-6和9.14×10-6/℃,前者的力学性能与热稳定性均优于后者；等离子喷涂后,整体材料的热导率下降幅度达60％以上,涂层与基体结合牢固且具有良好的抗热冲击特性；对2种基体的涂层隔热效应的计算表明,0.3 mm厚ZrO2涂层外表面与内界面的温差分别为341和358℃,可显著提高工件的使用温度.

关键词: Ti3XC2(X=Al,Si) , 力学性能 , 热物理特性 , ZrO2涂层 , 等离子喷涂

含等离子喷涂ZrO₂热障涂层的Ti₃XC₂(X=Al, Si)性能研究

刘静盛洪飞张保山彭良明

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00266

在1450 ℃真空下保温1.5 h进行热压反应烧结制备了纯度为90%以上的Ti₃AlC₂和Ti₃SiC₂层状结构陶瓷, 研究了它们的物相组成、微观结构、力学性能及热物理特性, 并在2种陶瓷基体上进行了无金属粘结过渡层等离子喷涂ZrO₂ 热障涂层处理, 考察了涂层的结合强度与热冲击特性. 结果表明, Ti₃AlC₂和Ti₃SiC₂基体材料的抗弯强度和断裂韧性分别为536 MPa, 7.8 MPa·m^1/2和457 MPa, 6.8 MPa·m^1/2, 在25-1000 ℃温度范围内的平均线膨胀系数分别为8.77×10^-6和9.14×10^-6/℃, 前者的力学性能与热稳定性均优于后者; 等离子喷涂后, 整体材料的热导率下降幅度达60%以上, 涂层与基体结合牢固且具有良好的抗热冲击特性; 对2种基体的涂层隔热效应的计算表明, 0.3 mm厚ZrO₂涂层外表面与内界面的温差分别为341和358 ℃, 可显著提高工件的使用温度.

关键词: Ti₃XC₂(X=Al, Si) , mechanical property , thermal-physical property , ZrO₂ coating , plasma spraying

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