导读:本文包含了碳化物涂层论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:碳化物,涂层,氟化物熔盐,热扩散法
碳化物涂层论文文献综述
苏兴治[1]（2018）在《金属基材料表面氟化物熔盐热扩散法制备碳化物涂层的研究》一文中研究指出碳化物涂层由于其高硬度、耐磨损、抗氧化、耐高温、耐腐蚀的特性,在材料表面涂层领域有广泛的应用前景。熔盐热扩散法(TD)是一项材料表面涂覆碳化物涂层的重要技术。但通常熔盐TD技术使用的熔盐主要是硼酸盐和氯化物盐。硼酸盐存在着流动性差,粘度大,残盐不易清洗,能制备涂层的种类有限的缺点;氯盐腐存在着蚀性大,容易挥发等缺点,这些制约着TD技术在碳化物涂层制备领域中的应用。为可克服上述缺点,提高碳化物涂层的性能并扩大制备碳化物涂层的种类,本文采用高纯的FLiNaK熔盐,开展在金属基材料表面TD法制备碳化物涂层的研究,主要研究内容如下:研制了专用的氟化物熔盐TD法处理设备。该设备不仅能满足TD处理所需的高温环境(一般处理温度在800°C以上),而且还能控制设备中的气氛,并满足了材料样品放入和取出的需要。利用FLiNaK熔盐,用TD法成功制备出高品质的碳化铬涂层,并系统研究了基体材料、熔盐组分、处理时间、处理温度等因素与碳化铬涂层形成的关系。研究发现,在处理温度一定的情况下,基体材料碳的活度越大形成的涂层越厚;熔盐中原子态铬的浓度越高,也越有利于碳化铬涂层的形成;随着处理时间的延长,样片的增重量和厚度均在增大;发现球磨铸铁QT600-3上涂覆的碳化铬涂层结构依次为:M_(23)C_6,M_7C_3,M_3C和γ-Fe(M=Cr,Fe)。并获取了球墨铸铁QT600-3碳化铬涂层厚度与处理时间和温度的关系式:(?)研究了灰铸铁HT250上的碳化铬涂层的力学性能,发现碳化铬涂层的硬度与基体材料相比,提高了约6倍,达到20.5GPa,涂层的耐磨性也有所提高。另外,在H13钢上制备出碳化锆和碳化钨涂层。其中碳化锆涂层为厚度约2μm的片状棕黑色的ZrC结构;碳化钨涂层为厚度约7μm的颗粒状灰绿的Fe_3W_3C结构。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2018-12-01）
熊浩奇[2]（2017）在《基于压痕和落球冲击的金属碳化物涂层变形损伤行为研究》一文中研究指出采用超音速火焰喷涂工艺制备的金属碳化物涂层具有较好的耐磨和防腐性能,被运用于冶金、能源和建筑等各类工业场合中。在其服役条件下,会受到不同形式的外力作用,从而引起材料各种形式的损伤和变形,甚至是破坏。本文以压痕法和落球冲击分别模拟涂层服役过程受到的静压力和多冲载荷,对WC-10Co4Cr和NiCr-Cr3C2两种热喷涂涂层在这两种形式外力作用下的变形和损伤行为进行实验研究和模拟分析。得出以下结论:采用不同载荷对不同厚度的涂层表面的维氏压痕法硬度和压痕深度进行了测试,结果表明WC-10Co4Cr涂层在压头缓慢加载作用下的抗变形能力强于NiCr-Cr3C2涂层,且两种涂层的变形均表现出明显的方向性。在相同的载荷下,涂层表面和截面PP方向(努氏压痕长对角线平行于涂层沉积方向)的变形和卸载后的弹性回复均明显大于截面PV方向(努氏压痕长对角线垂直于涂层沉积方向),即PV方向具有较大的硬度和较小的弹性模量。这是由努氏压头在加载时长短对角线上的应力分布和涂层独特的层状结构导致的;采用维氏压痕法不同载荷对不同厚度的涂层表面的硬度和深度进行了测试,并基于能量法探讨了两者之间的关系。拟合出表征涂层断裂韧性的α值。结果表明WC-10Co4Cr涂层的α值要明显大于NiCr-Cr3C2涂层的α值,即WC-10Co4Cr涂层具有更大的断裂韧性,在受压时具有更小的塑性变形能。而同一材料的涂层厚度越大,α值越大。因此厚涂层具有更大的断裂韧性,在受压时具有更小的塑性变形,抗压入载荷的能力更强。通过Workbench分析了不同压头压入涂层的应力分布和变形情况,发现同等载荷下努氏压痕的涂层造成变形较小,而维氏大载荷作用下涂层表现出两种形式的变形和损伤,一是压头加载方向的塑性变形,主要由大于屈服强度的Mises应力导致,二是压痕周围的脆性断裂,主要由大于涂层结合强度的剪切应力造成;根据多冲载荷的概念研制了一种能自动落球的实验装置,并采用该装置进行落球冲击试验,对涂层的抗多次冲击性能进行测试,结果表明涂层厚度和其抗冲击性能呈正相关关系,WC-10Co4Cr涂层的抗冲击性能弱于NiCr-Cr3C2涂层;基于冲击动力学分析多冲载荷下涂层的变形、损伤和裂纹扩展行为,获得了不同厚度、不同材料涂层抗冲击性能的差异源于涂层波阻抗的差异;基于ANSYS Workbench显式动力学分析模块对落球冲击涂层行为进行了仿真,求解出冲击载荷下涂层表面的应力场分布,结果表明单次冲击下涂层应力远小于其屈服强度,冲击结束后有残余应力存在于涂层内部;通过Autodyn计算出了冲击时的速度、内能时间历程曲线,结果表明单次冲击过程中涂层内质点的速度往复变化并最终衰减为零,但卸载后内能还会以一定数值储存在涂层内部。这些仿真结果很好的验证了冲击动力学中应力波衰减理论和能量吸收理论。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-10）
陈彬[3]（2016）在《基于石墨表面碳化物涂层改性的强流电子束收集材料的设计、制备与性能表征》一文中研究指出高功率微波(HPM)源用收集极用于接收束波耦合作用后的强流电子束,是HPM源中的最重要的器件之一。强流电子束(IEB)辐照收集极引起的材料温升、等离子体、电子发射、韧致辐射等复杂的物理效应对束波耦合作用不利,从而导致束波耦合作用效率降低,微波脉冲缩短,甚至收集极结构的破坏。随着HPM技术朝更高峰值功率和高能量方向发展,上述物理效应会愈发严重,HPM源用收集极将成为HPM技术发展的制约点之一。石墨是常用的电子收集材料,但石墨材料易析气且易导致真空系统碳污染问题,而TiC、SiC和TaC等碳化物具有熔点高而且具有一定导电导热能力。所以,本文基于石墨表面碳化物涂层改性来改善石墨在电子收集过程中存在的问题。使用蒙特卡罗软件MCNP5对材料在激励电压为1 MV,电流密度为1.43kA/cm~2,脉宽为40 ns的电子束辐照下的电子能量沉积规律进行了数值模拟,并基于能量守恒定律,计算了电子束辐照所引起的材料温升效应,模拟及计算结果表明:(1)电子在材料中的能量沉积峰值随材料电子密度增大而增加;材料对电子能量的吸收率和电子的入射深度随着材料电子密度增大而减小;材料表层温升值与材料的电子密度、密度以及比热容均有关,随材料电子密度增大而升高,随比热容的减小而升高。(2)涂层厚度为30μm的SiC/C和TiC/C复合材料与石墨的电子收集性能接近,SiC/C和TiC/C以及石墨对电子能量的吸收率分别约为0.995、0.993和0.996,SiC/C和TiC/C以及石墨电子辐照后的表面温升分别约为190℃、138℃和126℃;相同涂层厚度的TaC/C与石墨的电子收集性能差别较大,其对电子的能量吸收率以及辐照后的表面温升分别约为0.866和521℃。采用熔盐电镀Ti以及镀层Ti与石墨基体原位反应工艺在石墨表面制备了TiC涂层,研究了熔盐电镀工艺参数对Ti镀层的影响以及热处理工艺对Ti镀层微观形貌和物相的影响,结果表明:脉冲电镀得到Ti镀层较直流电镀得到的镀层更为致密、晶粒更为细小,但脉冲电镀无法缓解歧化反应;Ti离子的歧化反应活性随着熔盐温度升高而增加;熔盐中F离子与Cl离子的摩尔比提高有利于Ti离子稳定性的提高,从而改善Ti镀层的微观形貌,提高沉积效率。热处理温度对涂层粗糙度和微观形貌有重要影响:1400℃热处理后形成的TiC涂层表面粗糙度比热处理前Ti镀层的表面粗糙度有所降低,表面致密度有所提高,颗粒间出现接连,表面孔隙数量减少;2200℃热处理后形成的TiC涂层呈高结晶度的TiC颗粒,涂层形貌复型于热处理前Ti镀层的形貌。对石墨及其碳化物涂层表面改性材料的气密性、表面方阻和热扩散系数等基本性能进行测试,结果表明:碳化物涂层尽管封堵了石墨表面的孔洞,但碳化物涂层改性后材料的气密性有所降低;TiC和TaC涂层表面改性石墨的表面导电性较石墨基体有显着提高,SiC涂层表面改性石墨的表面导电性较石墨基体显着降低;碳化物涂层表面改性后的石墨热扩散系数变化不大。采用能量密度约为9.0 J/cm~2的IEB辐照石墨及其SiC、TiC和TaC碳化物涂层表面改性的阳极材料,研究其耐IEB辐照损伤能力以及对强流二极管特性的影响,结果表明:该实验条件下,阳极材料表面没有产生实质性辐照损伤,其强流二极管特性基本相同,不同阳极材料对应的电压幅值及脉宽分别约为280.0 kV和130.0 ns,电流幅值及脉宽分别约为3.8 kA和115.0 ns。当采用能量密度约为20.0J/cm~2的IEB辐照时,结果表明:石墨、SiC/C和TiC/C材料表面没有出现实质性辐照损伤,而TaC/C阳极材料表面出现熔融迹象;石墨阳极对应的电压幅值及脉宽分别约为200.0 kV和105.0 ns,电流幅值及脉宽分别约为8.9 kA和126.7 ns,由于SiC/C、TiC/C和TaC/C阳极表面产生了阳极等离子体,出现电流增大和脉宽缩短的现象,其对应的电流幅值较石墨阳极的分别增大约12.4%、12.4%和34.8%,电压脉宽分别缩短约4.5%、7.1%和19.2%,电流脉宽分别缩短约4.0%、4.0%和13.2%。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
杜聪,吴秀玲,王洪福,王华昌[4]（2013）在《等离子加工热锻模碳化物涂层的制备》一文中研究指出以W6Mo5Cr4V2为基体,采用等离子喷涂-重熔技术和喷焊技术,分别用30%SiC、10%Cr3C2和30%WC粉末制备Ni60-SiC涂层、Ni60-Cr3C2涂层和Ni60-WC涂层。然后对各涂层进行显微组织分析和显微硬度测试,并对涂层的热物性参数进行检测。实验结果表明,采用喷焊的方法,配比为70%Ni60和30%SiC的粉末得到涂层性能最好。从宏观形貌、微观形貌、显微硬度和热物性参数上都满足热锻模表面的使用要求。(本文来源于《热加工工艺》期刊2013年10期）
段建晋,刘哲,占稳[5]（2013）在《超音速火焰喷涂碳化物涂层预处理工艺研究》一文中研究指出0引言超音速火焰喷涂技术(HVOF)是利用经特殊设计的超音速喷嘴等特殊结构的喷枪,使用高压和高能燃料,使喷涂的粉末粒子高速喷射到工件表面,形成高结合强度涂层的一种技术。20世纪90年代以来,美国等西方发达国家,用超音速火焰喷涂技术制备WC-Co材料耐磨涂层,标志着世界热喷涂工艺上一项重要[1]的技术诞生。由于HVOF喷涂火焰温度并不高,且对(本文来源于《表面工程资讯》期刊2013年01期）
程国东,王引真,秦清彬,王宝阳[6]（2009）在《超音速火焰喷涂微米碳化物涂层的组织与性能》一文中研究指出WC-Co,NiCr-Cr3C2喷涂层耐冲蚀、耐磨性优良,但耐盐酸腐蚀报道较少。为此,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层,测定了涂层的孔隙率和结合强度,用XRD分析了涂层腐蚀前后的相结构及在1mol/LHCl溶液中浸泡涂层材料的失重情况,分析了涂层的均匀腐蚀机理。结果表明:WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层组织较为致密,孔隙率分别为2.67%,4.39%,结合强度分别为49.576,41.023MPa。Cr3Cr2-NiCr涂层中相结构复杂,涂层中Cr3C2少量分解且含有非晶相;经1mol/LHCl溶液浸泡后WC-Co涂层和Cr3C2-NiCr涂层失重较少。涂层的腐蚀机理为选择性腐蚀。缺陷越少涂层的耐蚀性越好,减少涂层中的孔隙、显微裂纹和夹杂等缺陷是提高涂层耐蚀性的关键。(本文来源于《材料保护》期刊2009年01期）
缪伟民,鲁玉祥,刘彦霞[7]（2007）在《金属碳化物涂层的反应熔覆研究进展》一文中研究指出反应熔覆制备金属碳化物涂层是在熔覆过程中原位生成碳化物颗粒相,来增强基体表面的耐磨耐蚀性能。综述了反应熔覆制备金属碳化物涂层的材料构成、工艺方法、组织、力学性能及发展方向。(本文来源于《热加工工艺》期刊2007年03期）
侯利锋,卫英慧[8]（2005）在《铜基体HVOF碳化物涂层界面研究》一文中研究指出使用扫描电子显微镜及透射电子显微镜,对铜基体超音速火焰喷涂(HVOF)碳化物涂层的形成过程、组织结构和界面形态进行了研究。结果表明,HVOF涂层界面显微组织非常复杂,存在纳米晶、非晶和大量位错胞。非晶是粘结相在喷涂中受热、骤冷形成的,而涂层中的纳米晶来自半熔碳化物的破碎。(本文来源于《国际材料科学与工程学术研讨会论文集（下册）》期刊2005-07-01）
侯利锋,卫英慧[9]（2005）在《铜基体超音速火焰喷涂碳化物涂层界面研究》一文中研究指出使用扫描电子显微镜及透射电子显微镜,对铜基体超音速火焰喷涂(HVOF)碳化物涂层的形成过程、组织结构和界面形态进行了研究。结果表明,HVOF涂层界面显微组织非常复杂,存在纳米晶、非晶和大量位错胞。非晶是粘结相在喷涂中受热、骤冷形成的,而涂层中的纳米晶来自半熔碳化物的破碎。(本文来源于《材料热处理学报》期刊2005年03期）
张大伟,张新平[10]（2005）在《激光熔覆Ni基合金/碳化物涂层组织及冲刷腐蚀磨损性能》一文中研究指出在 2 Cr13马氏体不锈钢基材上激光多道搭接熔覆 Ni Cr3C2 和 Ni WC复合涂层 ,考察两种激光熔覆层的微观组织、显微硬度对冲刷腐蚀磨损性能的影响 ,并与不锈钢基材对比。试验结果表明 ,两种涂层具有不同的凝固组织特征。含有未完全溶解 WC硬质相的 Ni WC涂层比 Cr3C2 硬质相完全溶解的 Ni Cr3C2 双相涂层的显微硬度高出约 30 0 HV,两种激光涂层的冲刷腐蚀磨损速率分别比不锈钢基材降低 30 %和 6 0 %。冲刷腐蚀磨损抗力的提高与熔覆层的组织状态、碳化物种类和数量以及涂层的韧化性能等因素密切相关。(本文来源于《农业机械学报》期刊2005年03期）
碳化物涂层论文开题报告
（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：
采用超音速火焰喷涂工艺制备的金属碳化物涂层具有较好的耐磨和防腐性能,被运用于冶金、能源和建筑等各类工业场合中。在其服役条件下,会受到不同形式的外力作用,从而引起材料各种形式的损伤和变形,甚至是破坏。本文以压痕法和落球冲击分别模拟涂层服役过程受到的静压力和多冲载荷,对WC-10Co4Cr和NiCr-Cr3C2两种热喷涂涂层在这两种形式外力作用下的变形和损伤行为进行实验研究和模拟分析。得出以下结论:采用不同载荷对不同厚度的涂层表面的维氏压痕法硬度和压痕深度进行了测试,结果表明WC-10Co4Cr涂层在压头缓慢加载作用下的抗变形能力强于NiCr-Cr3C2涂层,且两种涂层的变形均表现出明显的方向性。在相同的载荷下,涂层表面和截面PP方向(努氏压痕长对角线平行于涂层沉积方向)的变形和卸载后的弹性回复均明显大于截面PV方向(努氏压痕长对角线垂直于涂层沉积方向),即PV方向具有较大的硬度和较小的弹性模量。这是由努氏压头在加载时长短对角线上的应力分布和涂层独特的层状结构导致的;采用维氏压痕法不同载荷对不同厚度的涂层表面的硬度和深度进行了测试,并基于能量法探讨了两者之间的关系。拟合出表征涂层断裂韧性的α值。结果表明WC-10Co4Cr涂层的α值要明显大于NiCr-Cr3C2涂层的α值,即WC-10Co4Cr涂层具有更大的断裂韧性,在受压时具有更小的塑性变形能。而同一材料的涂层厚度越大,α值越大。因此厚涂层具有更大的断裂韧性,在受压时具有更小的塑性变形,抗压入载荷的能力更强。通过Workbench分析了不同压头压入涂层的应力分布和变形情况,发现同等载荷下努氏压痕的涂层造成变形较小,而维氏大载荷作用下涂层表现出两种形式的变形和损伤,一是压头加载方向的塑性变形,主要由大于屈服强度的Mises应力导致,二是压痕周围的脆性断裂,主要由大于涂层结合强度的剪切应力造成;根据多冲载荷的概念研制了一种能自动落球的实验装置,并采用该装置进行落球冲击试验,对涂层的抗多次冲击性能进行测试,结果表明涂层厚度和其抗冲击性能呈正相关关系,WC-10Co4Cr涂层的抗冲击性能弱于NiCr-Cr3C2涂层;基于冲击动力学分析多冲载荷下涂层的变形、损伤和裂纹扩展行为,获得了不同厚度、不同材料涂层抗冲击性能的差异源于涂层波阻抗的差异;基于ANSYS Workbench显式动力学分析模块对落球冲击涂层行为进行了仿真,求解出冲击载荷下涂层表面的应力场分布,结果表明单次冲击下涂层应力远小于其屈服强度,冲击结束后有残余应力存在于涂层内部;通过Autodyn计算出了冲击时的速度、内能时间历程曲线,结果表明单次冲击过程中涂层内质点的速度往复变化并最终衰减为零,但卸载后内能还会以一定数值储存在涂层内部。这些仿真结果很好的验证了冲击动力学中应力波衰减理论和能量吸收理论。
（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。
碳化物涂层论文参考文献
[1].苏兴治.金属基材料表面氟化物熔盐热扩散法制备碳化物涂层的研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所).2018
[2].熊浩奇.基于压痕和落球冲击的金属碳化物涂层变形损伤行为研究[D].湖南大学.2017
[3].陈彬.基于石墨表面碳化物涂层改性的强流电子束收集材料的设计、制备与性能表征[D].国防科学技术大学.2016
[4].杜聪,吴秀玲,王洪福,王华昌.等离子加工热锻模碳化物涂层的制备[J].热加工工艺.2013
[5].段建晋,刘哲,占稳.超音速火焰喷涂碳化物涂层预处理工艺研究[J].表面工程资讯.2013
[6].程国东,王引真,秦清彬,王宝阳.超音速火焰喷涂微米碳化物涂层的组织与性能[J].材料保护.2009
[7].缪伟民,鲁玉祥,刘彦霞.金属碳化物涂层的反应熔覆研究进展[J].热加工工艺.2007
[8].侯利锋,卫英慧.铜基体HVOF碳化物涂层界面研究[C].国际材料科学与工程学术研讨会论文集（下册）.2005
[9].侯利锋,卫英慧.铜基体超音速火焰喷涂碳化物涂层界面研究[J].材料热处理学报.2005
[10].张大伟,张新平.激光熔覆Ni基合金/碳化物涂层组织及冲刷腐蚀磨损性能[J].农业机械学报.2005