中文名 | 電弧噴涂制備納米硼化物陶瓷復(fù)合涂層及其特性研究 | 項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 栗卓新 | 依托單位 | 北京工業(yè)大學(xué) |
針對陶瓷涂層脆性大與基體結(jié)合強(qiáng)度低的問題,將陶瓷與金屬的特性結(jié)合起來,具有重要的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。本課題采用電弧噴涂方法制備含TiB2納米陶瓷相的復(fù)合涂層,擬研究納米粉末致密化顆粒制備工藝、含TiB2納米顆粒粉芯線材配方及制備技術(shù)、含納米陶瓷相復(fù)合涂層的性能及微觀結(jié)構(gòu)。以搞清納米粉致密化的工藝及納米相在電弧噴涂中的行為和作用。目的在于最大的發(fā)揮含硼化物陶瓷復(fù)合涂層的優(yōu)越性,通過納米所具有的熔點(diǎn)低
批準(zhǔn)號 |
50375004 |
項(xiàng)目名稱 |
電弧噴涂制備納米硼化物陶瓷復(fù)合涂層及其特性研究 |
項(xiàng)目類別 |
面上項(xiàng)目 |
申請代碼 |
E0508 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
栗卓新 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
北京工業(yè)大學(xué) |
研究期限 |
2004-01-01 至 2006-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
24(萬元) |
當(dāng)某一個(gè)工程問題提出后,首先應(yīng)明確接受施工的工件被噴涂的部位(通常是設(shè)備或設(shè)施的工作表面)處于什么樣的工況條件,而涂層功能則是確定噴涂工藝及材料的主要依據(jù),同時(shí)還要考慮在經(jīng)濟(jì)上是否允許,它們之間的關(guān)系...
適用于電弧噴涂的材料有:碳素鋼、不銹鋼、銅、鉻鋼、鋅等材料。
熱噴涂是這樣的一系列過程:以某種形式的熱源將噴涂材料加熱,受熱的材料形成熔融或半熔融狀態(tài)的微粒,這些微粒以一定的速度沖擊并沉積在基體表面上,形成具有一定特性的噴涂層。熱噴涂技術(shù)的全部過程如圖1所示。
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頁數(shù): 5頁
評分: 4.7
FeCrBSiNb非晶納米晶復(fù)合涂層和FeAlNbB金屬間化合物非晶納米晶涂層均由非晶和納米晶兩相結(jié)構(gòu)組成,涂層結(jié)合強(qiáng)度高,摩擦磨損性能等明顯優(yōu)于傳統(tǒng)耐磨涂層,在機(jī)械金屬零件的再制造修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。
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頁數(shù): 4頁
評分: 4.6
為了解決大型橋梁鋼箱梁的長效防腐蝕問題,以浙江舟山連島工程西堠門大橋防腐蝕工程為依托,結(jié)合電弧噴涂防腐蝕技術(shù)和納米改性封閉涂層技術(shù),提出了電弧噴涂納米封閉復(fù)合涂層體系的設(shè)計(jì)思路,對比了電弧噴涂長效防腐傳統(tǒng)方案與創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案,對不同腐蝕環(huán)境下推薦設(shè)計(jì)采用不同的電弧噴涂金屬涂層材料,對比分析了納米封閉涂層與普通環(huán)氧底層的技術(shù)指標(biāo),簡述了電弧噴涂納米封閉復(fù)合涂層施工各工序的質(zhì)量要求和檢測方法。
《電弧噴涂亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合涂層技術(shù)》可供從事材料科學(xué)與工程方面的科研、教學(xué)和_丁程技術(shù)人員閱讀,也可作為相關(guān)專業(yè)研究生、本科生的參考書。
亞穩(wěn)態(tài)合金材料作為一種新型材料體系,由于表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)獨(dú)特、性能優(yōu)良的性質(zhì)而被廣泛關(guān)注,其中采用電弧噴涂粉芯絲材技術(shù)制備亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合涂層材料是新近發(fā)展起來的新興技術(shù)?!峨娀娡縼喎€(wěn)態(tài)復(fù)合涂層技術(shù)》總結(jié)了著者近10年來在此領(lǐng)域的研究成果。
《電弧噴涂亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合涂層技術(shù)》共分9章,其中第1章綜述了制備亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合涂層所用的自動(dòng)化高速電弧噴涂技術(shù)的基本特點(diǎn)以及亞穩(wěn)態(tài)涂層材料的分類;第2章闡述了著者在電弧噴涂工藝過程的傳熱傳質(zhì)等相關(guān)基礎(chǔ)性科學(xué)問題的研究結(jié)果,作為理解制備亞穩(wěn)態(tài)涂層材料技術(shù)的基礎(chǔ);第3章總結(jié)了制備亞穩(wěn)態(tài)涂層材料所用的粉芯絲材的原理性知識,第4至第8章分別闡述了電弧噴涂Fe基、Ni基、Al基非晶納米晶復(fù)合涂層,F(xiàn)e-Al基金屬間化合物與非晶納米晶復(fù)合的亞穩(wěn)態(tài)涂層以及高熵復(fù)合涂層的研究結(jié)果,第9章介紹了亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合涂層材料的應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢。
封面
電弧噴涂亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合涂層技術(shù)
內(nèi)容簡介
序
前言
第1章 概述
第2章 電弧噴涂基礎(chǔ)理論
第3章 電弧噴涂粉芯絲材
第4章 鐵基非晶納米晶電弧噴涂復(fù)合涂層
第5章 鎳基非晶納米晶電弧噴涂復(fù)合涂層
第6章 鋁基非晶納米晶電弧噴涂復(fù)合涂層
第7章 非晶納米晶與金屬間化合物復(fù)合涂層
第8章 高熵合金復(fù)合涂層
第9章 亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合涂層技術(shù)的應(yīng)用和展望
彩圖
封底
納米陶瓷的制備工藝主要包括納米粉體的制備、成型和燒結(jié)。世界上對納米陶瓷粉體的制備方法多種多樣,但應(yīng)用較廣且方法較成熟的主要有氣相合成和凝聚相合成2種,再加上一些其它方法。
氣相合成:主要有氣相高溫裂解法、噴霧轉(zhuǎn)化法和化學(xué)氣相合成法,這些方法較具實(shí)用性?;瘜W(xué)氣相合成法可以認(rèn)為是惰性氣體凝聚法的一種變型,它既可制備納米非氧化物粉體,也可制備納米氧化物粉體。這種合成法增強(qiáng)了低溫下的可燒結(jié)性,并且有相對高的純凈性和高的表面及晶粒邊界純度。原料的坩堝中經(jīng)加熱直接蒸發(fā)成氣態(tài),以產(chǎn)生懸浮微粒和或煙霧狀原子團(tuán)。原子團(tuán)的平均粒徑可通過改變蒸發(fā)速率以及蒸發(fā)室內(nèi)的惰性氣體的壓強(qiáng)來控制,粒徑可小至3~4nm,是制備納米陶瓷最有希望的途徑之一。
凝聚相合成(溶膠一凝膠法):是指在水溶液中加入有機(jī)配體與金屬離子形成配合物,通過控制PH值、反應(yīng)溫度等條件讓其水解、聚合,經(jīng)溶膠→凝膠而形成一種空間骨架結(jié)構(gòu),再脫水焙燒得到目的產(chǎn)物的一種方法。此法在制備復(fù)合氧化物納米陶瓷材料時(shí)具有很大的優(yōu)越性。凝聚相合成已被用于生產(chǎn)小于10nm的SiO2、Al2O3和TiO2納米團(tuán)。
從納米粉體制成塊狀納米陶瓷材料,就是通過某種工藝過程,除去孔隙,以形成致密的塊狀納米陶瓷材料,而在致密化的過程中,又保持了納米晶的特性。方法有:
(1)沉降法:如在固體襯底上沉降。
(2)原位凝固法:在反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置一個(gè)充液氮的冷卻管,納米團(tuán)冷凝于外管壁,然后用刮板刮下,直接經(jīng)漏斗送入壓縮器,壓縮成一定形狀的塊狀納米陶瓷材料。
(3)燒結(jié)或熱壓法:燒結(jié)溫度提高,增加了物質(zhì)擴(kuò)散率,也就增加了孔隙消除的速率,但在燒結(jié)溫度下,納米顆粒以較快的速率粗化,制成塊狀納米陶瓷材料。