TKX-50/AP复合微球的制备及性能

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作者 王新飞 杨俊清 +4 位作者 赵含笑 王挺辉 郝嘎子 肖磊 姜炜 《含能材料》 北大核心 2025年第2期117-126,共10页

为获得高能量、低感度和易于储存的新型含能材料,采用喷雾干燥法制备了TKX-50/AP复合微球,探究了不同进料速率对微球的形貌影响,获得了最佳工艺条件,并采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等表征了样品的形貌及晶型,获... 为获得高能量、低感度和易于储存的新型含能材料,采用喷雾干燥法制备了TKX-50/AP复合微球,探究了不同进料速率对微球的形貌影响,获得了最佳工艺条件,并采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等表征了样品的形貌及晶型,获得了微球的热分解性能、撞击感度及吸湿性。结果表明:当进料速率为3.6 mL·min^(-1)时样品形貌最佳,球形度为Φ=96.40%,d_(50)=1.33μm,晶体结构不同于简单的TKX-50和AP混合,热分解活化能为184.43 kJ·mol^(-1),特性落高为50.1 cm,吸湿性相对物理混合降低了37%,表现出显著的安全性能。 展开更多

关键词 TKX-50/ap复合微球 喷雾干燥法 吸湿性 机械感度

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Al/AP/NC/CL-20纳米复合炸药的制备及表征 被引量：3

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作者 冀威 段逸龙 +1 位作者 胡田源 陈晓丽 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期905-910,I0009,共7页

为提高推进剂的能量利用率和热释放效率,分别以物理混合法、静电喷雾法和溶剂-非溶剂重结晶法制备Al/AP/NC/CL-20纳米复合炸药;采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和同步热分析仪(TG-DSC)对不... 为提高推进剂的能量利用率和热释放效率,分别以物理混合法、静电喷雾法和溶剂-非溶剂重结晶法制备Al/AP/NC/CL-20纳米复合炸药;采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和同步热分析仪(TG-DSC)对不同样品的形貌、结构和热分解性能进行了分析;利用高速摄影仪测试其点火燃烧性能并对其撞击感度进行测试。结果表明,3种方法制备的Al/AP/NC/CL-20炸药组分分布均匀,粒径在100~300nm之间;3种方法所制得的复合物中的组分NC、CL-20、AP与Al之间均为物理复合,其中静电喷雾法制得的样品中的CL-20晶型转变为β型;物理混合法、静电喷雾法和溶剂-非溶剂法制得的Al/AP/NC/CL-20复合炸药的点火延迟时间分别为3、22和1ms;燃烧持续时间分别为710、608和241ms;与纳米CL-20相比,物理混合法、溶剂-非溶剂法和静电喷雾法制备的Al/AP/NC/CL-20复合炸药特性落高分别从8cm升高至25、31和28cm,降感效果明显。 展开更多

关键词 物理化学 Al/ap/NC/CL-20 物理混合法 静电喷雾法 溶剂-非溶剂重结晶法

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零氧平衡RDX/NC/AP/Al复合炸药的制备及其性能表征 被引量：6

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作者 冀威 徐宇轩 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期528-534,共7页

以零氧平衡为配比依据,硝化棉(NC)为粘结剂、高氯酸铵(AP)为氧化剂、环三亚甲基三硝胺(RDX)和纳米铝粉(Al)为燃烧剂,分别采用机械混合法和静电喷雾法制备RDX/NC/AP/Al复合炸药。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT⁃IR)和热... 以零氧平衡为配比依据,硝化棉(NC)为粘结剂、高氯酸铵(AP)为氧化剂、环三亚甲基三硝胺(RDX)和纳米铝粉(Al)为燃烧剂,分别采用机械混合法和静电喷雾法制备RDX/NC/AP/Al复合炸药。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT⁃IR)和热重⁃差示扫描量热仪(TG⁃DSC)对样品的形貌、结构和热性能进行表征;并利用高速摄影仪、撞击感度仪和摩擦感度仪和对样品的燃烧过程和机械感度进行了分析。结果表明:机械混合法制得的RDX/NC/AP/Al复合炸药颗粒为球形;采用静电喷雾法制得的RDX/NC/AP/Al复合炸药颗粒为团聚微球;机械混合法和静电喷雾法制得的RDX/NC/AP/Al复合炸药中的组分NC、RDX、AP、Al之间为物理复合;采用机械混合法和静电喷雾法制得的RDX/NC/AP/Al复合炸药的失重过程分为两个阶段(200~210℃和250~350℃),第一阶段是部分RDX和AP的分解,第二阶段是剩余RDX和NC的分解;与机械混合法制得的RDX/NC/AP/Al复合炸药相比,静电喷雾法制得的RDX/NC/AP/Al复合炸药的表观活化能提高了41.25 kJ·mol^(-1),热爆炸临界温度提高了4.09 K,燃烧速度提高,机械感度得到了降低。 展开更多

关键词 零氧平衡 机械混合法 静电喷雾法 RDX/NC/ap/Al复合炸药 热爆炸临界温度 机械感度

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三种超音速热喷涂工艺制备WC-12Co涂层的组织结构分析 被引量：23

4

作者 韩志海 徐滨士 +2 位作者 王海军 蔡江 周世魁 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2005年第3期23-27,共5页

用新研制的超音速等离子喷涂(S-APS)和2种进口超音速火焰喷涂(HVOF)设备制备了WC-12Co涂层,分析了3种喷涂工艺对涂层的表面和断面显微形貌、组织结构、孔隙率和氧化、脱碳,以及涂层的显微硬度、结合强度的影响。结果表明,在所试验的条件... 用新研制的超音速等离子喷涂(S-APS)和2种进口超音速火焰喷涂(HVOF)设备制备了WC-12Co涂层,分析了3种喷涂工艺对涂层的表面和断面显微形貌、组织结构、孔隙率和氧化、脱碳,以及涂层的显微硬度、结合强度的影响。结果表明,在所试验的条件下,超音速等离子喷涂WC-12Co涂层显示出最致密的组织结构和最高的显微硬度。 展开更多

关键词 超音速等离子喷涂(S—aps) 超音速火焰喷涂(HVOF) WC-12CO涂层 显微形貌 组织结构

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大气等离子喷涂制备Fe基非晶涂层及微观结构表征 被引量：10

5

作者 安宇龙 赵晓琴 +2 位作者 周惠娣 陈建敏 刘光 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期64-69,共6页

选用Fe-10W-4Cr-3Ni-2Mo-4B-4Si-1C(质量比)合金粉末作为喷涂原料,采用大气等离子喷涂工艺在1Cr18Ni9Ti不锈钢基底上制备了Fe基涂层。利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪表征了粉末和涂层的相组成和微观形貌;用Olycia m3分析软件对涂... 选用Fe-10W-4Cr-3Ni-2Mo-4B-4Si-1C(质量比)合金粉末作为喷涂原料,采用大气等离子喷涂工艺在1Cr18Ni9Ti不锈钢基底上制备了Fe基涂层。利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪表征了粉末和涂层的相组成和微观形貌;用Olycia m3分析软件对涂层的孔隙率进行测定;用热分析系统对喷涂粉末和涂层从室温到1 173K范围的DSC曲线进行记录;同时,测定了涂层的显微硬度和结合强度。结果表明:大气等离子喷涂制备的Fe基涂层与基底的结合良好,涂层较为致密并且存在灰色氧化带组织,表现出典型的层状组织结构;涂层不但具有低的表面粗糙度和孔隙率,而且具有高的显微硬度和结合强度;所制备涂层中的非晶含量约为89.2%(质量分数),涂层中形成的晶相组织为纳米晶结构。 展开更多

关键词 大气等离子喷涂 Fe基涂层 微观结构 非晶

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传统等离子喷涂热障涂层的裂纹扩展行为 被引量：3

6

作者 董会 姚建洮 +2 位作者 李霄 周勇 张朋辉 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期158-162,共5页

简述了影响等离子喷涂热障涂层失效机制的因素及等离子喷涂热障涂层裂纹的萌生、扩展和合并行为;分析了裂纹尺寸与热障涂层寿命之间的关系;讨论了热障涂层裂纹扩展及其研究趋势。

关键词 热障涂层(TBCs) 裂纹扩展行为 失效模式 大气等离子喷涂(aps)

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铝合金异形曲面热喷涂涂层的制备及性能研究 被引量：3

7

作者 侯国梁 周惠娣 +2 位作者 安宇龙 赵晓琴 刘光 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期67-70,共4页

采用大气等离子喷涂(APS)(液态CO2气化冷却和未冷却)和超音速火焰喷涂(HVOF),在模拟加力泵涡壳的异形铝合金工件内曲面,制备了耐气蚀性较好的3种涂层,并考察涂层和异形曲面基体的结合情况及涂层的相组成、显微硬度和孔隙率。结果表明:H... 采用大气等离子喷涂(APS)(液态CO2气化冷却和未冷却)和超音速火焰喷涂(HVOF),在模拟加力泵涡壳的异形铝合金工件内曲面,制备了耐气蚀性较好的3种涂层,并考察涂层和异形曲面基体的结合情况及涂层的相组成、显微硬度和孔隙率。结果表明:HVOF在其焰流无法垂直喷涂的部位涂层与基体结合较差;未使用CO2冷却的APS涂层卷曲,涂层中有明显裂纹;使用CO2冷却的APS涂层与基体结合良好,涂层中没有裂纹,该工艺是目前在铝合金异形曲面制备热喷涂涂层的有效途径。 展开更多

关键词 HVOF aps 热喷涂涂层 异形曲面

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超音速等离子喷涂WC/Co涂层的工艺优化 被引量：5

8

作者 鲍君峰 于月光 刘海飞 《有色金属》 CSCD 北大核心 2006年第2期22-25,共4页

采用国内新研制的超音速等离子喷涂(S-APS)设备制备WC-12Co涂层,探讨其影响因素。结果表明,喷涂距离和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随功率增加而增加。功率和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随喷涂距离的增加而降低。喷涂... 采用国内新研制的超音速等离子喷涂(S-APS)设备制备WC-12Co涂层,探讨其影响因素。结果表明,喷涂距离和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随功率增加而增加。功率和送粉量不变时,粒子平均温度和平均速度随喷涂距离的增加而降低。喷涂距离不变时,粒子速度随送粉量的增加呈先增后减的趋势,粒子温度随送粉量的增加而下降,电压对粒子的速度影响较大,粒子速度随电压的增大而增大,电流对粒子温度影响较大,粒子温度随电流的增大而增大。超音速等离子喷涂WC-12Co粉末的最佳工艺参数为:功率56kW(电压140V,电流400A),氩气流量3.8m3/h,氢气流量0.15m3/h,氮气流量0.60m3/h,喷涂距离100mm,送粉量50g/min。 展开更多

关键词 金属材料 WC-12CO涂层 超音速等离子喷涂(S-aps) SPRAY WATCH CCD

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大气等离子喷涂球磨Fe-Al合金制备FeAl涂层及其结构表征 被引量：7

9

作者 田立辉 李长久 +1 位作者 李成新 杨冠军 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期20-25,共6页

FeAl金属间化合物具有良好的抗高温氧化和硫化、抗高温冲蚀性能与较高的高温强度,且密度小、成本低。将FeAl用作SOFC支撑体材料,不仅可提高SOFC的高温强度,而且可显著降低其制作成本。本研究采用机械合金化工艺制备了Fe–35Al粉末,通过... FeAl金属间化合物具有良好的抗高温氧化和硫化、抗高温冲蚀性能与较高的高温强度,且密度小、成本低。将FeAl用作SOFC支撑体材料,不仅可提高SOFC的高温强度,而且可显著降低其制作成本。本研究采用机械合金化工艺制备了Fe–35Al粉末,通过大气等离子喷涂(APS)制备了FeAl涂层。利用XRD、SEM表征了球磨粉末及热处理前后涂层的微观结构。研究结果表明,通过大气等离子喷涂球磨粉末,可以制备出FeAl金属间化合物涂层,涂层经800℃热处理30h后,可提高FeAl相的有序度。 展开更多

关键词 大气等离子喷涂 机械合金化 FEAL金属间化合物 固体氧化物燃料电池 支撑体

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激光表面改性对熔盐环境下热障涂层相稳定性和微观结构的影响 被引量：7

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作者 郭磊 辛会 +2 位作者 张馨木 叶福兴 高远 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期41-48,共8页

目的改善Y2O3部分稳定ZrO2(YSZ)热障涂层的抗熔盐腐蚀性能。方法采用脉冲Nd:YAG激光系统对大气等离子喷涂YSZ热障涂层进行激光表面改性,优化激光参数,将喷涂态以及激光改性涂层在700℃和1000℃的V2O5熔盐下进行4 h热腐蚀实验。采用XRD、... 目的改善Y2O3部分稳定ZrO2(YSZ)热障涂层的抗熔盐腐蚀性能。方法采用脉冲Nd:YAG激光系统对大气等离子喷涂YSZ热障涂层进行激光表面改性,优化激光参数,将喷涂态以及激光改性涂层在700℃和1000℃的V2O5熔盐下进行4 h热腐蚀实验。采用XRD、SEM和EDS表征腐蚀前后喷涂态和激光改性涂层的物相成分、微观结构和化学成分,通过计算热腐蚀后涂层表面的单斜(m)ZrO2含量,分析激光改性对涂层相稳定性的影响。结果涂层表面的激光改性层呈现致密柱状晶结构并有一些贯穿的垂直裂纹。与原始涂层一样,改性层呈现亚稳态(t′)四方相。改性涂层在700℃腐蚀4 h后,腐蚀产物为ZrV2O7、YVO4和少量m-ZrO2;在1000℃腐蚀4 h后,腐蚀产物为m-ZrO2和YVO4。对未改性的YSZ涂层进行相同条件下的熔盐热腐蚀,其腐蚀产物种类与改性涂层相同,但是m-ZrO2含量更高,表明更多的t'相受熔盐腐蚀而分解。结论激光改性可提高YSZ涂层中t'相的稳定性,使得涂层具有更好的抗熔盐腐蚀性能。然而,熔盐易沿垂直裂纹在改性层中渗入,不利于涂层的长期稳定性。 展开更多

关键词 热障涂层 等离子喷涂 YSZ 激光改性 V2O5腐蚀

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WC-(W,Cr)_2C-Ni/Ag复合涂层的制备及摩擦学性能 被引量：3

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作者 刘乐卿 单奇艺 +4 位作者 安宇龙 侯国梁 赵晓琴 周惠娣 陈建敏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期10-16,共7页

针对众多运动部件存在严重的摩擦磨损问题,使用大气等离子喷涂(APS)设备在1Cr18Ni9Ti不锈钢金属基材上喷涂制备WC-(W,Cr)2C-Ni和WC-(W,Cr)2C-Ni/Ag两种防护涂层,使用CSM摩擦磨损试验机考察两种涂层在室温下与Si3N4球配副时的滑动摩擦磨... 针对众多运动部件存在严重的摩擦磨损问题,使用大气等离子喷涂(APS)设备在1Cr18Ni9Ti不锈钢金属基材上喷涂制备WC-(W,Cr)2C-Ni和WC-(W,Cr)2C-Ni/Ag两种防护涂层,使用CSM摩擦磨损试验机考察两种涂层在室温下与Si3N4球配副时的滑动摩擦磨损性能。结果表明:Ag相的添加可明显降低涂层在干摩擦条件下的摩擦因数,并能减轻涂层的磨损程度;APS制备的WC-(W,Cr)2C-Ni/Ag复合涂层不仅具有优良的自润滑性能,而且具有极佳的耐磨性能,有望作为一种新型耐磨自润滑涂层材料。 展开更多

关键词 大气等离子喷涂 WC-(W Cr)2C-Ni Ag 干摩擦 自润滑

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hBN含量对NiCr/Cr_3C_2-hBN复合涂层抗热震性能和氧化性能的影响 被引量：3

12

作者 曹玉霞 黄传兵 +1 位作者 杜令忠 张伟刚 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期17-22,共6页

为了提高NiCr/Cr3C2复合涂层的摩擦性能,在涂层中加入了hBN作为固体润滑剂,研究了hBN含量对涂层抗热震性能和氧化性能的影响。采用大气等离子喷涂技术制备了hBN含量分别为0%、2.5%、5%、10%和20%的NiCr/Cr3C2-hBN复合涂层,并研究了复合... 为了提高NiCr/Cr3C2复合涂层的摩擦性能,在涂层中加入了hBN作为固体润滑剂,研究了hBN含量对涂层抗热震性能和氧化性能的影响。采用大气等离子喷涂技术制备了hBN含量分别为0%、2.5%、5%、10%和20%的NiCr/Cr3C2-hBN复合涂层,并研究了复合涂层在700、800和850℃的抗热震性能和在850℃的恒温氧化性能。结果表明:NiCr/Cr3C2-hBN复合涂层呈层状结构,各层之间结合良好;所有涂层在700、800和850℃水淬10次均未出现明显的裂纹和脱落现象,涂层抗热震性能均良好。涂层的氧化增重随着hBN含量的增加逐渐增大,96h后NiCr/Cr3C2-20%hBN涂层氧化非常严重。在850℃时,所有涂层的氧化动力学曲线均遵循抛物线规律。 展开更多

关键词 NiCr/Cr3C2-hBN 复合涂层 大气等离子喷涂 氧化 抗热震

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大气等离子喷涂莫来石粉末及制备涂层的结构表征 被引量：1

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作者 安宇龙 陈建敏 +1 位作者 周惠娣 魏家俊 《中国表面工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期49-53,58,共6页

喷雾造粒制备莫来石粉末,采用大气等离子设备对造粒粉末进行等离子球化和涂层制备。利用激光粒度分布仪对粉末粒度分布进行测试;扫描电镜和X射线衍射仪分别表征了粉末和涂层的相组成和微观形貌。结果表明:喷雾造粒和等离子球化后的莫来... 喷雾造粒制备莫来石粉末,采用大气等离子设备对造粒粉末进行等离子球化和涂层制备。利用激光粒度分布仪对粉末粒度分布进行测试;扫描电镜和X射线衍射仪分别表征了粉末和涂层的相组成和微观形貌。结果表明:喷雾造粒和等离子球化后的莫来石粉末粒径为正态分布;造粒的莫来石粉末主要由晶态莫来石和SiO2相组成;等离子球化后,粉末中出现玻璃态非晶相;等离子球化过程中,较小粒径粉末表面基本上完全熔融,较大粒径粉末的表面为部分熔融;同时,制备的莫来石涂层具有良好的微观形貌和较高的显微硬度;涂层经热处理后,非晶相转变为晶态莫来石,并且有部分石英相析出。 展开更多

关键词 大气等离子喷涂 莫来石 喷雾干燥 等离子球化 莫来石涂层 非晶

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大气等离子喷涂NbC/TiH_(2)掺杂W基涂层组织与性能研究 被引量：1

14

作者 王萍 王巍 +3 位作者 黄贞益 光剑峰 叶春阳 郭爱民 《热加工工艺》 北大核心 2021年第4期98-101,共4页

采用大气等离子喷涂(APS)技术在45钢表面分别喷涂了纯W涂层、掺杂1.5wt%NbC的W+NbC钨基涂层和掺杂1.5wt%NbC+1.5wt%TiH_(2)的W+NbC+TiH_(2)钨基涂层。研究了3种不同涂层的组织结构和孔隙率、热扩散系数及显微硬度。结果表明,3种涂层都... 采用大气等离子喷涂(APS)技术在45钢表面分别喷涂了纯W涂层、掺杂1.5wt%NbC的W+NbC钨基涂层和掺杂1.5wt%NbC+1.5wt%TiH_(2)的W+NbC+TiH_(2)钨基涂层。研究了3种不同涂层的组织结构和孔隙率、热扩散系数及显微硬度。结果表明,3种涂层都呈典型的热喷涂层状结构;复合涂层中的第二相分布在涂层间隙,起到填充涂层孔隙和连接片层的作用。在3种钨基涂层中,单一NbC掺杂钨基涂层的性能最优,其孔隙率降低至12.16%,热扩散系数提高至53.34 mm2/s,显微硬度比另外两种涂层均高约100 N/m2。 展开更多

关键词 大气等离子喷涂 钨基涂层 显微组织 性能

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MCrAlY粘结层的微观组织及制备方法研究进展 被引量：14

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作者 陈守东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期2582-2588,共7页

热障涂层具有良好的隔热和抗氧化效果,是目前最为先进的高温防护涂层之一,与先进高效气膜冷却技术、高温结构材料一起并称为先进航空发动机及高压涡轮叶片的三大关键技术,被广泛应用于航空航天、汽车和大型火力发电等行业。高性能的热... 热障涂层具有良好的隔热和抗氧化效果,是目前最为先进的高温防护涂层之一,与先进高效气膜冷却技术、高温结构材料一起并称为先进航空发动机及高压涡轮叶片的三大关键技术,被广泛应用于航空航天、汽车和大型火力发电等行业。高性能的热障涂层体系可以对基体金属进行充分的保护,延长航空发动机和燃气轮机的使用寿命。热障涂层(TBCs)由三个部分组成:粘结层(BC)、热生长氧化物层(TGO)和陶瓷顶层(TC)。MCrAlY涂层是陶瓷层和基底合金之间的粘结层,它可以提高基底高温合金的抗氧化、抗腐蚀能力以及陶瓷层的粘结强度,其热膨胀系数、屈服强度、抗蠕变强度等物理与力学性能直接决定热障涂层体系的服役性能和寿命。当TBCs在高温下服役时,TGO才会形成。而在TGO生成初期,其可在一定程度上起到抑制有害氧化物生长的作用,即可视为抗氧化涂层。但是随着TBCs在高温下服役时间的延长,基底合金与MCrAlY粘结涂层之间的元素互扩散行为加剧,TGO不断生长以及热生长氧化物发生变形产生裂纹,最终导致涂层整体发生破坏性剥落,失去保护作用,造成巨大的安全事故和经济损失。热障涂层粘结层的抗氧化性能是决定热障涂层寿命的主要因素,而粘结涂层的成分设计及制备工艺是影响粘结层高温抗氧化性能的关键因素。为提高TBCs的高温服役性能和延长其使用寿命,国内外学者在MCrAlY粘结涂层的元素成分优化设计及组织结构、抑制基底合金/粘结层元素互扩散的扩散障、建立精确预测TBCs服役性能的热力学-动力学模型以及优化粘结涂层制备工艺等方面开展了大量细致的研究工作。采用MCrAlY(M=Ni、Co或Ni+Co)粘结层的热障涂层具有良好的高温性能,可降低热端部件的温度,以延长热障涂层的使用寿命和提高其效率。寻求性能优良的粘结涂层已成为热障涂层领域的研究热点。热障涂层用粘结层的组成元素(Ni、Co、Cr、Al)、添加的微量活性元素(Y、Hf、Zr、Ta、Si或贵金属等)以及与涂层厚度、空隙、界面粗糙度和氧含量相关的制备工艺对合金涂层的性能起决定性作用。目前制备TBCs的技术主要有大气等离子喷涂(APS)技术和电子束-物理气相沉积(EB-PVD)技术。其中,APS层状结构热障涂层的沉积速率较高,隔热性能较好,但抗热震性能较差;而EB-PVD柱状结构热障涂层具备优异的抗热震性能和应变容限,但隔热性能较差、沉积速率低且制备成本高。为满足未来高推重比航空发动机叶片发展的需求,开发新型TBCs体系材料及新型TBCs制备技术是必经之路。本文综述了近年来热障涂层用MCrAlY粘结层的发展,主要介绍了MCrAlY粘结层的研究背景、应用领域及优点,讨论了粘结层成分优化设计、微观组织、性能退化以及制备方法等方面的最新研究进展。 展开更多

关键词 MCrAlY粘结层 成分优化设计 热障涂层 等离子喷涂 电子束-物理气相沉积

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热处理NiAl-Bi_(2)O_(3)涂层的宽温域循环摩擦学行为及高低温润滑相再生机制 被引量：1

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作者 孙虎伟 杨军 +4 位作者 易戈文 万善宏 王文珍 陕钰 白柳扬 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期49-63,共15页

采用UMT-3高温摩擦试验机评价了氩气气氛800℃热处理等离子喷涂NiAl-Bi_(2)O_(3)涂层在室温至800℃的摩擦磨损性能.通过分析热处理前后涂层及其摩擦表/界面的组成和微结构演变,首次研究了热处理NiAl-Bi_(2)O_(3)涂层的高低温润滑相(NiBi... 采用UMT-3高温摩擦试验机评价了氩气气氛800℃热处理等离子喷涂NiAl-Bi_(2)O_(3)涂层在室温至800℃的摩擦磨损性能.通过分析热处理前后涂层及其摩擦表/界面的组成和微结构演变,首次研究了热处理NiAl-Bi_(2)O_(3)涂层的高低温润滑相(NiBi、Bi_(2)O_(3)和NiO)自适应再生机制及宽温域循环摩擦学行为.结果表明:热处理能使涂层中产生弥散增强的Al2O3和具有中低温润滑性的金属间化合物NiBi,提高了涂层室温至800℃的减摩抗磨性能,尤其使涂层在400℃的摩擦系数和磨损率分别从0.39和35.56×10^(-5)mm^(3)/(N·m)降至0.28和8.53×10^(-5)mm^(3)/(N·m);在800℃时,接触表面通过摩擦氧化再次产生润滑相(Bi_(2)O_(3)、NiO),并与增强相Al2O3等自适应形成连续润滑的摩擦层,明显改善了涂层在宽温域、高低温循环下的润滑和抗磨性能.这种润滑相再生和连续摩擦层形成机制有望进一步提高金属基复合涂层的宽温域服役寿命.该研究结果对发展固体润滑和抗磨材料新技术具有重要的现实意义. 展开更多

关键词 NiBi Bi_(2)O_(3) 自适应再生 热处理 摩擦学性能 大气等离子喷涂 涂层

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大气等离子喷涂YSZ热障涂层内应力研究现状 被引量：5

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作者 赵远涛 张士陶 +5 位作者 姜涛 郭乐扬 张杨杨 李文戈 刘彦伯 张静 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第15期24-32,共9页

使用大气等离子喷涂(APS)技术制备氧化钇稳定氧化锆(YSZ)热障涂层(TBCs)已经得到广泛研究。内应力是影响TBCs系统性能和使用寿命的主要因素。过量的内应力会引起微裂纹的产生、扩展,导致YSZ TBCs过早失效。早期内应力主要由喷涂工艺、... 使用大气等离子喷涂(APS)技术制备氧化钇稳定氧化锆(YSZ)热障涂层(TBCs)已经得到广泛研究。内应力是影响TBCs系统性能和使用寿命的主要因素。过量的内应力会引起微裂纹的产生、扩展,导致YSZ TBCs过早失效。早期内应力主要由喷涂工艺、基体和粉末条件的不良选择引起,并引起早期裂纹的萌生与扩展。ZrO_(2)高温相变、热生长氧化物(TGO)生长和陶瓷与金属材料之间的热膨胀系数(CTE)失配是TBCs在热服役中内应力的主要来源。在内应力作用下,裂纹在表面陶瓷工作层(TC)/TGO或黏结层(BC)/TGO界面处萌生,扩张并导致涂层脱落失效。目前降低系统内应力以达到延长TBCs热服役寿命的主要思路有干预尖晶石TGO生成,制备复合涂层或使用稀土粒子稳定ZrO_(2)物相结构。 展开更多

关键词 热障涂层(TBCs) 大气等离子喷涂(aps) 氧化钇稳定氧化锆(YSZ) 内应力 热生长氧化物(TGO)

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磨料水射流去除等离子喷涂法热障涂层的试验研究

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作者 谢天海 高长水 +1 位作者 郭超 刘壮 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期792-799,共8页

热障涂层技术在航空发动机中具有延长热端部件使用寿命、提高功率和减少燃油消耗的优点。对热障涂层金属构件进行电火花小孔加工时,需要先去除金属基体表面的热障涂层。针对等离子喷涂法(Air plasma spray,APS)制备的热障涂层进行了磨... 热障涂层技术在航空发动机中具有延长热端部件使用寿命、提高功率和减少燃油消耗的优点。对热障涂层金属构件进行电火花小孔加工时,需要先去除金属基体表面的热障涂层。针对等离子喷涂法(Air plasma spray,APS)制备的热障涂层进行了磨料水射流去除加工试验。采用直径为300μm的低压磨料水射流,在室温下开展APS涂层的盲孔加工试验,以期为后续的电火花穿孔加工提供可能性。结果表明,冲蚀孔径和孔深随磨料浓度、射流压力、冲孔时间和靶距的增加而增大,涂层去除速率随磨粒硬度和粒径的增加而提高,APS涂层的冲蚀效率明显高于EB‑PVD涂层。 展开更多

关键词 磨料水射流加工 等离子喷涂法 热障涂层 微小孔加工 冲蚀孔型特征

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等离子喷涂(RE-Al)TaO_(4)钽酸盐环境障涂层性能研究

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作者 张陆洋 陈琳 +2 位作者 王建坤 张宇轩 冯晶 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第17期64-71,共8页

陶瓷基复合材料作为广泛应用于航空航天领域的先进结构材料,在实际服役环境中依赖于环境障涂层的保护作用,钽酸盐以其优异的高温热-力学性能和与陶瓷基复合材料适配的热膨胀系数((3.5~5.5)×10^(-6)K^(-1))成为极具潜力的环境障涂... 陶瓷基复合材料作为广泛应用于航空航天领域的先进结构材料,在实际服役环境中依赖于环境障涂层的保护作用,钽酸盐以其优异的高温热-力学性能和与陶瓷基复合材料适配的热膨胀系数((3.5~5.5)×10^(-6)K^(-1))成为极具潜力的环境障涂层材料。通过大气等离子喷涂(Atmospheric plasma spraying,APS)工艺在碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiCf/SiC)表面成功制备了(AlTa_(x))B_(2-2x)O_(4)/(RE-Al)TaO_(4)复合涂层,探索了涂层的最佳热处理工艺条件,同时对不同涂层结构方案的复合材料涂层试样进行1300℃热疲劳考核和弯曲强度测试,筛选出具有最优抗热疲劳性能的涂层结构,并通过XRD、SEM以及金相显微镜对涂层的表面形貌、裂纹扩展及元素分布进行了分析表征,相对于传统材料涂层,钽酸盐复合涂层以其在高温下优越的综合性能成为极具潜力的环境障涂层。 展开更多

关键词 大气等离子喷涂(aps) 环境障涂层(EBCs) 钽酸盐 热处理工艺 热疲劳 弯曲强度

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