目的在保證WC基熱噴涂涂層在高溫自然環(huán)境中性能穩(wěn)定的情況下,研究改進其選擇性吸收性能。方法通過Mo來提高WC基涂層的選擇性吸收性能,重點評價優(yōu)化的Mo/WC涂層顯微結(jié)構(gòu)、選擇性吸收性能和耐候性能等。結(jié)果金屬粒子Mo填充在WC陶瓷中的結(jié)構(gòu)特征,使涂層相結(jié)構(gòu)和高溫性能較為穩(wěn)定,吸收率高達0.836⁰.890,但發(fā)射率也上升至0.493⁰.594,選擇性吸收性能不佳。經(jīng)Al₂O₃-SnO₂減反層處理后,Mo/WC涂層的吸收率仍可穩(wěn)定在0.77⁰.78,而發(fā)射率隨著熱處理溫度的上升呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。500℃熱處理條件下,吸收效果達到最佳,此時發(fā)射率最小,低至0.168。Mo/WC涂層抗熱震及耐鹽霧腐蝕性能也有效提高。結(jié)論 Mo/WC涂層選擇性吸收性能及自然環(huán)境適應性得到有效提高,并兼具了生產(chǎn)成本和施工便利性等優(yōu)勢,有利于太陽能清潔能源利用的發(fā)展。 

【文章來源】：表面技術(shù). 2017,46(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖12號粉末制備的涂層表面SEM圖

·196·表面技術(shù)2017年10月明顯變形，各顆粒相互搭接在一起，未熔融變形的顆粒造成涂層表面凸凹不平，涂層整體呈層狀堆疊結(jié)構(gòu)。其中，2號粉末制得涂層的層狀結(jié)構(gòu)明顯，顆粒鋪展較好，且相互搭接，涂層致密度高。而3號粉末制得涂層的孔洞較多，表面有網(wǎng)狀裂紋和較大凸起。原因是2號粉末制得涂層的Mo含量較高，Mo的熱導率較高，達到138W/(m·K)，而且Mo的塑性較好，其顆粒在噴涂過程中易熔融，能夠在基體上展開形成表面致密的涂層。而3號粉末制得涂層的WC含量較高，WC硬度很高，難以在基體表面相互堆疊鋪展，并且在快速冷卻過程中，由于內(nèi)應力過大及其自身脆性，會產(chǎn)生如圖2b所示的網(wǎng)狀裂紋和孔洞。圖12號粉末制備的涂層表面SEM圖Fig.1SEMimagesofcoatingsurfacemadefrom2#powder:a)lowmagnification,b)highmagnification圖23號粉末制備的涂層表面SEM圖Fig.2SEMimagesofcoatingsurfacemadefrom3#powdera)lowmagnification,b)highmagnification圖3為2號粉末制得Mo/WC涂層的斷面SEM圖。從圖中可以看出，涂層呈明顯的層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間結(jié)合非常致密，孔洞較少，但每一層內(nèi)部的孔洞相對較多。這類內(nèi)部的孔洞一方面可以起到減緩熱應力的作用，提升涂層熱震性能，但其也會加速腐蝕液的滲入，導致涂層的耐腐蝕性能降低。結(jié)合圖3的局部能譜圖，可知圖譜所處位置為金屬Mo顆粒，周圍的組織為WC，各組分含量符合原始粉末的質(zhì)量比。采用超音速噴涂技術(shù)制備的涂層，其涂層存在的孔隙主要有深入到基體的通孔和在涂層內(nèi)部或表面圖32號涂層的斷面SEM及局部能譜圖Fig.3SEMimage(a)andpartialEDS(b)of2#coatingcross-section

·196·表面技術(shù)2017年10月明顯變形，各顆粒相互搭接在一起，未熔融變形的顆粒造成涂層表面凸凹不平，涂層整體呈層狀堆疊結(jié)構(gòu)。其中，2號粉末制得涂層的層狀結(jié)構(gòu)明顯，顆粒鋪展較好，且相互搭接，涂層致密度高。而3號粉末制得涂層的孔洞較多，表面有網(wǎng)狀裂紋和較大凸起。原因是2號粉末制得涂層的Mo含量較高，Mo的熱導率較高，達到138W/(m·K)，而且Mo的塑性較好，其顆粒在噴涂過程中易熔融，能夠在基體上展開形成表面致密的涂層。而3號粉末制得涂層的WC含量較高，WC硬度很高，難以在基體表面相互堆疊鋪展，并且在快速冷卻過程中，由于內(nèi)應力過大及其自身脆性，會產(chǎn)生如圖2b所示的網(wǎng)狀裂紋和孔洞。圖12號粉末制備的涂層表面SEM圖Fig.1SEMimagesofcoatingsurfacemadefrom2#powder:a)lowmagnification,b)highmagnification圖23號粉末制備的涂層表面SEM圖Fig.2SEMimagesofcoatingsurfacemadefrom3#powdera)lowmagnification,b)highmagnification圖3為2號粉末制得Mo/WC涂層的斷面SEM圖。從圖中可以看出，涂層呈明顯的層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間結(jié)合非常致密，孔洞較少，但每一層內(nèi)部的孔洞相對較多。這類內(nèi)部的孔洞一方面可以起到減緩熱應力的作用，提升涂層熱震性能，但其也會加速腐蝕液的滲入，導致涂層的耐腐蝕性能降低。結(jié)合圖3的局部能譜圖，可知圖譜所處位置為金屬Mo顆粒，周圍的組織為WC，各組分含量符合原始粉末的質(zhì)量比。采用超音速噴涂技術(shù)制備的涂層，其涂層存在的孔隙主要有深入到基體的通孔和在涂層內(nèi)部或表面圖32號涂層的斷面SEM及局部能譜圖Fig.3SEMimage(a)andpartialEDS(b)of2#coatingcross-section

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本文編號：2965148