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前驱体溶液等离子喷涂参数对涂层形貌的影响及沉积行为机理研究
1
作者 王瑞 叶福兴 段佳昊 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期55-60,共6页
目的对不同喷涂工艺参数下涂层的相结构、显微形貌进行研究,确定优化的喷涂工艺参数,讨论分析涂层的沉积行为机理。方法采用前驱体溶液等离子喷涂(SPPS)的方法制备纳米Yb_2O_3稳定的ZrO_2(YbSZ)涂层。在传统等离子喷涂的基础上,增加液... 目的对不同喷涂工艺参数下涂层的相结构、显微形貌进行研究,确定优化的喷涂工艺参数,讨论分析涂层的沉积行为机理。方法采用前驱体溶液等离子喷涂(SPPS)的方法制备纳米Yb_2O_3稳定的ZrO_2(YbSZ)涂层。在传统等离子喷涂的基础上,增加液料雾化装置,雾化喷嘴将溶液雾化后直接注入到等离子弧中,通过控制喷涂距离及喷涂功率,研究了涂层相结构、结晶度、晶粒尺寸以及显微形貌的变化趋势,并且结合显微形貌讨论了沉积机理。结果涂层呈现团聚大颗粒、纳米级粒子、大小均匀的孔隙三种显微形貌,大颗粒之间呈堆积形态。当喷涂功率为30 kW时,涂层呈现m-ZrO_2,平均晶粒尺寸达669 nm。随着喷涂距离、喷涂功率的增加,样品中检测到单一的t-ZrO_2相,而且纳米尺寸颗粒的数量大大增加,孔径变小。随着喷涂距离由60 mm增加到100 mm,平均晶粒尺寸先由429 nm减小到177 nm,随后又增加到319 nm。结论喷涂参数影响晶粒的结晶度、晶粒尺寸以及涂层的显微形貌,低功率下得到的涂层存在糊状未结晶组织。增大喷涂功率,可以有效增大结晶度和晶粒尺寸;随着喷涂距离的增大,晶粒尺寸先减小后增大。雾化液滴在等离子火焰中一般要经历浓缩、饱和、固化、析晶形核长大、粒子重熔扁平化的历程,喷涂功率越高,经历温区越高,液滴演变就越充分,通过优化工艺参数可以得到不同结构性能的功能涂层。 展开更多
关键词 前驱体溶液等离子喷涂 YbSZ 等离子焰流 喷涂参数 显微形貌 沉积行为
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前驱体溶液对液相等离子喷涂ZrO2纳米涂层结构和形貌的影响 被引量：3
2
作者 张子军 程旭东 +5 位作者 李其连 邓飞飞 高忠宝 陈明 毛昉 杨章富 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期59-63,共5页
以ZrOCl2.8H2O为原料采用溶胶凝胶法配置不同浓度的前驱体,用等离子喷涂法制备了ZrO2涂层。用SEM,XRD分析了涂层的显微组织与晶型结构。结果表明,该方法制得的涂层不具备层状组织结构,涂层断面上均匀地分布大小相近的圆状孔隙。涂层的... 以ZrOCl2.8H2O为原料采用溶胶凝胶法配置不同浓度的前驱体,用等离子喷涂法制备了ZrO2涂层。用SEM,XRD分析了涂层的显微组织与晶型结构。结果表明,该方法制得的涂层不具备层状组织结构,涂层断面上均匀地分布大小相近的圆状孔隙。涂层的结晶状况随着前驱体料浆的浓度而变化,浓度太大或太小都给涂层带来不利的影响,实验证明0.8mol/L前驱体料浆制备的涂层结晶状况良好;经计算和表征确定涂层内晶粒在纳米尺寸范围,明显小于常规方法制备纳米涂层的晶粒。 展开更多
关键词 前驱体 等离子喷涂 纳米涂层
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溶液前驱体等离子喷涂热障涂层的高温稳定性
3
作者 汪瑞军 王世兴 +2 位作者 鲍曼雨 李宏 王伟平 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期23-29,共7页
以锆盐和钇盐水溶液为原料,采用溶液前驱体等离子喷涂（SPPS）技术制备了氧化钇部分稳定氧化锆（7YSZ）热障涂层,利用X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱（Raman）和扫描电镜（SEM）研究了SPPS涂层在1200-1 400℃下的相结构和微观结构稳定性... 以锆盐和钇盐水溶液为原料,采用溶液前驱体等离子喷涂（SPPS）技术制备了氧化钇部分稳定氧化锆（7YSZ）热障涂层,利用X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱（Raman）和扫描电镜（SEM）研究了SPPS涂层在1200-1 400℃下的相结构和微观结构稳定性。结果表明：沉积态SPPS涂层为亚稳四方相（t′）,在1200℃和1 300℃时未发生亚稳四方相（t′）向单斜相（m）的转变,在1400℃热处理100h后出现了少量单斜相。在1200-1 400℃下,SPPS涂层发生了不同程度的烧结现象;随热处理温度升高,SPPS涂层晶粒长大速率增加,在1 200、1 300和1 400℃热处理100h后,最大晶粒尺寸分别约为350、700和1100nm。同时,在1400℃下热处理100h后,涂层中仍然存在大量1μm的微孔,表明其具有较好的微孔保持能力。 展开更多
关键词 溶液前驱体 等离子喷涂 热障涂层 微观结构
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Si掺杂对溶液等离子喷涂TiO_2涂层结构及光催化性能的影响 被引量：3
4
作者 李大玉 张徐 +3 位作者 李嘉伟 张燕军 张娅 张超 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期220-226,共7页
目的采用溶液前驱体等离子喷涂制备TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层,并分别研究H2流量和Si掺杂对TiO_2涂层光催化性能的影响。方法通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱和傅里叶变换近红外光谱表征样品的晶相、表面形貌以及化学结构,然后... 目的采用溶液前驱体等离子喷涂制备TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层,并分别研究H2流量和Si掺杂对TiO_2涂层光催化性能的影响。方法通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱和傅里叶变换近红外光谱表征样品的晶相、表面形貌以及化学结构,然后以甲基橙为目标物,借此模拟有机污染物,利用光化学反应仪测试TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层的光催化性能。结果适量Si掺杂可以细化晶粒,提升TiO_2涂层中锐钛相含量(从7.4%提高到49%),同时形成Ti—O—Si键,Si掺TiO_2涂层甲基橙的降解率达到95%左右,高于纯TiO_2涂层80%的降解率。随着H2流量增加,TiO_2涂层中的晶粒明显粗化,主要以金红石相的形式存在,H2流量为8 L/min的TiO_2涂层甲基橙降解率达到82%,要远高于H2流量为4、10 L/min的52%和33%。结论 Si掺杂TiO_2涂层比纯TiO_2涂层的光催化性能更优,当H2流量为8 L/min时,光催化性能最好。 展开更多
关键词 Si掺杂TiO2 溶液前驱体等离子喷涂 氢气流量 光催化性能
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反应等离子喷涂TiC/Fe-Ni金属陶瓷复合涂层的显微组织 被引量：18
5
作者 朱警雷 黄继华 +3 位作者 王海涛 徐俊龙 赵兴科 张华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期36-41,共6页
采用前驱体碳化复合技术制备Ti-Fe-Ni-C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术(RPS)原位合成并沉积了TiC/Fe-Ni基金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究复合粉末和涂层的成分、组织结构,考察复合粉末的TiC含量及复合粉末粒度对涂层组织结... 采用前驱体碳化复合技术制备Ti-Fe-Ni-C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术(RPS)原位合成并沉积了TiC/Fe-Ni基金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究复合粉末和涂层的成分、组织结构,考察复合粉末的TiC含量及复合粉末粒度对涂层组织结构的影响。结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的反应喷涂复合粉末粒度均匀、无有害相生成;TiC/Fe-Ni复合涂层由不同含量TiC颗粒分布于晶粒内部而形成的晶内型复合强化片层叠加而成,基体主要为(Fe、Ni)固溶体,TiC颗粒呈纳米级;涂层TiC含量较高时,纳米级TiC颗粒弥散分布更均匀;喷涂粉末粒度较大时,片层厚度较大,孔隙率较高。 展开更多
关键词 TiC/Fe-Ni 反应等离子喷涂 前驱体 金属陶瓷复合涂层
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反应等离子喷涂TiC陶瓷增强金属复合涂层组织性能 被引量：2
6
作者 张强 王海涛 +2 位作者 黄继华 赵兴科 张华 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2008年第6期32-36,共5页
采用前驱体碳化复合技术利用钛铁粉为原料制备Ti–Fe–Ni–C和Ti–Fe–C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术(RPS)原位合成并沉积了TiC/Fe–Ni和TiC/Fe金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究了复合粉末和不同基体涂层的成分、组织结构,... 采用前驱体碳化复合技术利用钛铁粉为原料制备Ti–Fe–Ni–C和Ti–Fe–C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术(RPS)原位合成并沉积了TiC/Fe–Ni和TiC/Fe金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究了复合粉末和不同基体涂层的成分、组织结构,测量了2种涂层的显微硬度和磨损量。结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的反应喷涂复合粉末粒度均匀、无有害相生成;制备的复合涂层由不同TiC颗粒含量的片层组织叠加而成;TiC颗粒大致呈球形,基体主要为Fe及Fe、Ni固溶体。TiC/Fe–Ni涂层较TiC/Fe涂层组织更加均匀、致密,且具有较高的显微硬度和较好的耐磨性。 展开更多
关键词 反应等离子喷涂 TIC 前驱体 金属陶瓷 复合涂层
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液相等离子喷涂制备纳米涂层的研究进展 被引量：4
7
作者 杨晖 陈礼洲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期58-60,64,共4页
液相等离子喷涂是当今纳米涂层制备技术的研究热点。根据液相前驱体的特性将其分为悬浮液、有机或无机溶液、溶胶,并比较了它们的优缺点和介绍了其研究进展;综述了该技术在SOFC、光催化、新一代热障涂层和超耐磨耐蚀涂层等方面的应用进... 液相等离子喷涂是当今纳米涂层制备技术的研究热点。根据液相前驱体的特性将其分为悬浮液、有机或无机溶液、溶胶,并比较了它们的优缺点和介绍了其研究进展;综述了该技术在SOFC、光催化、新一代热障涂层和超耐磨耐蚀涂层等方面的应用进展。机理研究、前驱体的制备和工艺优化将是该技术今后主要的研究方向。 展开更多
关键词 等离子喷涂 液相前驱体 纳米涂层
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液相等离子喷涂技术研究进展 被引量：4
8
作者 王喆 杜令忠 +4 位作者 兰昊 黄传兵 张伟刚 王斌利 张会盈 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期336-346,352,共12页
随着航空航天等高精尖技术的发展,涂层材料的研究与应用受到广泛关注。高性能涂层材料应用在航空发动机领域可以提高效率、减少能源损失、增加使用寿命。与传统的大气等离子体喷涂(APS)技术相比,液相喷涂技术可以制备出纳米或亚微米级... 随着航空航天等高精尖技术的发展,涂层材料的研究与应用受到广泛关注。高性能涂层材料应用在航空发动机领域可以提高效率、减少能源损失、增加使用寿命。与传统的大气等离子体喷涂(APS)技术相比,液相喷涂技术可以制备出纳米或亚微米级多孔结构涂层。综述了液相喷涂技术的研究现状,并对喷涂形成机理、溶液的制备、涂层的微观结构及热稳定性能进行了分类讨论。首先,介绍了液相喷涂中悬浮液等离子喷涂(SPS)和溶液前驱体等离子喷涂(SPPS)的研究背景和意义,并对两者之间的差异和相关性进行比较说明;其次,对液相喷涂涂层的形成机理、溶液的制备以及工艺参数,对喷涂过程中液滴移动轨迹进行了分析;最后,对不同涂层的组织结构、热稳定性等方面进行了讨论,提出通过优化工艺条件,改善涂层的微观结构和性能,提高液相喷涂技术在工业中的应用价值。 展开更多
关键词 液相等离子体喷涂 微观结构 悬浮液等离子喷涂 溶液前驱体等离子喷涂 沉积效率 热稳定性
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SPPS纳米结构涂层的研究进展 被引量：2
9
作者 林锋 蒋显亮 +4 位作者 于月光 曾克里 任先京 李振铎 周恒 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第F05期37-39,46,共4页
对溶盐前驱体注入等离子体液相喷涂制备纳米结构涂层的研究进展进行了综述。介绍了液体原料注入誓离子体喷涂的过程及机理，对采用液相喷涂方法制备纳米结构涂层的优异性能以及存在的问题进行了分析，并对其应用及进一步的发展进行了展望。
关键词 SPPS 纳米结构涂层 溶盐前驱体 等离子体喷涂
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纳米结构热障涂层研究进展 被引量：1
10
作者 黄亮亮 孟惠民 唐静 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期105-114,共10页
本文主要综述了目前制备纳米结构热障涂层的三种方法,即大气等离子喷涂、溶液前驱体等离子喷涂和悬浮液等离子喷涂,并对这三种方法的工艺过程、制备原理、涂层的微观结构特征和研究现状进行了归纳。最后,总结了纳米结构热障涂层研究目... 本文主要综述了目前制备纳米结构热障涂层的三种方法,即大气等离子喷涂、溶液前驱体等离子喷涂和悬浮液等离子喷涂,并对这三种方法的工艺过程、制备原理、涂层的微观结构特征和研究现状进行了归纳。最后,总结了纳米结构热障涂层研究目前存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 纳米结构 热障涂层 等离子喷涂 溶液前驱体 悬浮液
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