纳米结构陶瓷涂层论文_康浩,潘文平

导读:本文包含了纳米结构陶瓷涂层论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:涂层,纳米,结构,陶瓷,磨削,电泳,微观。

纳米结构陶瓷涂层论文文献综述

康浩,潘文平[1](2019)在《电泳沉积纳米二氧化钛陶瓷涂层结构表征与性能研究》一文中研究指出电泳沉积法(EPD)制备薄膜具有设备简单,成本低,成膜快,被镀件(用于沉积薄膜的基体)形状不受限制,薄膜厚度均匀,并且其厚度在较大范围内可控等优点。二氧化钛熔点高、化学稳定性好,在复合材料领域具有广阔的应用前景。笔者利用电泳沉积法制备出了均匀的二氧化钛薄膜,研究了二氧化钛在悬浮介质中的核电机理;考察了二氧化钛粉末在有机悬浮液中的分散性和稳定性,并且研究了电泳工艺参数对电泳沉积量的影响;特别研究了助剂PEG(聚乙二醇)对电泳膜性能的影响并初步探讨了助剂PEG对二氧化钛膜性能影响的原因;研究了电泳沉积的动力学规律,为今后制备含二氧化钛的层状复合材料打下基础。笔者还通过研究不同的烧结温度对二氧化钛晶型的影响且定性的表征了光催化性能。(本文来源于《陶瓷》期刊2019年12期)

赵坚,陈小明,伏利,毛鹏展,马红海[2](2018)在《纳米Ce改性对WC陶瓷涂层微观结构及抗磨损性能的影响》一文中研究指出采用超音速火焰热喷涂(HVOF)技术在06Cr13Ni4Mo不锈钢材料表面制备涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、微区X射线荧光光谱仪、结合力试验机、显微硬度计、摩擦磨损试验机、磨蚀试验机、汽蚀试验机等手段研究分析纳米Ce改性对WC陶瓷涂层微观结构及性能的影响。结果表明:稀土元素Ce较为均匀地分布在涂层中,起到细化晶粒、抑制Cr、Co等元素合金化以及提高WC抗氧化性能等效果;涂层的致密性、显微硬度以及结合强度等性能大幅提高;涂层的抗摩擦磨损性能提高1.23倍,抗高泥沙水流的磨损性能提高7.46倍,抗汽蚀性能提高63.6%。(本文来源于《兵器材料科学与工程》期刊2018年02期)

[3](2016)在《纳米结构陶瓷涂层界面粘结性能研究取得进展》一文中研究指出中国科学院力学研究所在纳米结构陶瓷涂层与合金基底的界面粘结性能、纳米结构涂层的导热性能和弹性性能等研究上取得了新进展,揭示了界面粘结性能及相关力学性能的微结构尺度效应及其物理机制。陶瓷涂层由于具有良好的热绝缘、抗氧化及耐腐蚀等优异性能,在机械工程、化工、生物医疗、电子、航天航海等众多领域都有广泛应用。(本文来源于《建材发展导向》期刊2016年20期)

[4](2014)在《中科院力学所纳米结构陶瓷涂层界面粘结性能研究取得进展》一文中研究指出近日,中国科学院力学研究所在纳米结构陶瓷涂层与合金基底的界面粘结性能、纳米结构涂层的导热性能和弹性性能等研究上取得了新进展,揭示了界面粘结性能及相关力学性能的微结构尺度效应及其物理机制。陶瓷涂层由于具有良好的热绝缘、抗氧化及耐腐蚀等优异性能,在机械工程、化工、生物医疗、电子、航天航海等众多领域都有广泛应用。如航空发动机的叶片由于工作温度高达一千度以(本文来源于《表面工程资讯》期刊2014年04期)

刘伟香,王瑶[5](2014)在《纳米结构陶瓷涂层磨削表面残余应力的实验设计》一文中研究指出以近年来新出现的纳米结构碳化钨/钴(n-WC/12Co)陶瓷涂层材料为磨削对象,巧妙选择磨削实验用磨床和叁种砂轮,利用X射线衍射仪等设备,通过设计磨削参数,为纳米结构陶瓷涂层的磨削实验和表面残余应力的测量及后续研究"磨削参数对磨削表面残余应力的影响规律"提供依据。(本文来源于《现代制造技术与装备》期刊2014年04期)

马建龙[6](2014)在《超音速等离子喷涂纳米Al_2O_3-TiO_2复合陶瓷涂层组织结构及摩擦学性能的研究》一文中研究指出等离子喷涂Al2O3-TiO2复合陶瓷涂层因其具有耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优良性能,在航空航天、装备再制造、轻工业和汽车工业等领域有着广泛的应用前景。然而,由于陶瓷涂层差的断裂韧性严重抑制了其应用范围。等离子喷涂纳米复合陶瓷涂层由于保留了纳米结构而大大改善了其韧性,使其具有更广的应用前景。因此,深入开展对等离子喷涂纳米陶瓷涂层的研究,将对挖掘其性能、扩展其使用范围有重要的理论意义和实用价值。本文通过采用超音速等离子喷涂(SPS)和普通大气等离子喷涂(APS)技术制备了纳米Al2O3-13wt.%TiO2复合陶瓷涂层(n-AT13涂层)。采用多种检测手段和分析方法表征了涂层的微观结构、孔隙率、相结构、微观硬度、弹性模量、断裂韧性和摩擦学性能。最终的研究结果表明:(1)纳米复合陶瓷涂层是由完全熔化区和部分熔化区相互堆积而成的双态分布结构。这些微观结构的形成主要受焰流温度、Al2O3和TiO2熔点差异和热导率影响。(2)纳米复合陶瓷涂层孔隙率值、微观力学性能值服从Weibull分布,且微观力学性能值存在双态分布特征;双态分布结构对孔隙率值和微观力学性能值的分布特征有较大的影响。(3)随氩气流量增加,孔隙率名义值和特征值呈现先降低后升高趋势,显微硬度和弹性模量名义值和特征值呈现先增大后减小的趋势,断裂韧性名义值和特征值呈现出先减小后增大的趋势;随喷涂功率增加,孔隙率逐渐减小最终趋于不变,显微硬度、弹性模量值呈现逐渐增大的趋势,断裂韧性则呈现逐渐减小的趋势。(4)回归拟合了喷涂工艺参数-孔隙率-微观力学性能之间的数值关系。(5)干摩擦条件下,SPS涂层的磨损机制是应力诱发裂纹导致的层状开裂和压力焊合和摩擦高温导致的粘着磨损;APS涂层的磨损机制与SPS涂层磨损机制相同,但磨穿涂层时的临界载荷较SPS涂层更小;油润滑条件下,SPS涂层磨损机制是小载荷时应力诱发裂纹导致的层状开裂和大载荷时的粘着磨损。(本文来源于《河北工业大学》期刊2014-03-01)

雒晓涛[7](2013)在《冷喷涂纳米结构cBN-NiCrAl金属陶瓷涂层的显微结构与力学性能的研究》一文中研究指出金属陶瓷涂层由于具有优异的耐磨损性能与耐腐蚀性能因而在采矿、钻探、机械加工等工业领域得到了广泛应用。在超音速火焰喷涂和爆炸喷涂等金属陶瓷涂层常规制备工艺中,金属粘结相的熔化过程会导致粉末在沉积过程中发生诸如增强相分解、增强相向液态金属粘结相溶解、纳米颗粒消失、粉末氧化等有损涂层性能的转变。冷喷涂是一种采用高速气体在较低的温度下加速粒子,使其在完全固态下通过充分的塑性变形而沉积的新型涂层制备技术。较低的气体温度(<800℃)可以使粉末避免常规热喷涂工艺中的热影响,较高的粒子速度(~300-1200 m·s-1)有利于获得组织致密的涂层。因此,冷喷涂是制备高性能金属陶瓷涂层的潜在有效方法。但目前对于金属陶瓷粉末沉积行为、粒子高速碰撞过程中显微结构演变、后热处理对粒子间结合界面和硬质相/粘结相结合界面等会显着影响金属陶瓷涂层性能等方面的系统性研究较少。对于陶瓷相含量一定的金属陶瓷材料,整体材料的硬度随陶瓷相颗粒的硬度增加而增加,耐磨损性能也随之增强。因此,本文以超硬的立方氮化硼(cBN)陶瓷颗粒为增强相(50-60 GPa)、以NiCrAl合金为基体材料,通过机械合金化方法制备复合粉末,系统的研究了冷喷涂金属陶瓷复合粉末的机械合金化制备规律。通过冷喷涂沉积复合涂层,研究了粒子参量和粉末结构对冷喷涂沉积行为的影响规律及冷喷涂粒子高速撞击过程中cBN-NiCrAl复合粒子显微结构和力学性能的变化规律;研究了热处理温度对涂层中cBN-NiCrAl界面结合及粒子间结合、涂层显微结构和力学性能的影响规律;通过两体磨粒磨损试验测试了冷喷涂cBN-NiCrAl复合涂层的耐磨性能并考察了主要磨损机制。研究提出一种“阶梯状”的机械合金化方法,解决了高体积陶瓷相含量金属陶瓷复合粉末制备过程中粉末粒度随球磨时间迅速减小的难题。通过“阶梯状”机械合金化方法球磨40 h后可获得cBN在NiCrAl合金基体中均匀分布,平均粒径为22mm、NiCrAl合金基体晶粒尺寸为27 nm、cBN颗粒呈纳米、亚微米多尺度分布的40vol.%cBN-NiCrAl复合粉末。通过在球磨介质表面制备NiCrAl保护层和采用“阶梯状”机械合金化方法可以使球磨介质引入的Fe污染从10.9wt.%降低到2.2wt.%。阐明了机械合金化金属陶瓷复合涂层的冷喷涂沉积规律。结果表明采用机械合金化工艺制备的20vol.%、40vol.%cBN-NiCrAl复合粉末通过冷喷涂可以沉积获得结构致密,与基体结合良好的复合涂层。以cBN-NiCrAl复合粉末和微米级cBN的混合粉末沉积涂层时,一定数量的微米级cBN可沉积到了涂层中,使复合涂层中的cBN含量可以进一步增加到60vol.%。在相同的气体温度下,随着粒子速度的增加,复合粉末的沉积效率逐渐增加。由于沉积效率较低时未沉积粒子对涂层撞击引发了更为显着的加工硬化效应,因此较低速度的粒子对应涂层的硬度更高。发现了机械合金化金属陶瓷复合粉末冷喷涂沉积中不符合随粒子硬度增加沉积效率降低的规律。研究结果表明,粒子显微结构对粒子的沉积行为具有显着影响,硬度较高的纳米晶粉末和纳米结构金属陶瓷复合粉末中的大量晶界和cBN/NiCrAl异质界面对高速撞击产生的弹性波的散射作用导致粒子撞击的弹性能显着降低,因此出现了粉末沉积效率随粉末硬度上升而增大的现象。研究确认了纳米结构cBN-NiCrAl复合粉末在冷喷涂沉积过程中其相结构未发生显着变化、NiCrAl合金基体的纳米晶粒未发生长大,而cBN/NiCrAl界面处合金基体相发生非晶化与晶粒有序化取向的现象。cBN含量为20vol.%、40vol.%、60vol.%的复合涂层的硬度分别达到1055 HV、1172 HV及1270 HV。压痕断裂韧性测试结果表明,20 kg载荷未能在20vol.%、40vol.%cBN-NiCrAl涂层断面内诱发裂纹,60vol.%cBN-NiCrAl复合涂层的断裂韧性约为20.4 MPa·m0.5,显着高于与其硬度相当的超音速火焰喷涂WC-17Co涂层。研究发现cBN/NiCrAl界面非稳态组织极大的促进了cBN/NiCrAl界面反应,为制备纳米结构的强界面结合的复合涂层提供了依据。亚微米、纳米cBN与NiCrAl基体在热处理温度达到825℃时发生化学反应,微米尺度cBN与NiCrAl基体在热处理温度达到1000℃发生化学反应,远低于文献报道的1300-1400℃。825℃/5 h热处理后,粒子间未结合界面部分愈合,亚微米、纳米尺度cBN与NiCrAl在界面处形成厚度约为5-25 nm的锯齿状Cr_2N、Ni_3B反应层,NiCrAl合金基体的纳米晶粒也可以保留下来。涂层的硬度有所下降,涂层的断裂韧性大幅度增加。研究阐明了涂层组成及结构与热处理条件对cBN-NiCrAl复合涂层磨粒磨损性能的影响规律。随着涂层中陶瓷相含量的增加,涂层的耐磨性不断提高。750℃/5 h热处理后的20vol.%、40vol.%cBN-NiCrAl复合涂层的耐磨性最高,其次为喷涂态和825℃/5h热处理后的涂层。60vol.%cBN-NiCrAl复合涂层的耐磨性随热处理温度的升高而提高,825℃/5 h热处理后的涂层的耐磨性最高。20vol.%,40vol.%cBN-NiCrAl复合涂层的主要磨损机理为Si C磨料造成的塑性犁削,喷涂态涂层中还存在结合较弱粒子的剥落。60vol.%cBN-NiCrAl复合涂层的磨损机理主要是SiC磨料对40vol.%cBN-NiCrAl粒子的优先去除和微米尺度cBN的剥落。由于60vol.%复合涂层中突出的微米尺度cBN颗粒使磨粒无法连续压入粘结相,因此耐磨性能大幅度提高,磨损率约为超音速火焰喷涂制备的WC-12Co涂层的1/2。(本文来源于《西安交通大学》期刊2013-07-01)

刘伟香,周忠于[8](2012)在《纳米结构陶瓷涂层磨削力的研究》一文中研究指出对纳米陶瓷涂层材料在金刚石砂轮精密磨削过程中的磨削力(包括单位磨削面积磨削力和砂轮单颗磨粒磨削力)进行了研究,分析了砂轮磨削深度、工件进给速度、金刚石砂轮磨粒尺寸以及粘结剂类型等磨削参数对磨削力的影响规律。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2012年01期)

刘伟香,周忠于[9](2011)在《纳米结构陶瓷涂层磨削表面残余应力的研究》一文中研究指出用金刚石砂轮对n-WC/12Co涂层精密磨削后,零件表面存在残余应力,得出本次研究的结论,提出进一步研究的内容,对今后的研究方向进行展望。(本文来源于《现代机械》期刊2011年06期)

高鹏[10](2011)在《等离子喷涂Al_2O_3-13wt.%TiO_2纳米结构陶瓷涂层组织与性能的研究》一文中研究指出涂布刮刀是造纸行业中生产高级美术铜版纸和涂布白板纸的专用刀具,是与刮刀涂布机配套使用的十分重要和关键的部件。钢质刮刀在使用过程中磨损快、寿命短、生产效率低,正逐步被新型陶瓷涂布刮刀所替代。国内不能实现陶瓷涂布刮刀的批量自产,受国外企业垄断的束缚,长期依赖进口,导致企业生产成本高。新型陶瓷涂布刮刀的研制对节约造纸成本,提高企业生产效率和经济效益,打破国外企业的技术垄断,振兴国内的涂布造纸行业,实现产品自主知识产权等具有重要意义。本文在对传统钢质刮刀和新型陶瓷涂层刮刀研究的基础上,选用微米级和纳米团聚态两种Al2O3-13 wt.%TiO2(AT13)陶瓷粉末作为等离子喷涂喂料,在普通蓝钢刮刀上成功制备了符合行业标准规定的形位公差要求的AT13微米陶瓷涂层刮刀和纳米复合陶瓷涂层刮刀。项目组通过设计正交试验方案优化了涂层的喷涂工艺参数和工艺规范,解决了喷涂制备陶瓷刮刀时薄壁工件温度上升过快、容易受热变形的技术难题;完成了陶瓷刮刀表面的精密磨削实验;成功设计了陶瓷刮刀表面精密磨削专用传动装置;探索了纳米陶瓷涂层的精密磨削工艺,丰富了纳米结构陶瓷涂层的精密磨削理论。本文以AT13常规微米陶瓷涂层为对比,采用SEM、EPMA、XRD和TEM等现代实验分析手段对纳米结构陶瓷涂层的组织结构、成分分布特征进行了研究,对涂层孔隙率、显微硬度、涂层结合强度、涂层的残余应力、涂层抗磨粒磨损性能等进行了测试和对比分析,初步完成了陶瓷涂层刮刀的精密磨削实验。结果表明:纳米结构陶瓷涂层比微米陶瓷涂层组织更加均匀致密,涂层显微硬度更高,涂层的结合效果更好、耐磨粒磨损性能更好,研制的纳米陶瓷复合涂层刮刀性能更优越,刮刀的几项关键技术指标基本满足了实际应用的需求,达到了行业标准中规定的要求。(本文来源于《山东科技大学》期刊2011-05-01)

纳米结构陶瓷涂层论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用超音速火焰热喷涂(HVOF)技术在06Cr13Ni4Mo不锈钢材料表面制备涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、微区X射线荧光光谱仪、结合力试验机、显微硬度计、摩擦磨损试验机、磨蚀试验机、汽蚀试验机等手段研究分析纳米Ce改性对WC陶瓷涂层微观结构及性能的影响。结果表明:稀土元素Ce较为均匀地分布在涂层中,起到细化晶粒、抑制Cr、Co等元素合金化以及提高WC抗氧化性能等效果;涂层的致密性、显微硬度以及结合强度等性能大幅提高;涂层的抗摩擦磨损性能提高1.23倍,抗高泥沙水流的磨损性能提高7.46倍,抗汽蚀性能提高63.6%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米结构陶瓷涂层论文参考文献

[1].康浩,潘文平.电泳沉积纳米二氧化钛陶瓷涂层结构表征与性能研究[J].陶瓷.2019

[2].赵坚,陈小明,伏利,毛鹏展,马红海.纳米Ce改性对WC陶瓷涂层微观结构及抗磨损性能的影响[J].兵器材料科学与工程.2018

[3]..纳米结构陶瓷涂层界面粘结性能研究取得进展[J].建材发展导向.2016

[4]..中科院力学所纳米结构陶瓷涂层界面粘结性能研究取得进展[J].表面工程资讯.2014

[5].刘伟香,王瑶.纳米结构陶瓷涂层磨削表面残余应力的实验设计[J].现代制造技术与装备.2014

[6].马建龙.超音速等离子喷涂纳米Al_2O_3-TiO_2复合陶瓷涂层组织结构及摩擦学性能的研究[D].河北工业大学.2014

[7].雒晓涛.冷喷涂纳米结构cBN-NiCrAl金属陶瓷涂层的显微结构与力学性能的研究[D].西安交通大学.2013

[8].刘伟香,周忠于.纳米结构陶瓷涂层磨削力的研究[J].机械制造与自动化.2012

[9].刘伟香,周忠于.纳米结构陶瓷涂层磨削表面残余应力的研究[J].现代机械.2011

[10].高鹏.等离子喷涂Al_2O_3-13wt.%TiO_2纳米结构陶瓷涂层组织与性能的研究[D].山东科技大学.2011

论文知识图

一3用10kC砂轮磨削n一A12O犷13TIOZ后的...不同涂层的耐磨性和在涂层横截面测量到...一16a)一e)各种磨削用.参数组合下的100...不同喷涂功率下AT13纳米陶瓷复合涂层的...一17ayj)各种磨削参数组合下磨削n一A12...一l吹一WC/12Co涂层的SEM图

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