国外航空发动机用SiC_f/SiC复合材料的材料级性能测试研究进展 被引量：38

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作者 刘虎 杨金华 +3 位作者 周怡然 吕晓旭 齐哲 焦健 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1-12,共12页

国外在航空发动机用SiC_f/SiC复合材料的研发和应用方面进展迅速,这得益于其开展了大量的材料级性能测试并借此建立的材料性能数据库。本文梳理了SNECMA,NASA,GE公司典型SiC_f/SiC复合材料牌号的基本物理性能和力学性能,探讨了制备工艺... 国外在航空发动机用SiC_f/SiC复合材料的研发和应用方面进展迅速,这得益于其开展了大量的材料级性能测试并借此建立的材料性能数据库。本文梳理了SNECMA,NASA,GE公司典型SiC_f/SiC复合材料牌号的基本物理性能和力学性能,探讨了制备工艺等因素对材料性能的影响,着重分析并讨论了复合材料的拉伸性能;同时综述了国外在该类材料使用性能方面开展的测试,主要包括高温抗氧化性、高温水/氧环境性能、疲劳及蠕变性能、抗热冲击性能以及抗外来物冲击测试等,并对材料在热、力、水、氧等不同环境因素下的损伤行为和失效机制进行了阐述。在此基础上,提出了我国在SiC_f/SiC复合材料后续性能测试研究方面的建议。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 材料级测试 物理性能 力学性能 使用性能

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航空发动机用连续SiC_f/SiC复合材料制备工艺及应用前景 被引量：19

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作者 刘虎 杨金华 焦健 《航空制造技术》 2017年第16期90-95,共6页

介绍了连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiC_f/Si C)常见的3种制备工艺,即化学气相渗透(CVI)工艺、前驱体浸渍/裂解(PIP)工艺及熔渗(MI)工艺的不同特点,探讨了国外不同工艺制备的复合材料的基本性能,并简述了SiC_f/SiC陶瓷基复合材... 介绍了连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiC_f/Si C)常见的3种制备工艺,即化学气相渗透(CVI)工艺、前驱体浸渍/裂解(PIP)工艺及熔渗(MI)工艺的不同特点,探讨了国外不同工艺制备的复合材料的基本性能,并简述了SiC_f/SiC陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用情况,以期为该材料在国内航空发动机领域的发展提供一定的参考。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 化学气相渗透 前驱体浸渍/裂解 熔渗

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酸性盐雾腐蚀预损伤对镍铬铁/铝/氮化硼涂层的可磨耗性能影响研究

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作者 房永超 李姝 +7 位作者 刘振 李超超 李彰 王森源 肖晨兵 杜修忻 王长亮 田浩亮 《表面技术》 北大核心 2025年第6期87-97,共11页

目的 探究酸性盐雾192 h腐蚀对镍铬铁/铝/氮化硼(NiCrFe/Al/BN)涂层可磨耗性能的影响。方法 采用火焰喷涂与大气等离子喷涂方式制备NiCrFe/Al/BN涂层,并对其进行192h酸性盐雾腐蚀处理。通过表面洛氏硬度检测、结合强度检测、可磨耗刮擦... 目的 探究酸性盐雾192 h腐蚀对镍铬铁/铝/氮化硼(NiCrFe/Al/BN)涂层可磨耗性能的影响。方法 采用火焰喷涂与大气等离子喷涂方式制备NiCrFe/Al/BN涂层,并对其进行192h酸性盐雾腐蚀处理。通过表面洛氏硬度检测、结合强度检测、可磨耗刮擦性能检测,分析酸性盐雾192 h腐蚀前后涂层的硬度、结合强度、进给深度比(Incursion Depth Ratio,IDR)值转变,并通过扫描电镜分析酸性盐雾腐蚀前后涂层的表面、截面与可磨耗刮擦面形貌。结果 经过酸性盐雾192 h腐蚀后,NiCrFe/Al/BN涂层表面的Ni、Cr等元素发生腐蚀,生成CrO(OH)、Ni_(2)O_(2)(OH)_(4)、Ni(ClO_(4))_(2)、NiClO_(4)、FeCl_(2)·2H_(2)O、Al_(2)O_(3)等绿色、白色与锈红色混合腐蚀产物,内部局部位置发生渗透腐蚀。涂层的表面平均硬度由(64.9±3.1) HR15Y降低至(61.3±3.7) HR15Y,平均结合强度由(8.8±0.3) MPa降低至(7.0±1.0) MPa,平均IDR值由(13.09±1.80)%提升至(14.33±1.16)%,平均摩擦因数由0.341±0.017提升至0.460±0.019。酸性盐雾腐蚀后NiCrFe/Al/BN涂层的可磨耗性能下降。结论NiCrFe/Al/BN涂层内部的局部腐蚀位置质软且结构疏松,刮磨作用下倾向于发生黏着态磨损,而并非腐蚀前喷涂态涂层的黏着磨损与磨粒磨损混合,进而导致涂层与对偶叶片间的刮磨加剧,引发径向碰磨力下降,切向碰磨力升高,平均摩擦因数升高。 展开更多

关键词 镍铬铁/铝/氮化硼涂层 酸性盐雾腐蚀 可磨耗性能 热喷涂 磨损机制

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三种典型发动机用材料疲劳极限应力集中敏感性及喷丸的影响 被引量：6

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作者 王欣 李旭东 +5 位作者 宋颖刚 王强 罗学昆 艾莹珺 汤智慧 赵振业 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期102-107,共6页

针对发动机用C250钢、TA29钛合金和FGH96粉末合金,开展应力集中系数K_t=1和K_t=1.7条件下疲劳曲线研究,并研究喷丸对应力集中条件下疲劳极限的影响。结果表明:当应力集中系数由K_t=1提高到K_t=1.7时,C250钢、TA29钛合金和FGH96粉末合金... 针对发动机用C250钢、TA29钛合金和FGH96粉末合金,开展应力集中系数K_t=1和K_t=1.7条件下疲劳曲线研究,并研究喷丸对应力集中条件下疲劳极限的影响。结果表明:当应力集中系数由K_t=1提高到K_t=1.7时,C250钢、TA29钛合金和FGH96粉末合金的107周次疲劳极限分别从757 MPa,366 MPa和566 MPa降低到526 MPa,240 MPa和465 MPa,说明上述三个高强度合金都存在明显的疲劳极限应力集中敏感性;喷丸强化后,K_t=1.7条件下的疲劳极限提高至597 MPa,297 MPa和530 MPa,说明喷丸有助于从工艺角度缓和高强度合金的疲劳极限应力集中敏感性;随着应力集中系数增加,TA29钛合金和FGH96粉末合金的10~5周次和10~7周次对应疲劳强度差也随之减小,喷丸处理能够使疲劳性能数据的分散性有所降低。 展开更多

关键词 发动机典型材料 疲劳极限 应力集中敏感性 喷丸

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碳化硅陶瓷基复合材料界面层技术研究进展 被引量：18

5

作者 杨金华 吕晓旭 焦健 《航空制造技术》 2018年第11期79-87,共9页

碳化硅陶瓷基复合材料的常用界面层为热解碳界面层与BN界面层,热解碳界面层的制备技术已经相对成熟,但由于在高于400℃时易发生氧化而限制了其在高温氧化性气氛下的长时间使用;BN界面层的制备技术近年得到了快速发展,并且新型原材料及... 碳化硅陶瓷基复合材料的常用界面层为热解碳界面层与BN界面层,热解碳界面层的制备技术已经相对成熟,但由于在高于400℃时易发生氧化而限制了其在高温氧化性气氛下的长时间使用;BN界面层的制备技术近年得到了快速发展,并且新型原材料及新型制备工艺层出不穷;界面层评价技术方面,尽管其对复合材料性能优化具有重要意义,但是目前存在样品制备困难及数据分散度大的难题。针对界面层在碳化硅陶瓷基复合材料中的作用、常见的界面层类型、界面层的制备方法、界面层的评价方法及界面层的发展趋势进行了综合阐述。认为在开发新型前驱体、开发新型制备工艺、提高原材料利用率方面,界面层研究有着广阔的发展空间,进一步提高材料性能及多层界面层设计是其未来发展趋势。对国内该领域的发展有一定的参考价值。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 界面层 碳化硅纤维 增韧机制 氮化硼 热解碳

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共熔法制备二硼化钛基复合材料的研究

6

作者 杨金华 刘占军 +1 位作者 郭全贵 焦健 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2019年第3期311-317,共7页

采用共熔法制备二硼化钛基复合材料,两组样品初始组份分别为TiB2、SiC及鳞片石墨,TiB2、TiC、SiC与鳞片石墨。研究表明,共熔法制备的复合材料中各相分散均匀,产物中的石墨高度有序,石墨层间距分别为0.3385 nm与0.3367 nm,且微晶厚度分别... 采用共熔法制备二硼化钛基复合材料,两组样品初始组份分别为TiB2、SiC及鳞片石墨,TiB2、TiC、SiC与鳞片石墨。研究表明,共熔法制备的复合材料中各相分散均匀,产物中的石墨高度有序,石墨层间距分别为0.3385 nm与0.3367 nm,且微晶厚度分别为60.8 nm及46.7 nm;拉曼光谱峰形及参数表明石墨的网格结构中掺杂有硼元素;TiB2基复合材料样品中孔隙率分别为12.5%与13.8%,热导率分别为41.0 W/(m K)与52.9 W/(m K)。 展开更多

关键词 二硼化钛 超高温陶瓷 陶瓷基复合材料 共熔

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层压成型工艺制备近净成型反应烧结碳化硅材料的研究 被引量：2

7

作者 杨金华 刘虎 +1 位作者 焦春荣 焦健 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期57-61,共5页

采用层压成型工艺制备反应烧结碳化硅,其主要工艺步骤包括原材料料片的制备、层压成型、炭化及熔渗四步。材料在热压、炭化及熔渗后尺寸变化率分别为1.13%、1.65%与0.70%。碳化后得到的多孔体具有均匀的孔径分布,其中值孔径为0.23μm。... 采用层压成型工艺制备反应烧结碳化硅,其主要工艺步骤包括原材料料片的制备、层压成型、炭化及熔渗四步。材料在热压、炭化及熔渗后尺寸变化率分别为1.13%、1.65%与0.70%。碳化后得到的多孔体具有均匀的孔径分布,其中值孔径为0.23μm。制备的反应烧结碳化硅材料弯曲强度为269±23 MPa,弯曲模量为231±9 GPa,密度为3.016±0.003g/cm3,孔隙率为2.05±0.38%,实现了近净成型法制备高强度反应烧结碳化硅材料。 展开更多

关键词 碳化硅 反应烧结碳化硅 熔渗 结构陶瓷

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酸性盐雾腐蚀对Al-BN涂层可磨耗性能的影响

8

作者 房永超 李姝 +5 位作者 刘振 李彰 王森源 王长亮 田浩亮 韩晓涵 《材料工程》 北大核心 2025年第2期39-49,共11页

为探究酸性盐雾腐蚀对铝氮化硼(Al-BN)涂层可磨耗行为的影响,开展了酸性盐雾腐蚀192 h前后大气等离子喷涂制备Al-BN涂层的组织结构、表面硬度、结合强度和可磨耗性能的对比研究。结果表明:经过酸性盐雾192 h腐蚀后,Al-BN涂层表面形成了... 为探究酸性盐雾腐蚀对铝氮化硼(Al-BN)涂层可磨耗行为的影响,开展了酸性盐雾腐蚀192 h前后大气等离子喷涂制备Al-BN涂层的组织结构、表面硬度、结合强度和可磨耗性能的对比研究。结果表明:经过酸性盐雾192 h腐蚀后,Al-BN涂层表面形成了由Al,Al_(2)O_(3),NaCl,BN组成的厚度约为300~350μm的腐蚀致密层。相较于腐蚀前涂层,该腐蚀致密层的平均硬度与平均结合强度方差增大,在刮削过程中部分弱结合部位易发生刮离,并黏附于对偶叶片摩擦面,造成Al-BN涂层的进给深度比(incursion depth ratio,IDR)值由酸性盐雾腐蚀前的(11.43±0.46)%转变为酸性盐雾腐蚀后的(-12.02±0.38)%,导致Al-BN涂层的可磨耗刮磨机制由塑性变形、黏着磨损混合形式转变为塑性变形、黏着磨损、刮离黏附混合机制,摩擦因数由腐蚀前0.34±0.02提升至0.55±0.03。由此可知,酸性盐雾腐蚀对Al-BN涂层的可磨耗性能造成了不利影响。 展开更多

关键词 铝氮化硼涂层 酸性盐雾腐蚀 可磨耗性能 大气等离子喷涂

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共熔法制备超高温陶瓷基复合材料 被引量：2

9

作者 杨金华 刘占军 郭全贵 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期37-43,共7页

首次采用共熔法制备超高温陶瓷基复合材料,三个样品初始组分分别为ZrB_2与鳞片石墨,ZrB_2、TaB_2、SiC及鳞片石墨,ZrB_2、MoSi_2与鳞片石墨。研究结果表明,共熔法制备的复合材料中各相分散均匀,产物中的石墨高度有序,石墨层间距分别为0.... 首次采用共熔法制备超高温陶瓷基复合材料,三个样品初始组分分别为ZrB_2与鳞片石墨,ZrB_2、TaB_2、SiC及鳞片石墨,ZrB_2、MoSi_2与鳞片石墨。研究结果表明,共熔法制备的复合材料中各相分散均匀,产物中的石墨高度有序,石墨层间距分别为0.335 4、0.335 9与0.337 7 nm,且三者的微晶厚度分别为63.4、51.5及68.7 nm,拉曼光谱结果表明硼已经掺杂进入了石墨的网格结构。所制得的超高温陶瓷基复合材料样品中均存在一定的孔隙率,且制备的超高温陶瓷基复合材料的热导率较低。该方法为一种新型、快速、一步法制备超高温陶瓷基复合材料工艺。 展开更多

关键词 二硼化锆 超高温陶瓷 陶瓷基复合材料 共熔

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熔融渗硅工艺制备的SiC_(f)/SiC复合材料微观结构与性能 被引量：16

10

作者 刘虎 杨金华 +2 位作者 陈子木 郎旭东 焦健 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期48-54,共7页

SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC复合材料)在航空发动机热端部件方面具有重要应用。本文以第二代碳化硅纤维为增强材料,采用熔融渗硅工艺制备出SiCf/SiC复合材料,测试复合材料的基本物理性能及常规力学性能,并利用Micro-CT、SEM... SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC复合材料)在航空发动机热端部件方面具有重要应用。本文以第二代碳化硅纤维为增强材料,采用熔融渗硅工艺制备出SiCf/SiC复合材料,测试复合材料的基本物理性能及常规力学性能,并利用Micro-CT、SEM对试样的微观结构和断面进行了表征分析。结果显示:SiCf/SiC复合材料的体积密度为2.78 g/cm^3,开气孔率小于2.0%,基体较为致密,1200℃时热导率(厚度方向)为14.30 W/(m∙K),室温~1200℃厚度方向和面内方向的线胀率分别为0.59%、0.56%,平均热胀系数分别为5.02×10^-6、4.73×10^-6/K;室温面内拉伸强度典型值为317 MPa,SEM显示试样断面具有明显的纤维拔出效应,弯曲强度和层间拉伸强度典型值分别达794和49 MPa。 展开更多

关键词 SICF /SiC复合材料 熔融渗硅 力学性能

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熔融渗硅处理对PIP工艺制备的SiC_f/SiC复合材料性能影响 被引量：9

11

作者 杨金华 姜卓钰 +3 位作者 吕晓旭 刘虎 杨瑞 焦健 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2019年第6期833-839,共7页

采用前驱体浸渍裂解工艺及浸渍裂解-熔融渗硅复合工艺制备了SiC_f/SiC复合材料。首先采用前驱体浸渍裂解工艺及两种不同界面层的纤维布制备复合材料,当界面层为BN/SiC双界面层时,制备的复合材料弯曲强度为373±71MPa,体积密度为2.35... 采用前驱体浸渍裂解工艺及浸渍裂解-熔融渗硅复合工艺制备了SiC_f/SiC复合材料。首先采用前驱体浸渍裂解工艺及两种不同界面层的纤维布制备复合材料,当界面层为BN/SiC双界面层时,制备的复合材料弯曲强度为373±71MPa,体积密度为2.351g/cm^3,显气孔率为15%;当界面层为热解碳界面层时,制备的复合材料弯曲强度为717±59MPa,体积密度为2.263g/cm^3,显气孔率为21%。经熔融渗硅后,上述两种复合材料的弯曲强度分别为291±42MPa与320±134MPa,体积密度分别为2.504g/cm^3与2.496g/cm^3,显气孔率分别降至7%与6%。实验结果表明,界面层对复合材料性能影响较为显著,采用复合工艺能够明显降低材料孔隙率,熔融渗硅后材料性能下降,下降幅度与界面层类型有关。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 碳化硅纤维 熔融渗硅 前驱体浸渍裂解 碳化硅

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熔融渗硅对石墨材料微观结构及性能的影响 被引量：5

12

作者 杨金华 艾莹珺 +4 位作者 陈子木 刘虎 齐哲 吕晓旭 焦健 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第1期231-240,251,共11页

选用四种不同孔隙结构的石墨进行熔融渗硅(简称熔渗)反应,采用扫描电镜、X-射线衍射、压汞、CT等方法表征了熔渗前后材料的微观形貌、物相及孔隙结构。结果表明,熔渗后的材料由石墨、硅及碳化硅三种物相组成,且硅及碳化硅的分布与石墨... 选用四种不同孔隙结构的石墨进行熔融渗硅(简称熔渗)反应,采用扫描电镜、X-射线衍射、压汞、CT等方法表征了熔渗前后材料的微观形貌、物相及孔隙结构。结果表明,熔渗后的材料由石墨、硅及碳化硅三种物相组成,且硅及碳化硅的分布与石墨孔隙结构相关。熔渗后样品孔隙率均<1%,体积密度提高21.08%~35.94%。熔渗后材料强度及模量均有明显提高,强度是原石墨样品的1.7~6.2倍,模量是原石墨样品的2.4~7倍,提高幅度与石墨孔隙结构及晶粒尺寸相关。理论计算结果表明,石墨样品熔渗过程主要受扩散-反应控制。 展开更多

关键词 石墨 陶瓷基复合材料 碳化硅 熔融渗硅 微观结构

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GH909合金热盐腐蚀行为及力学性能衰减研究 被引量：1

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作者 淳道勇 詹中伟 +1 位作者 葛玉麟 孙志华 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2022年第12期11-16,共6页

在盐雾环境和高温工况下,航空发动机的GH909合金等零件会发生严重的热盐腐蚀,进而影响其服役性能。本文采用高温涂盐腐蚀实验,研究GH909合金的热盐腐蚀行为,采用腐蚀增重测试拟合了GH909合金的热盐腐蚀动力学;采用扫描电镜等观察了GH90... 在盐雾环境和高温工况下,航空发动机的GH909合金等零件会发生严重的热盐腐蚀,进而影响其服役性能。本文采用高温涂盐腐蚀实验,研究GH909合金的热盐腐蚀行为,采用腐蚀增重测试拟合了GH909合金的热盐腐蚀动力学;采用扫描电镜等观察了GH909合金的腐蚀形貌;采用拉伸测试和旋转弯曲疲劳测试检测GH909合金热盐腐蚀不同时间的力学性能,并对疲劳断口进行分析。研究结果显示,GH909合金热盐腐蚀过程中持续增重,但增重速率逐渐降低;腐蚀过程为均匀腐蚀,GH909合金表面的腐蚀裂纹逐渐加宽加深,并形成孔洞结构,经过100 h后的腐蚀深度可达40μm左右,并有持续深入的趋势。热盐腐蚀对GH909合金的室温及650℃高温拉伸性能影响不明显,对高温旋转弯曲疲劳寿命有一定降低。 展开更多

关键词 GH909合金 热盐腐蚀 腐蚀动力学 力学性能

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大气等离子喷涂Si/Mullite+BSAS/Yb_(2)Si_(2)O_(7)环境障涂层的制备与水氧腐蚀行为

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作者 崔永静 郭孟秋 +4 位作者 马玉洁 周邦阳 范尚武 焦健 成来飞 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期37-45,共9页

以固相烧结法制备的Yb_(2)Si_(2)O_(7)粉体作为原材料,采用大气等离子喷涂工艺在SiC基体表面制备Si/Mullite+BSAS/Yb_(2)Si_(2)O_(7)三层结构环境障涂层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射分析仪、纳米压痕试验机等设备研究涂层... 以固相烧结法制备的Yb_(2)Si_(2)O_(7)粉体作为原材料,采用大气等离子喷涂工艺在SiC基体表面制备Si/Mullite+BSAS/Yb_(2)Si_(2)O_(7)三层结构环境障涂层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射分析仪、纳米压痕试验机等设备研究涂层的显微组织、相结构和力学性能。结果表明:粉体材料由83%Yb_(2)Si_(2)O_(7)相和17%Yb_(2)SiO_(5)相(质量分数)组成,等离子喷涂获得的Yb_(2)Si_(2)O_(7)层孔隙率为(6.61±0.65)%,涂层结合强度达(22.82±3.55)MPa,涂层断裂韧度达(1.98±0.12)MPa·m1/2。此外,涂层1350℃条件下水氧耦合腐蚀测试结果显示Yb_(2)Si_(2)O_(7)单斜相含量先降低后提高,硅黏结层高温氧化形成的热生长氧化物SiO_(2)与Mullite+BSAS界面相容,未发现Mullite+BSAS与Yb_(2)Si_(2)O_(7)层互扩散现象,硅层的损耗是涂层使用寿命的主要限制环节。 展开更多

关键词 环境障涂层 等离子喷涂 碳化硅陶瓷基复合材料 Yb_(2)Si_(2)O_(7)

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电火花沉积高熵合金涂层的研究现状与展望 被引量：10

15

作者 田浩亮 张晓敏 +7 位作者 金国 朴钟宇 王长亮 郭孟秋 杜修忻 王天颖 张昂 肖晨兵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期342-346,共5页

基于高熵效应的多主元合金克服了传统高熵合金(HEA)的弊端,形成了综合性能优异的简单固溶体。最初,高熵合金的设计理念主要通过块状高熵合金来实现,随着人们对高熵合金的深入研究,高性能高熵合金涂层的概念被提出来。但是,现有的磁控溅... 基于高熵效应的多主元合金克服了传统高熵合金(HEA)的弊端,形成了综合性能优异的简单固溶体。最初,高熵合金的设计理念主要通过块状高熵合金来实现,随着人们对高熵合金的深入研究,高性能高熵合金涂层的概念被提出来。但是,现有的磁控溅射、热喷涂和激光熔覆技术制备高熵合金涂层存在厚度低、孔隙率高、对异形关键部件涂层可达性差等问题,严重阻碍了高熵合金涂层在航空航天领域的应用。电火花沉积技术不但具有绿色、节能、省材等优势,而且针对细长管内壁和弯曲弧面等结构特征的关键件,电火花沉积高熵合金涂层的厚度均匀、可达性良好。除了对涂层制备工艺的探索外,众多学者还通过高熵合金涂层设计的五大效应之一“鸡尾酒效应”改变组元进行调配以及添加WC等硬质颗粒和稀土元素来达到涂层所需的组织和性能。最后,研究者往往会在涂层制备之前采用正交试验等手段优化高熵合金涂层制备的工艺参数,提高涂层所需要的性能。本文详细介绍了高熵合金设计原理及不同技术制备高熵合金涂层的研究进展,总结了不同高熵合金涂层体系结构与性能之间的关系,并指出利用电火花沉积高熵合金涂层作为表面改性手段的发展前景。 展开更多

关键词 高熵合金 电火花沉积 高熵合金涂层

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钴基合金刷丝与碳化铬涂层高线速度磨损行为研究 被引量：9

16

作者 徐乙人 祝天一 +4 位作者 李永健 王长亮 马婷 胡广阳 王玉明 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1216-1225,共10页

在超高速磨损试验器上开展刷式密封磨损试验,摩擦副为GH5605钴基高温合金刷丝束和喷涂碳化铬耐磨涂层的跑道试样,最高摩擦线速度达到400 m/s.利用扫描电镜和能谱分析研究了摩擦表面的磨损形貌及材料成分,发现试验后的碳化铬涂层存在材... 在超高速磨损试验器上开展刷式密封磨损试验,摩擦副为GH5605钴基高温合金刷丝束和喷涂碳化铬耐磨涂层的跑道试样,最高摩擦线速度达到400 m/s.利用扫描电镜和能谱分析研究了摩擦表面的磨损形貌及材料成分,发现试验后的碳化铬涂层存在材料剥落和刷丝材料附着,刷丝尖端出现以犁沟和涂抹为主要特征的磨损,且摩擦线速度达到400 m/s时出现刷丝尖端粘连和严重氧化现象.通过分析刷丝尖端磨损形貌的形成机制及摩擦表面的材料转移机理,认为刷丝尖端的主要磨损机制为二体磨粒磨损,而涂层的材料剥落现象会加剧其对刷丝的磨粒磨损作用.使用共聚焦显微镜测量了磨痕深度,并与转子离心涨大变形量进行对比分析,分析结果表明超高线速度条件下转子的离心涨大增加了刷丝束和跑道涂层间的干涉,显著加剧了摩擦副的磨损. 展开更多

关键词 航空发动机 刷式密封 磨粒磨损 黏着磨损 磨损机理

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高固体分含氟羟基丙烯酸酯树脂的合成及性能研究 被引量：1

17

作者 刘虎 肖国民 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期30-37,共8页

分别以甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸六氟丁酯为含氟单体,采用硫代甘油为链转移剂,通过自由基溶液聚合制备了2种含氟羟基丙烯酸酯树脂,考察了硫代甘油用量对树脂相对分子质量、黏度及羟基含量的影响,对树脂结构和热稳定性进行了表征... 分别以甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸六氟丁酯为含氟单体,采用硫代甘油为链转移剂,通过自由基溶液聚合制备了2种含氟羟基丙烯酸酯树脂,考察了硫代甘油用量对树脂相对分子质量、黏度及羟基含量的影响,对树脂结构和热稳定性进行了表征;同时以多异氰酸酯为固化剂制备了聚氨酯涂膜,并对涂膜的表面能、光学透过性、耐化学品性以及常规物理性能进行了测试。结果表明:在硫代甘油用量为4%、固体分含量为60%的条件下,2种树脂的相对分子质量和黏度分别低至1 891、(231±2) mPa·s和2 144、(362±3) mPa·s;聚氨酯涂膜具有一定的疏水性,在可见光区范围内,涂膜光透过率大于98%,并具有良好的耐化学品性及常规物理性能。 展开更多

关键词 高固体分 含氟羟基丙烯酸酯树脂 硫代甘油 聚氨酯

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稀土硅酸盐环境障涂层研究进展 被引量：7

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作者 周邦阳 崔永静 +3 位作者 王长亮 岳震 焦健 宇波 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期12-23,共12页

陶瓷基复合材料凭借耐高温、低密度、高温力学性能优异等特性,成为高性能航空发动机热端部件的理想材料。然而,在发动机服役环境下,陶瓷基复合材料面临严重的水汽腐蚀问题,必须在其表面涂覆环境障涂层以延长使用寿命。稀土硅酸盐因具有... 陶瓷基复合材料凭借耐高温、低密度、高温力学性能优异等特性,成为高性能航空发动机热端部件的理想材料。然而,在发动机服役环境下,陶瓷基复合材料面临严重的水汽腐蚀问题,必须在其表面涂覆环境障涂层以延长使用寿命。稀土硅酸盐因具有与基体适配的热膨胀系数、优异的抗水氧腐蚀性能和高温稳定性,是新一代环境障涂层的主要候选材料。本文综述了稀土硅酸盐的特性、制备技术与典型服役性能,重点讨论了稀土硅酸盐分类、热/物理特性以及高温腐蚀过程中的损伤机制和失效机理。最后,提出了多组元稀土硅酸盐高熵化设计以及新型热/环境障涂层体系设计的研究方向,以期为稀土硅酸盐材料的进一步应用提供有益参考。 展开更多

关键词 环境障涂层 稀土硅酸盐 水汽腐蚀 热/物理性能 制备工艺

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化学转化工艺对TC4钛合金表面性能及电偶腐蚀性能的影响 被引量：3

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作者 苏景新 张艺莹 +3 位作者 吴欣欣 骆晨 杨勇进 詹中伟 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期12170-12174,共5页

研究了不同化学转化工艺对钛合金表面膜形貌、膜成分、漆层结合力、与铝合金电偶腐蚀的影响。采用波音公司钛合金表面处理工艺(BAC5861)和中国航发北京航空材料研究院研制的RT5-1和RN5-1工艺在钛合金表面制备转化膜,用电偶腐蚀测试仪评... 研究了不同化学转化工艺对钛合金表面膜形貌、膜成分、漆层结合力、与铝合金电偶腐蚀的影响。采用波音公司钛合金表面处理工艺(BAC5861)和中国航发北京航空材料研究院研制的RT5-1和RN5-1工艺在钛合金表面制备转化膜,用电偶腐蚀测试仪评价钛合金与铝合金的电偶腐蚀程度,交叉划格法评价漆层结合力。BAC5861处理的钛合金表面转化膜由Na3TiOF5组成。经BAC5861、RT5-1和RN5-1处理的钛合金表面与环氧树脂漆的结合力等级分别为9,10和6级,与未处理铝合金的电偶腐蚀敏感度分别为D,D,C级。结果表明,RT5-1和BAC5861工艺能明显提高钛合金基体与漆层的结合力,RN5-1工艺能有效降低钛合金与铝合金的电偶腐蚀敏感性,综合防电偶腐蚀和漆层结合力性能,RT5-1工艺优于RN5-1工艺和BAC5861工艺。 展开更多

关键词 TC4钛合金 转化膜 电偶腐蚀 漆层结合力

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CeO_(2)颗粒对7075铝合金微弧氧化膜生长行为及耐磨/耐蚀性能的影响 被引量：4

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作者 詹中伟 张骐 +6 位作者 刘小辉 王帅星 庞志伟 孙志华 葛玉麟 王琪超 杜楠 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期71-82,共12页

目的通过CeO_(2)颗粒复合,进一步改善铝合金微弧氧化膜的耐磨和耐蚀性能。方法在硅酸盐-磷酸盐电解液体系中加入CeO_(2)颗粒,利用微弧氧化技术在7075-T6铝合金表面制备CeO_(2)颗粒复合氧化膜;从氧化电压、放电行为及膜层厚度的变化规律... 目的通过CeO_(2)颗粒复合,进一步改善铝合金微弧氧化膜的耐磨和耐蚀性能。方法在硅酸盐-磷酸盐电解液体系中加入CeO_(2)颗粒,利用微弧氧化技术在7075-T6铝合金表面制备CeO_(2)颗粒复合氧化膜;从氧化电压、放电行为及膜层厚度的变化规律探讨CeO_(2)颗粒含量对微弧氧化膜生长过程的影响;通过扫描电子显微镜、动电位极化曲线、球-盘磨损试验等研究电解液中CeO_(2)颗粒浓度对微弧氧化膜微观结构、耐磨性能和耐蚀性能的影响。结果通过CeO_(2)颗粒的复合,改变了铝合金微弧氧化成膜过程的能耗分布,加速了微弧氧化膜的放电击穿。CeO_(2)颗粒复合会使膜层的生长速率有所下降,但氧化膜的致密性、均匀性及膜基的结合强度得到明显改善。CeO_(2)颗粒主要以熔融和嵌合等方式存在于氧化膜中。相较于普通微弧氧化膜,复合膜的摩擦因数普遍降低了约0.2,比磨损率也更低,耐磨性更佳。此外,复合膜呈现出更好的耐腐蚀性,其自腐蚀电流密度至少下降了50%,且在模拟海水中浸泡2000 h后腐蚀增重更小、腐蚀更轻微。在电解液中加入10 g/L的CeO_(2)颗粒时,所得复合膜的综合性能较佳。结论CeO_(2)颗粒复合以熔融或嵌合的方式沉积到铝合金微弧氧化膜中,有效减少了膜层的微孔等缺陷,提高了膜层的致密性和硬度,改善了膜层的耐蚀性和耐磨性。 展开更多

关键词 7075-T6铝合金 微弧氧化 CeO_(2)颗粒 硬度 耐磨性 耐蚀性

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