检索结果-内蒙古大学图书馆

电镀与涂饰 2018年第16期37卷 716-721页

作者：李玉婷代明江李洪林松盛石倩韦春贝苏一凡郭朝乾广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651

以真空阴极多弧离子镀技术在P(100)型单晶抛光硅衬底和YG6硬质合金上制备了四面体非晶碳(ta-C)薄膜。用扫描电镜(SEM)测量薄膜厚度,并观察其表面及断面形貌;用X射线衍射仪(XRD)分析薄膜的相组成;用拉曼光谱标定薄膜中的sp3键和sp2键;用... 详细信息

以真空阴极多弧离子镀技术在P(100)型单晶抛光硅衬底和YG6硬质合金上制备了四面体非晶碳(ta-C)薄膜。用扫描电镜(SEM)测量薄膜厚度,并观察其表面及断面形貌;用X射线衍射仪(XRD)分析薄膜的相组成;用拉曼光谱标定薄膜中的sp3键和sp2键;用轮廓仪测量薄膜的表面粗糙度;用划痕法和压痕法测试了膜/基结合强度。在0.5~1.5μm的厚度范围内,随着ta-C薄膜厚度增加,薄膜的sp3键含量逐渐降低,表面碳颗粒数量及尺寸逐渐增加,与YG6基体的结合强度不断降低。0.5μm厚的ta-C薄膜具有最小的表面粗糙度(0.17μm),最高的结合强度(剥离时的临界载荷为61 N,压痕等级为HF2),表现出最优的综合力学性能。

关键词：真空阴极多弧离子镀硬质合金四面体非晶碳薄膜形貌粗糙度拉曼光谱结合强度

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等离子喷涂-物理气相沉积稀土高温功能涂层研究进展

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材料研究与应用 2019年第3期13卷 247-251,256页

作者：邓春明肖娟曹家旭张小锋牛少鹏毛杰邓子谦宋琛广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州51O65O 中国航发南方工业有限公司湖南株洲市412002 广东工业大学材料与能源学院广东广州510006

稀土素有工业"维生素"之称,是重要的战略性物资,其在改进材料性能,尤其是高温功能涂层性能方面有着不可替代的作用.等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术通过粉末材料和工艺调整,可实现材料的气、液、固多相沉积,从而获得不... 详细信息

稀土素有工业"维生素"之称,是重要的战略性物资,其在改进材料性能,尤其是高温功能涂层性能方面有着不可替代的作用.等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术通过粉末材料和工艺调整,可实现材料的气、液、固多相沉积,从而获得不同结构的功能涂层,如柱状热障涂层、高致密电解质薄层等,是当前表面工程的研究热点.总结了广东省新材料研究在稀土高温功能涂层材料以及采用PS-PVD沉积热障涂层、环境障涂层、混合导体透氧膜等方面的研究进展,指出稀土高温功能涂层材料在高端武器装备、新能源等中的重要性,强调我国应该加强精加工、投入开发高品质稀土高温功能涂层材料.

关键词：稀土高温功能涂层等离子喷涂-物理气相沉积热障涂层环境障涂层混合导体透氧膜 SOFC电解质

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焦炉尾气涡轮叶片腐蚀失效分析

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热加工工艺 2018年第12期47卷 259-262页

作者：赵利张吉阜陈文龙何翔广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651 广东工业大学材料与能源学院广东广州510006

采用扫描电镜、能谱仪和XRD研究了涡轮叶片腐蚀后的化学成分、金相组织、腐蚀形貌和腐蚀产物。结果表明,燃气中的固态粉尘对叶片的冲刷是造成叶片迎风面端部深冲蚀坑的主要原因;基体金属的高温腐蚀以硫化腐蚀为主导,同时伴随氧化腐蚀。... 详细信息

采用扫描电镜、能谱仪和XRD研究了涡轮叶片腐蚀后的化学成分、金相组织、腐蚀形貌和腐蚀产物。结果表明,燃气中的固态粉尘对叶片的冲刷是造成叶片迎风面端部深冲蚀坑的主要原因;基体金属的高温腐蚀以硫化腐蚀为主导,同时伴随氧化腐蚀。此外,叶盆部位的硫化-氧化腐蚀效应明显,同时还有熔盐热腐蚀的发生。

关键词：涡轮叶片冲刷腐蚀失效

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不同工艺NiCoCrAlYTa涂层的抗高温氧化性能

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热加工工艺 2018年第12期47卷 115-120页

作者：马景涛毛杰邓春明吴相彬邓畅光刘敏宋鹏昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

在镍基单晶高温合金上采用大气等离子喷涂（APS）和低压等离子喷涂（LPPS）方法制备两种NiCoCrAlYTa涂层,研究了涂层的1100℃抗高温氧化性能。通过XRD、SEM和EDS研究了两种涂层的相结构、微观形貌及元素分布等。结果表明：两种涂层的氧... 详细信息

在镍基单晶高温合金上采用大气等离子喷涂（APS）和低压等离子喷涂（LPPS）方法制备两种NiCoCrAlYTa涂层,研究了涂层的1100℃抗高温氧化性能。通过XRD、SEM和EDS研究了两种涂层的相结构、微观形貌及元素分布等。结果表明：两种涂层的氧化动力学曲线均符合抛物线规律,其中APS涂层的氧化速率常数K_p=0.0782 mg^2·cm^（-4）·h^（-1）,LPPS涂层在氧化前期100 h氧化速率常数K_（p1）=0.0606 mg^2·cm^（-4）·h^（-1）,而后期氧化速率常数K_（p2）=0.0245 mg^2·cm^（-4）·h^（-1）。由于APS喷涂工艺特点,涂层有大量孔隙,涂层内部氧化严重,氧化产物主要为Cr_2O_3和尖晶石,抗氧化能力降低;而LPPS涂层较为致密、孔隙少,氧化产物为α-Al_2O_3、γ-matrix和尖晶石;LPPS涂层的抗氧化性能明显优于APS涂层。

关键词：大气等离子喷涂低压等离子喷涂涂层 NiCoCrAlYTa涂层抗氧化性能

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不同气体组分的PS-PVD射流光谱诊断

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光谱学与光谱分析 2017年第10期37卷 2995-2999页

作者：王凯刘敏毛杰邓子谦文魁中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410000 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651

采用发射光谱分析不同气体组分的等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)射流,通过Abel转换得出射流径向各点处的光谱强度,比较和分析射流中不同气体的成分分布。采用多谱线斜率法研究不同气体组分的射流在径向距离上电子温度的变化,通过Hβ... 详细信息

采用发射光谱分析不同气体组分的等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)射流,通过Abel转换得出射流径向各点处的光谱强度,比较和分析射流中不同气体的成分分布。采用多谱线斜率法研究不同气体组分的射流在径向距离上电子温度的变化,通过Hβ谱线的stark展宽计算径向上电子密度的分布。结果表明:Ar/H_2气体中,H_2在焰流中心区域(0~30mm)分布较为均匀,但在焰流中心稍靠外的区域(30~60mm)随着径向距离的增加而增加;加入He后,Ar和H_2在焰流中心处浓度较低并在一定范围内随着径向距离的增加而增加,He往焰流中心聚集;不同气体组分的电子温度和电子密度随着径向距离的增加而降低,同时受到H_2和He的影响。

关键词：超低压等离子体射流发射光谱气体组分电子温度电子密度

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镀铝表面改性7YSZ纳米热障涂层热震性能分析

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无机材料学报 2017年第9期32卷 973-979页

作者：张小锋周克崧刘敏邓春明邓畅光陈焕涛华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室及广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

为提高7YSZ纳米热障涂层的热震性能,实验中采用超音速火焰喷涂(HVOF)在涡轮叶片模拟工件上制备了粘结层NiCrCrAlYTa,再使用大气等离子喷涂(APS)在粘结层上制备了7YSZ纳米陶瓷层。采用磁控溅射在7YSZ热障涂层样品表面镀铝,并在不同压力下... 详细信息

为提高7YSZ纳米热障涂层的热震性能,实验中采用超音速火焰喷涂(HVOF)在涡轮叶片模拟工件上制备了粘结层NiCrCrAlYTa,再使用大气等离子喷涂(APS)在粘结层上制备了7YSZ纳米陶瓷层。采用磁控溅射在7YSZ热障涂层样品表面镀铝,并在不同压力下(200、250、300 Pa)对镀铝样品进行热处理表面改性。对喷涂态样品和镀铝改性后样品进行水淬热震实验,1050℃保温10 min+水冷5 min为一个热循环,观察热障涂层镀铝改性前后样品在水淬热循环过程中形貌和结构演变。实验结果表明,镀铝改性后样品表面存在铝薄膜蒸发、凝固后形成的疏松纳米Al晶粒表层以及由Al和ZrO_2原位反应形成的致密α-Al_2O_3底层。在镀铝样品热处理过程中,随着压力升高,疏松层致密度逐渐增加。不同热处理压力下镀铝表面改性后样品经过73次水淬热循环后剥落面积均小于喷涂态样品,显示出良好的抗热震性。

关键词：热障涂层 7YSZ 热震性能镀铝改性

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等离子喷涂-物理气相沉积的气相沉积机理

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无机材料学报 2017年第12期32卷 1285-1291页

作者：邓子谦刘敏毛杰张小锋陈文龙陈志坤广东工业大学材料与能源学院广州510006 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510651 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

以等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)喷涂团聚的Zr O_2-7wt%Y_2O_3(7YSZ)粉末在五个喷距下制备了热障涂层。通过场发射-扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射(XRD)分析了五个涂层样品的微观结构和相成分差异。另外,通过发射光谱(OES)诊断研究了... 详细信息

以等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)喷涂团聚的Zr O_2-7wt%Y_2O_3(7YSZ)粉末在五个喷距下制备了热障涂层。通过场发射-扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射(XRD)分析了五个涂层样品的微观结构和相成分差异。另外,通过发射光谱(OES)诊断研究了射流中7YSZ粉末气相浓度随喷距的变化。最后,阐述了3种不同的气相沉积涂层生长机制,说明了射流中粉末的状态和气相浓度对涂层结构的影响。研究表明:(1)350 mm和1800 mm喷距下形成的均是致密结构涂层,而650~1250 mm喷距下形成的是典型的PS-PVD柱状结构涂层。(2)350 mm喷距下制备的涂层由四方相(t’)和单斜相(m)氧化锆构成;当喷距大于650 mm时,涂层以四方相(t’)氧化锆为主。(3)350 mm喷距下涂层是由高浓度气相过饱和自发形核形成的新核和液/固粒子共同作用形成的;喷距650~1250 mm下,涂层生长以气相沉积于基体进行非自发形核为主,气相在射流中的自发形核为辅;喷距1800 mm下涂层由气相过冷凝固的粒子堆积而成。

关键词： PS-PVD 涂层生长自发形核非自发形核光谱诊断

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掺W类金刚石薄膜的高温摩擦学行为

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摩擦学学报 2017年第3期37卷 379-386页

作者：许伟代明江林松盛侯惠君李洪周克崧中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651

采用阳极层流型离子源结合非平衡磁控溅射技术制备了含氢掺钨类金刚石(W-DLC)薄膜,利用TEM、SEM、XRD、Raman光谱仪和摩擦磨损试验机等方法分析了薄膜的结构、形貌以及在高温下的摩擦学性能,探讨了W-DLC薄膜在高温下摩擦磨损行为作用机... 详细信息

采用阳极层流型离子源结合非平衡磁控溅射技术制备了含氢掺钨类金刚石(W-DLC)薄膜,利用TEM、SEM、XRD、Raman光谱仪和摩擦磨损试验机等方法分析了薄膜的结构、形貌以及在高温下的摩擦学性能,探讨了W-DLC薄膜在高温下摩擦磨损行为作用机理.结果表明:W-DLC薄膜中钨原子以WC1-x纳米晶团簇的形式随机分布于碳基质中,增强了薄膜的韧性.W-DLC薄膜在25~200℃范围内的摩擦系数可稳定在0.1以下,在300℃时的摩擦系数则高达0.5,当试验温度进一步升高到400℃时,薄膜的摩擦系数反而降低至0.3左右,当试验温度升高到500℃时,W-DLC薄膜中的W被氧化生成WO_3和摩擦诱导生成的石墨共同作用,使得薄膜的摩擦系数降到0.15左右,说明W-DLC薄膜在高温下仍然具有优异的减摩特性.然而,W-DLC薄膜的磨损率在25~500℃范围内表现出随着温度的升高而不断增大的趋势.

关键词：掺杂类金刚石薄膜高温摩擦磨损氧化

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燃气热循环下7YSZ热障涂层的微结构演变与阻抗谱特征

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材料工程 2017年第10期45卷 79-87页

作者：陈文龙刘敏张吉阜宋进兵广东工业大学材料与能源学院广州510006 广东省新材料研究所广州510650 现代材料表面工程技术国家工程实验室广州510650 广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

在1250℃燃气热循环条件下,测试热障涂层抗冷热冲击性能,以模拟发动机叶片的启动升温与关闭降温循环过程。采用电化学阻抗谱测试和扫描电镜(SEM)系统研究热循环过程中热生长氧化物(TGO)生长与YSZ陶瓷层微结构演变。结果表明:随着热循环... 详细信息

在1250℃燃气热循环条件下,测试热障涂层抗冷热冲击性能,以模拟发动机叶片的启动升温与关闭降温循环过程。采用电化学阻抗谱测试和扫描电镜(SEM)系统研究热循环过程中热生长氧化物(TGO)生长与YSZ陶瓷层微结构演变。结果表明:随着热循环次数增加,热障涂层内TGO不断生长变厚,在中频阶段的阻抗谱响应越来越显著。YSZ陶瓷层内部经历了微裂纹的萌生与扩展两个阶段。经过100次热循环后的YSZ层表现出与喷涂态涂层相似的阻抗特征,表明高温下烧结会使YSZ层产生的微裂纹在短时间内愈合。但经过300次热循环后的YSZ层表现出与喷涂态完全不同的阻抗谱,并随热循环次数增加,YSZ颗粒间隙阻抗值不断增加,表明YSZ内层产生了不可愈合的微裂纹,是导致YSZ层最终失效的主要因素。

关键词：热障涂层燃气热冲击电化学阻抗谱结构演变

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粘结层预处理对PS-PVD沉积7YSZ热障涂层氧化行为的影响

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表面技术 2017年第3期46卷 84-90页

作者：邝子奇陈文龙刘敏毛杰邓子谦广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650 广东工业大学材料与能源学院广州510006

目的提高PS-PVD沉积7YSZ热障涂层的抗高温氧化性能。方法采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)分别在未预处理和预处理(抛光+预氧化)的粘结层表面制备了柱状结构7YSZ热障涂层,并在大气环境下测试了柱状结构7YSZ热障涂层的950℃静态高温... 详细信息

目的提高PS-PVD沉积7YSZ热障涂层的抗高温氧化性能。方法采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)分别在未预处理和预处理(抛光+预氧化)的粘结层表面制备了柱状结构7YSZ热障涂层,并在大气环境下测试了柱状结构7YSZ热障涂层的950℃静态高温氧化性能。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪对高温氧化过程中的陶瓷层/粘结层界面形貌、TGO层结构演变进行表征。结果粘结层的抛光处理能够降低表面几何受力不均匀部位,抑制陶瓷层/TGO/粘结层界面处微裂纹的产生,同时粘结层的预氧化处理形成的薄而连续的TGO层能有效降低TGO的生长速度,抑制陶瓷层-粘结层之间的元素互扩散。柱状结构7YSZ涂层的高温氧化动力学曲线符合Wagner抛物线规律,粘结层未预处理和预处理的7YSZ热障涂层的氧化速率常数分别为0.101×10^(-12) cm^2/s和0.115×10^(-13) cm^2/s。结论粘结层预处理能有效改善等离子物理气相沉积7YSZ热障涂层的抗氧化性能。

关键词：等离子喷涂-物理气相沉积 7YSZ 粘结层预处理高温氧化柱状结构 TGO层结构演变

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