简介:在铜基体表面电沉积铜-金刚石复合过渡层,采用电镀铜加固突出基体表面的金刚石颗粒,最后利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在复合过渡层上沉积大面积的与基体结合牢固的连续金刚石膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱和压痕试验对所沉积的金刚石膜的表面形貌、内应力及膜/基结合性能进行研究。结果表明:金刚石膜由粗大的立方八面体颗粒与细小的(111)显露面颗粒组成,细颗粒填充在粗颗粒之间,形成连续的金刚石膜。复合过渡层中的露头金刚石经CVD同质外延生长成粗金刚石颗粒,而铜表面与粗金刚石之间的二面角上的二次形核繁衍长大成细金刚石颗粒。金刚石膜/基结合力的增强主要来源于金刚石膜与基体之间形成镶嵌咬合和较低的膜内应力。
简介:基于超声信号在涂层的上、下表面产生的奇异性,通过对超声信号进行连续小波变换分析,利用模极大值法和Lipschitz指数法进行判断,找出了超声信号中的奇异点。依据热障涂层界面反射信号的时间差,利用已知涂层声速可以算出涂层厚度。通过与扫描电镜所测涂层厚度对比分析,验证了该方法的可行性。
简介:采用电子束物理气相沉积工艺(EB—PVD)制备了针对第二代单晶高温合金的热障涂层,用SEM观察分析了不同成分粘结层的热障涂层热循环试验后的结构和晶体形貌,在N2条件下对比了不同成分粘结层材料与第二代单晶高温合金的热膨胀系数,分析了热循环试验后粘结层与热生长氧化(TGO)层成分、厚度及完整性情况。结果表明:NiCoCrAIYHf与第二代单晶高温合金热膨胀系数更为接近,匹配性更好;采用EB—PVD工艺制备的热障涂层在热循环试验过程中会产生大量垂直裂纹使涂层具有良好的应变容限;粘结层中Al元素含量的提高以及Hf等元素的加入,使得热循环试验后涂层TGO层的A1203纯度较高、生长缓慢无块状物生成,并且极大地改善了粘结层和合金基体的内氧化,涂层1100℃循环氧化寿命达到1200h以上。
简介:利用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了AF1410钢试样表面在只涂有1层H06-076环氧底漆状态下的腐蚀情况。试验过程采用了加速环境谱。结果表明:AF1410材料在只涂1层H06-076环氧底漆的情况下其抗腐蚀性能较差,尤其在拐角处封漆不好,介质容易从拐角处进入漆层与基体交界面,引起基体材料腐蚀。EIS方法可提前表征有机涂层涂覆下的金属腐蚀行为并评估有机涂层的防护性能。EIS中0.1Hz处的阻抗模值与10Hz处的相位角变化规律一致。
简介:改善高温气冷用石墨抗氧化性能对高温气冷堆安全性具有重要意义。本文利用HSC—CHEMISTRY4.1计算软件分析了SiC涂层、SiO2涂层和SiC/SiO2复合涂层在高温气冷堆正常服役条件和事故条件下的热稳定性,并用氧化试验对热稳定性和抗氧化性能进行了研究。结果表明,SiC/SiO2复合涂层在高温气冷堆正常服役条件和事故条件均能保持长期稳定。在纯氮气及氮气-空气混合气体氧化条件下,SiC/SiO2复合涂层均具有很好的热稳定性,并且能显著改善高温气冷堆用石墨的抗氧化性能。
简介:为预测舰船航空飞行器防护涂层的服役寿命,在现有的老化动力学预测模型基础上,提出了改进的老化动力学模型与神经网络模型两种新的预测模型。对基材为AF1410,表面处理依次为喷丸、喷锌、喷底漆、喷磁漆的试样,进行三亚外部环境(紫外、热冲击、低温疲劳、盐雾)的综合加速试验,采用电化学阻抗谱技术测得了试样涂层腐蚀老化过程中的阻抗模值数据,并利用试验数据针对3种预测模型进行测试。测试结果表明,改进的老化动力学神经网络模型预测精度较传统老化动力学模型明显提高,且神经网络模型预测精度提高程度更明显。
简介:以聚3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯(PHBV)和中药淫羊藿苷的三氯甲烷溶液为原料,通过真空干燥使溶剂挥发,在阳极氧化钛表面制备可降解的药物缓释涂层。体外细胞实验表明,相比于阳极氧化钛和PHBV涂层,含淫羊藿苷PHBV涂层能够显著地促进成骨细胞MG-63在其表面增殖,并且随着涂层中淫羊藿苷含量的增加,促进细胞增殖的作用越明显。淫羊藿苷主要通过细胞膜吸收而不是通过溶解在培养液中的方式发挥作用。结果表明,此药物缓释涂层能够有效增强钛植入材料的生物活性。
简介:利用高频辅助激光熔覆技术在镍基合金上制备Al2O3-13%TiO2(质量分数)陶瓷涂层。采用SEM、XRD和EDS等方法分析陶瓷涂层的微观结构和陶瓷层与粘结层之间的结合界面。结果表明:陶瓷层出现了完全熔化区和液相烧结区双层结构,其中,完全熔化区颗粒充分烧结长大,而液相烧结区则出现了三维网状结构,该三维网状结构由熔化的TiO2相包裹Al2O3颗粒形成。通过激光熔覆作用下的粉末熔化和扁平化行为解释双层结构形成机理。同时,在陶瓷层与粘结层的结合界面上发现具有尖晶石结构的NiAl2O4和针状结构的Cr2O3,证明在激光熔覆过程中发生的化学反应可以有效增加陶瓷层与粘结层的结合强度。
简介:采用超音速火焰(HVOF)喷涂制备了一种新型的由纳米、亚微米、微米WC颗粒和CoCr合金组成的多尺度WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,对比了双峰和纳米结构WC-10Co4Cr涂层,在分析了涂层组织的基础上,研究了多尺度涂层的孔隙率、显微硬度、开裂韧性和抗空蚀性能,并分析了多尺度WC-10Co4Cr涂层的空蚀行为和机理。结果表明,HVOF喷涂制备的多尺度WC-10Co4Cr涂层具有≤0.32%的孔隙率和高的开裂韧性,涂层中未发现明显的纳米WC脱碳现象。与双峰与纳米结构涂层相比,多尺度WC-10Co4Cr涂层表现出最优异的抗空蚀性能,在淡水中的抗空蚀性能分别比双峰涂层和纳米结构涂层提高了大约28%和34%。多尺度WC-10Co4Cr涂层的优异抗空蚀性能归结于其独特的微纳米结构和优良的性能,能有效阻碍空蚀裂纹的形成和扩展。
简介:采用液态磷酸盐浸渍及不同的热处理技术在C/C复合材料表面制备抗氧化涂层。实验结果表明:采用1-2℃/min慢速冷却制备的材料A在700℃氧化20h后的氧化质量损失达到47%,而采用快速气冷技术制备的材料B的氧化质量损失仅仅为0.98%。SEM形貌观察表明:材料A的磷酸盐涂层表面疏松,充满大量孔洞、裂纹,以及片状结晶、团聚的磷酸盐,而材料B的涂层致密、完整,为玻璃态。氧化实验后,材料A的涂层在8h氧化阶段就已消耗殆尽,抗氧化能力基本消失;而材料B的涂层在8h实验后表面涂层完整、致密,无明显损伤,在20h实验后出现了较多的孔洞,抗氧化能力逐渐降低。