收藏本站
收藏 | 论文排版

自反应等离子喷涂制备FeAl_2O_4-Al_2O_3-Fe复合涂层的研究

耿伟  
【摘要】:本文通过机械团聚法将Fe_2O_3和Al粉制备成适于等离子喷涂的复合粉体。并利用等离子反应喷涂的方法制备出了具有部分纳米结构的复合涂层。对复合涂层的显微形貌、微观组织、断裂韧性、耐磨性能等进行了检测和分析,同时对其反应机理进行了研究。 将微米级原始粉体(Fe_2O_3和Al)经过配比、混合、机械团聚、筛分等一系列过程,制备出了流动性好,尺寸分窄,形状规则的复合粉体。 将复合粉体送入等离子焰流,在焰流中被引燃并发生反应,反应产物借助高速的等离子焰流,在基体表面紧密堆积形成复合涂层;涂层主要以FeAl_2O_4与γ-Al_2O_3为层状组织,α-Fe颗粒弥散分布于涂层的层间或层内;TEM分析表明:FeAl_2O_4相主要以部分纳米等轴状晶或层片状晶的形式存在,而γ-Al_2O_3相和α-Fe相则以部分球形纳米晶存在。 通过对复合涂层与普通氧化铝涂层的压痕及断口形貌比较得出:复合涂层的压痕形貌更清晰,边缘没有出现塌陷和翘边现象;复合涂层断口存在较大起伏,特别是具有部分金属拔出机制的明显韧性断裂特征。从而定性地得出复合涂层具有良好的韧性。 在以Ni包Al为底层的情况下,复合涂层的结合强度要比普通AT13陶瓷涂层高约1/4;在没有底层时也要明显高于AT13陶瓷涂层。同时复合涂层的孔隙率也要比普通AT13陶瓷涂层低约1/2。 在相同油润滑条件下复合涂层的耐磨性明显优于AT13陶瓷涂层。复合涂层在低载荷下处于部分润滑或边界润滑状态,在高载荷下涂层由开始时的边界磨损,转变成混合磨损甚至是干料磨损,涂层磨损表面产生微裂纹。由于复合涂层具有极薄且致密的层状组织,同时有金属Fe颗粒的弥散分布,提高了涂层的韧性,从而使复合涂层具有较好耐磨性。 通过热力学计算、差热分析、反应产物的熔化及沉积状态的分析表明:复合粉体在等离子焰流中一旦发生反应,就立即开始分步进行;且在飞行过程中复合粉体就已反应完全,其反应产物以熔融态液滴形式溅射到基体上,最终形成以FeAl_2O_4和Fe为主要相,Al_2O_3相和少量FeO相存在的层状复合涂层。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郭绍义;李兴俊;杨秋合;杨金林;孟凡英;;激光熔覆WC-Ni/TiC涂层的组织和摩擦磨损性能研究[J];材料工程;2008年06期
2 邹东利;阎殿然;何继宁;郭亚昆;;反应室氮气流量对TiN-Al_3Ti-Al复相陶瓷涂层的影响[J];河北工业大学学报;2006年02期
3 耿伟,何继宁,阎殿然,董艳春,李香芝,张建新;反应等离子喷涂制备FeAl_2O_4-Al_2O_3-Fe复合涂层的研究[J];热加工工艺;2005年11期
4 牛二武,阎殿然,何继宁,李香芝,董艳春,张建新,耿伟;反应等离子喷涂合成Fe-FeAl_2O_4-Al_2O_3复合涂层的研究[J];材料热处理学报;2005年04期
5 李刚,夏延秋,王彦芳,王存山,夏元良,董闯,吕晋军;激光熔覆Zr-Al-Ni-Cu复合涂层组织及其摩擦磨损性能[J];摩擦学学报;2002年05期
6 董艳春 ,阎殿然 ,何继宁 ,李香芝;等离子喷涂自反应合成陶瓷/金属复合涂层的形成机理[J];新技术新工艺;2004年01期
7 裴新军,黄继华,张建纲;碳化钛/钛镍金属间化合物复合涂层相组织研究[J];材料开发与应用;2004年06期
8 李亚东,胡卉,白宝丰,曹少魁,张治军;火焰喷涂尼龙/纳米TiO_2复合涂层性能的研究[J];材料保护;2005年05期
9 刘均波;王立梅;黄继华;;等离子熔覆(Cr,Fe)_7C_3/-γFe复合涂层的组织与耐磨性[J];粉末冶金工业;2006年01期
10 王亚强;李玉平;张润阳;陈智巧;颜炳跃;;纳米SiO_2/聚丙烯酸酯复合涂层的热降解[J];应用化学;2006年12期
11 居毅;郭绍义;陈生钻;叶秉良;;激光镍包纳米Al_2O_3增强复合涂层的摩擦磨损性能研究[J];摩擦学学报;2007年01期
12 王英波;鲁雄;赵婧;冯波;汪建新;屈树新;翁杰;陈建敏;;脉冲电化学沉积制备n-HA/ZrO_2复合涂层[J];稀有金属材料与工程;2009年06期
13 王永东;刘兴;李柏茹;刘瑞堂;;氩弧熔覆TiB/FeB增强Fe基复合涂层组织与性能研究[J];粉末冶金技术;2009年03期
14 黄艳;魏仕勇;蒋庐珍;;物理气相沉积TiN涂层的研究现状与展望[J];江西科学;2009年03期
15 彭成章;刘强强;刘赣华;;稀土CeO_2对镍基纳米Al_2O_3激光熔覆复合涂层组织和性能的影响[J];光学技术;2010年03期
16 刘晓明;董俊慧;徐润生;吴子晨;高云鹏;;高速火焰喷涂Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层抗高温腐蚀性能研究[J];表面技术;2010年03期
17 王永东;王振廷;张海军;朱艳;;氩弧熔覆Ti-C-WC增强镍基复合涂层组织和性能分析[J];焊接学报;2010年10期
18 高春森;邓跃全;董发勤;许春凤;解忠雷;;Si_3N_4/CrN_x/Ag/NiCrN_X/Si_3N_4复合涂层的光热性能[J];化工新型材料;2010年12期
19 王振廷;郑维;周晓辉;;原位合成TiN增强Ni基复合涂层的组织与性能[J];焊接学报;2011年03期
20 马吉平;;CVD与PVD涂层性能对比——国外有关论文简介[J];工具技术;1986年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙冬柏;;非晶纳米晶复合涂层的制备技术与性能[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
2 蒋驰;肖云峰;税毅;王术刚;;Ta/W/Sn复合涂层等离子喷涂工艺研究[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
3 詹捷;孙智富;叶宏;赵玮霖;;火焰喷涂与快速电沉积复合涂层及研究[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年
4 马世宁;胡军志;陈学荣;刘谦;;FeCrAl基复合涂层抗高温冲蚀磨损性能研究[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
5 王周成;陈菲;杜荣归;林昌健;;Ni/YSZ复合涂层的电化学制备和性能研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 徐德生;任露泉;邱小明;苗耀新;;高频钎焊WC/Cu仿生非光滑耐磨复合涂层的研究[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
7 徐海燕;周惠娣;陈建敏;张翠芳;;热喷涂MoS_2/PA复合涂层的摩擦学性能及磨损机理研究[A];第十三届全国电子显微学会议论文集[C];2004年
8 李慕勤;杨硕;杨士勤;杨钢垒;;亚音速火焰喷涂钛-生物玻璃复合涂层体外模拟的研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
9 蒋驰;周晋林;赖新春;肖云峰;税毅;王术刚;;钽/钨/锡复合涂层喷涂工艺应用[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
10 蒋驰;肖云峰;税毅;王术刚;刘春荣;刘清河;;钽/铅/锡复合涂层制备工艺[A];中国工程物理研究院科技年报(2000)[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王永东;氩弧熔敷原位自生颗粒增强镍基复合涂层研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 顾盛挺;激光熔覆颗粒增强复合涂层的力学性能及损伤破坏机理研究[D];浙江工业大学;2012年
3 王英波;钛基羟基磷灰石复合涂层的研究[D];西南交通大学;2010年
4 马莉;镍铁尖晶石复合涂层的制备、微结构和耐高温腐蚀性能的研究[D];中南大学;2012年
5 毛正平;反应等离子喷涂TiB_2-TiC_(0.3)N_(0.7)基复合涂层组织性能及其表面激光重熔研究[D];上海交通大学;2011年
6 徐德生;仿生非光滑耐磨复合涂层的研究[D];吉林大学;2004年
7 刘其斌;宽带激光熔覆梯度生物陶瓷复合涂层及其生物相容性[D];大连理工大学;2005年
8 张三川;送粉激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术及涂层成形机理研究[D];郑州大学;2002年
9 曾立云;纯镁的腐蚀、镁合金等离子体电解氧化膜及复合涂层的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 卜恒勇;AZ91D镁基体上冷喷涂Al及Al-Mg_(17)Al_(12)复合涂层的研究[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 耿伟;自反应等离子喷涂制备FeAl_2O_4-Al_2O_3-Fe复合涂层的研究[D];河北工业大学;2006年
2 罗燕;激光熔覆B_4Cp增强Ni基复合涂层的研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
3 张楠楠;电弧喷涂铝青铜抗高温氧化研究[D];沈阳工业大学;2006年
4 魏鑫;45钢表面感应熔覆Ni60涂层及WC-Ni60复合涂层的研究[D];大连理工大学;2010年
5 邱利;碳纳米管增强高耐磨复合涂层试验及性能研究[D];中国石油大学;2008年
6 钱丽华;化学沉积合金/纳米粒子化学复合涂层[D];合肥工业大学;2003年
7 范毅;金属陶瓷复合涂层在轴流式引风机叶片上的应用开发研究[D];武汉理工大学;2006年
8 屈志坚;铝合金复合涂层的制备及性能研究[D];江苏大学;2007年
9 常杰;氩弧熔覆—注射金刚石复合涂层研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 倪永金;钛表面电泳沉积羟基磷灰石及其复合涂层的研究[D];厦门大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张抗抗;宗璞先生的韧性写作[N];中华读书报;2007年
2 存文;神户制钢开发出用于大型化学容器的高强度新钢板[N];中国冶金报;2008年
3 王有佳;周强:创业最重要的是韧性[N];中国高新技术产业导报;2007年
4 记者 杨茜通讯员 孙中华 罗超前;将生命的韧性发挥到了极致[N];嘉兴日报;2008年
5 孙延林;战胜非典需要韧性[N];山西日报;2003年
6 中国建设银行总行交易员 胡箫箫;美元全面走软 利差交易韧性十足[N];上海证券报;2008年
7 本报记者 柯象中;中国经济韧性的表与里[N];中国财经报;2009年
8 记者 甘丰录;海工装备“脆骨”隐患令人忧[N];中国船舶报;2009年
9 许永付;让失败锻造你的韧性[N];中国医药报;2003年
10 ;纳米金刚石复合涂层技术实现产业化应用[N];中国高新技术产业导报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978