摘要：制备研究了一种以Fe_(3)Al金属间化合物为基相,原位自生(Cr,Fe)_(7)C_(3)颗粒为陶瓷相的新型低成本金属陶瓷涂层及其摩擦磨损性能。通过投料成分的精准设计,采用真空冶金+堕气雾化的冶金方法直接制备了(Cr,Fe)_(7)C_(3)/Fe_(3)Al新型复合粉末,获得碳化物原位自生于Fe_(3)Al基相且呈弥散分布的(Cr,Fe)_(7)C_(3)/Fe_(3)Al金属陶瓷涂层原料;采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备(Cr,Fe)_(7)C_(3)/Fe_(3)Al涂层,并通过销-盘往复干摩擦磨损实验,研究了具有原位自生(Cr,Fe)_(7)C_(3)颗粒弥散强化的(Cr,Fe)_(7)C_(3)/Fe_(3)Al金属陶瓷涂层在室温及400℃下的耐摩擦磨损性能。结果表明:(Cr,Fe)_(7)C_(3)/Fe_(3)Al涂层的结合强度达到60.51 MPa,涂层硬度随温度升高衰减较慢,且在室温和400℃相应实验条件下的摩擦系数分别为0.7722和0.5634,均明显低于RuT350铸铁基体摩擦系数,400℃下其摩擦副的总磨损量仅为RuT350基体摩擦副总磨损量的50.4%,耐磨性优于Fe_(3)Al涂层和NiCr-Mo-Cr_(3)C_(2)涂层。(Cr,Fe)_(7)C_(3)/Fe_(3)Al具有较高的中高温耐磨性主要源于金属间化合物Fe_(3)Al黏结相在特定的温度范围具有异于普通合金的R现象,促使(Cr,Fe)_(7)C_(3)/Fe_(3)Al具有较高的高温硬度,并存在大量弥散分布的细小(Cr,Fe)_(7)C_(3)晶粒,不易造成陶瓷颗粒从金属相中脱落在磨损表面形成第三粒的协同机制。研制的(Cr,Fe)_(7)C_(3)/Fe_(3)Al涂层新材料在400℃左右的中低温下具有优异的耐摩擦磨损性能,且原材料成本低,具有工业应用潜力。

摘要：基于正交设计,使用Tek-15 kW感应耦合等离子球化设备对工业用钨粉进行球化。选择设备功率、送粉速率、主气流量作为主要工艺参数。使用SEM分析球化后的钨粉,最终确定最优的参数为功率13 kW,送粉速率16 g/min,主气流量5 mL/min。在最优工艺参数下球化制粉,可以得到钨粉球化率接近100%,产品回收率为92.6%。

摘要：铝基复合涂料主要用于航空发动机低温部件封严涂层。采用机械混合工艺制备了铝基复合涂料并喷涂了可磨耗封严涂层,对比分析了四种不同密度的磷酸盐黏结剂制备的铝基复合涂料及涂层性能。结果表明:黏结剂密度对铝基复合封严涂料的黏度影响较大,涂料黏度适宜有利于喷涂施工,并获得组织结构均匀的涂层;采用密度为1.45 g/cm^(3)的磷酸盐黏结剂制备铝基复合涂料黏度适中,喷涂工艺稳定,以此制备的涂层组织均匀,硬度为67.3 HR15Y,结合强度为6.18 MPa,作为封严涂层性能良好;磷酸盐加热脱水聚合形成网状的结构是涂层具有较强结合性能的主要因素,采用磷酸盐的密度越大,分布于涂料中的磷酸盐分子数量越多,形成的立体网状结构越致密,有利于提升涂层的结合强度。

摘要：选区激光熔化(SLM)影响制品性能的工艺参数包括激光功率、扫描速度等,上述因素可统一为激光能量密度(Laser Energy Density,LED)表示,激光能量密度的大小直接决定粉末的熔化状态,并最终影响SLM制品的性能。本文采用真空气雾化制备的GH4169粉末作为原料,设计了激光能量密度不同的对比实验,探讨了激光能量密度对于SLM制品的影响;建立了激光能量输入熔化粉末的计算关系,通过理论计算进一步研究了激光能量密度变化对制品产生影响的机理。研究结果表明:激光能量密度对于SLM成形制品存在影响,对于同种粉末,在一定参数范围内,激光能量密度越大的制品,其密度及硬度相对更高,而对于参数不同,激光能量密度相近的制品,粉末的熔化效果接近,密度及硬度水平相当;SLM工艺的主要影响因素为激光功率,扫描速度及粉末粒度,且激光功率对粉末熔化的影响相对较大,故对于相同成分及粒度粉末的SLM工艺参数优化而言,应当优先确定合适的激光功率,再调整扫描速度。

摘要：铁基非晶合金涂层以其良好的力学性能、优异的耐磨耐蚀性以及较低的经济成本已成为较有前景的非晶涂层材料之一。本文综述了铁基非晶涂层材料的设计准则与材料体系,介绍了激光熔覆技术和热喷涂技术制备铁基非晶涂层的进展和发展趋势,结合铁基非晶涂层的性能特点介绍了其工程应用概况。指出了目前铁基非晶涂层研究领域存在的问题并展望了发展方向。

摘要：随着航空发动机向着高效率、高推重比方向发展,传统镍基高温合金已经接近其服役温度极限,新型材料体系的引入刻不容缓。陶瓷基复合材料(Ceramic matrix composites,CMCs)以其重量轻、强度高、高温性质稳定等特性成为下一代航空发动机热端的理想备选材料。但在恶劣的服役环境下陶瓷基复合材料面临CMAS(CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2),CMAS)熔盐冲刷作用和高温水氧腐蚀的威胁,需要在其表面制备环境障涂层(Environmental Barrier Coating,EBC)来提高其抗腐蚀能力。以硅酸盐为面层的第三代EBC体系是目前研究的热点。本文在总结EBC涂层设计要求、简要介绍前两代EBC发展历程的基础上详细介绍第三代EBC体系的发展现状,并结合现有研究报道展望未来EBC的发展方向,为先进航空发动机的选材提供借鉴。

摘要：本文针对工业高温高耐磨的防护需求,研究一种原位自生Cr_xC_y碳化物增强Ni_3Al金属间化合物涂层,替代现有的Ni Cr-Cr_3C_2涂层。研究中采用真空雾化工艺制备了碳化物体积含量70%的一种原位自生碳化物的Ni_3Al型金属间化合物粉末,通过HVOF喷涂工艺制备涂层。借助扫描电镜和X射线衍射等手段,研究粉末与涂层的显微组织、相成分及碳化物分布形貌。结果表明,粉末和涂层中的碳含量均与设计保持一致;粉末以及涂层中的显微组织均主要由(Ni,Cr)_3Al+M_7C_3型碳化物相组成,且粉末和涂层中的两相比例基本一致;其中弥散分布的原位自生M_7C_3型碳化物呈条片状,X射线衍射配合电子能谱分析显示该碳化物为(Cr,Al)_7C_3;测试并比较了研制涂层与商用Cr_3C_2-Ni Cr涂层的硬度和滑动摩擦磨损性能,当温度升高到700℃,研制涂层的显微硬度几乎没有变化;含有原位自生的M_7C_3型碳化物的Ni_3Al型金属间化合物涂层拥有比Cr_3C_2-Ni Cr涂层更低更稳定的摩擦系数、更好的磨损抗力以及与对磨副更佳的相容性,尤其高温耐磨性表现优异;研制涂层中片状条状M_7C_3型碳化物颗粒有效阻碍磨粒的显微切削运动,对摩擦副形成了很好的保护作用,显著改善了耐磨性。该涂层在高温对磨条件下具有很好的潜在应用价值。

摘要：La_(2)Ce_(2)O_(7)(LC)由于具有比YSZ更低的热导率、更高的热膨胀系数和良好的高温相稳定性,是一种极具前景的热障涂层陶瓷材料。但该材料热膨胀系数在200~400℃温度区间存在异常下降现象,从而引起涂层过早失效的问题。目前,通过掺杂Gd_(2)O_(3)可有效解决LC低温段热膨胀系数下降的问题,但是,Gd_(2)O_(3)改性La_(2)Ce_(2)O_(7)热障涂层最优掺杂浓度及涂层性能还未见报道。本文采用化学共沉淀法制备了三种不同浓度Gd_(2)O_(3)改性La_(2)Ce_(2)O_(7)材料((La_(x)Gd_(1-x))2Ce_(2)O_(7)(x=0,0.1,0.2,0.3)),研究了掺杂浓度对其热物理性能及相稳定性的影响,采用等离子喷涂工艺制备了(La_(0.8)Gd_(0.2))2Ce_(2)O_(7)(LGC)涂层,研究了涂层的抗热震性能和涂层的失效机理。研究结果表明:(La_(0.8)Gd_(0.2))2Ce_(2)O_(7)(LGC)材料具有较低的热导率,室温到1400℃无相变,并且经1400℃长时间热处理无相变;其制备的双陶瓷结构LGC/YSZ热障涂层1100℃热震次数可达到109次,较未改性LC/YSZ热障涂层提升了大约60%;两种涂层的失效模式相似,均为陶瓷顶层烧结引起的片状剥落失效。

摘要：围绕钒基选择性催化脱硝技术,介绍了NH_3选择催化还原反应(SCR)特点,以及国内外改性钒基催化剂表面B酸和L酸活性位的最新的试验研究成果和分子模拟理论研究进展,重点分析了NH_3在改性后的V_2O_5催化剂表面B酸和L酸两种吸附活性位的研究成果,以期为进一步解释钒基选择性催化脱硝反应机理,为设计与改进高效SCR脱硝催化剂提供的理论依据。