鍍Ni碳纖維/石墨烯增強(qiáng)TiC 0.7 N 0.3 復(fù)合涂層制備及力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-22 19:49
高耐磨性涂層在航天、電子、軍工、汽業(yè)等行業(yè)具有重要的價(jià)值?茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)涂層的硬度、耐磨性能等力學(xué)性能的要求不斷提高。傳統(tǒng)的噴涂涂層制備技術(shù)雖然較為成熟,但很難大幅度提升材料的力學(xué)性能。因此,將性能優(yōu)異的增強(qiáng)材料與涂層進(jìn)行復(fù)合,利用大氣等離子噴涂法制備出符合現(xiàn)代科技需求的性能優(yōu)異的耐磨TiC0.7N0.3復(fù)合涂層,是當(dāng)今涂層研究領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。本研究是在TiC0.7N0.3涂層中添加鍍Ni碳纖維/鍍Ni石墨烯,以改善涂層的力學(xué)性能。在酸性條件下對(duì)碳纖維/石墨烯的進(jìn)行表面化學(xué)鍍Ni,旨在避免碳纖維/石墨烯在等離子噴涂過(guò)程中燒損,繼而提升碳纖維/石墨烯與鍍層的界面結(jié)合性能;同時(shí)探討穩(wěn)定劑的含量對(duì)化學(xué)鍍鍍層質(zhì)量的影響機(jī)理。將化學(xué)鍍Ni碳纖維及鍍Ni石墨烯分別與經(jīng)過(guò)造粒后的TiC0.7N0.3粉末進(jìn)行混合,利用等離子噴涂制備了添加碳纖維/鍍Ni碳纖維的涂層(CFT涂層)和添加石墨烯/鍍Ni石墨烯的涂層(GRT涂層)。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 化學(xué)鍍
1.2.1 化學(xué)鍍的基本原理
1.2.2 化學(xué)鍍的影響因素
1.2.3 化學(xué)鍍的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.4 化學(xué)鍍的研究現(xiàn)狀
1.2.5 化學(xué)鍍的分類
1.3 化學(xué)鍍Ni包碳纖維/石墨烯
1.3.1 化學(xué)鍍Ni包碳纖維
1.3.2 化學(xué)鍍Ni包石墨烯
1.4 等離子噴涂
1.4.1 等離子噴涂原理
1.4.2 噴涂涂層的影響因素
1.5 等離子噴涂TiC_(0.7)N_(0.3) 復(fù)合涂層
1.5.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5.2 TiC_(0.7)N_(0.3) 復(fù)合涂層研究趨勢(shì)
1.6 本文主要的研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與研究方法
2.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)設(shè)備
2.1.1 化學(xué)鍍所需材料
2.1.2 化學(xué)鍍所需試劑
2.1.3 陶瓷涂層材料
2.1.4 粘結(jié)層材料
2.1.5 基體材料
2.1.6 試驗(yàn)設(shè)備
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 CFs表面化學(xué)鍍Ni
2.2.2 GR表面化學(xué)鍍Ni
2.2.3 粉末混合與造粒
2.2.4 復(fù)合涂層制備
2.3 形貌觀察與成分分析
2.3.1 物相分析
2.3.2 鍍液殘余NiSO_4·6H_2O濃度測(cè)定
2.3.3 顯微硬度測(cè)試
2.3.4 涂層摩擦磨損性能測(cè)試
2.3.5 涂層沖蝕性能測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第3章 化學(xué)鍍制備NCCFs及表征
3.1 CFs化學(xué)鍍Ni的原理
3.2 制備NCCFs的前處理及影響鍍覆的因素
3.2.1 化學(xué)鍍除油處理
3.2.2 化學(xué)鍍前粗化處理
3.2.3 化學(xué)鍍前敏化活化處理
3.2.4 鍍液成分對(duì)NCCFs鍍層的影響
3.3 穩(wěn)定劑含量對(duì)鍍層表面形貌的影響
3.3.1 穩(wěn)定劑含量為0mg/L時(shí)鍍層的表面形貌
3.3.2 穩(wěn)定劑含量為0.5mg/L時(shí)的鍍層的表面形貌及物相組成
3.3.3 穩(wěn)定劑含量為5mg/L時(shí)的鍍層的表面形貌及物相組成
3.4 鍍速隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
3.4.1 鍍速的測(cè)試方法
3.4.2 鍍速隨時(shí)間變化
3.5 本章小結(jié)
第4章 CFs/NCCFs增強(qiáng)CFT涂層制備及力學(xué)性能
4.1 等離子噴涂粉末制備
4.2 CFT復(fù)合涂層的表面形貌及物相組成
4.2.1 復(fù)合涂層的表面形貌
4.2.2 涂層中NCCFs的分布形式
4.2.3 復(fù)合涂層的物相組成
4.3 CFT復(fù)合涂層的顯微硬度
4.3.1 顯微硬度測(cè)試與壓痕尺寸效應(yīng)
4.3.2 復(fù)合涂層顯微硬度
4.4 CFT復(fù)合涂層的摩擦磨損性能
4.4.1 復(fù)合涂層的減磨性能
4.4.2 復(fù)合涂層的耐磨性能
4.4.3 復(fù)合涂層的磨痕形貌
4.5 CFT復(fù)合涂層沖蝕性能分析
4.5.1 復(fù)合涂層的沖蝕失重率
4.5.2 復(fù)合涂層的沖蝕形貌
4.6 本章小結(jié)
第5章 GR/NCGR增強(qiáng)GRT涂層的制備及力學(xué)性能
5.1 NCGR的制備及表征
5.1.1 NCGR的表面形貌
5.1.2 NCGR的物相組成
5.2 GRT復(fù)合涂層的制備及表征
5.2.1 復(fù)合涂層的顯微形貌
5.2.2 復(fù)合涂層的物相組成
5.3 GRT復(fù)合涂層顯微硬度
5.4 GRT復(fù)合涂層的摩擦磨損性能
5.4.1 復(fù)合涂層的磨損失重
5.4.2 復(fù)合涂層的摩擦系數(shù)
5.4.3 復(fù)合涂層的磨痕形貌
5.5 GRT復(fù)合涂層的沖蝕性能
5.5.1 復(fù)合涂層的沖蝕失重率
5.5.2 復(fù)合涂層的沖蝕形貌
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3201571
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 化學(xué)鍍
1.2.1 化學(xué)鍍的基本原理
1.2.2 化學(xué)鍍的影響因素
1.2.3 化學(xué)鍍的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.4 化學(xué)鍍的研究現(xiàn)狀
1.2.5 化學(xué)鍍的分類
1.3 化學(xué)鍍Ni包碳纖維/石墨烯
1.3.1 化學(xué)鍍Ni包碳纖維
1.3.2 化學(xué)鍍Ni包石墨烯
1.4 等離子噴涂
1.4.1 等離子噴涂原理
1.4.2 噴涂涂層的影響因素
1.5 等離子噴涂TiC_(0.7)N_(0.3) 復(fù)合涂層
1.5.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5.2 TiC_(0.7)N_(0.3) 復(fù)合涂層研究趨勢(shì)
1.6 本文主要的研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與研究方法
2.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)設(shè)備
2.1.1 化學(xué)鍍所需材料
2.1.2 化學(xué)鍍所需試劑
2.1.3 陶瓷涂層材料
2.1.4 粘結(jié)層材料
2.1.5 基體材料
2.1.6 試驗(yàn)設(shè)備
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 CFs表面化學(xué)鍍Ni
2.2.2 GR表面化學(xué)鍍Ni
2.2.3 粉末混合與造粒
2.2.4 復(fù)合涂層制備
2.3 形貌觀察與成分分析
2.3.1 物相分析
2.3.2 鍍液殘余NiSO_4·6H_2O濃度測(cè)定
2.3.3 顯微硬度測(cè)試
2.3.4 涂層摩擦磨損性能測(cè)試
2.3.5 涂層沖蝕性能測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第3章 化學(xué)鍍制備NCCFs及表征
3.1 CFs化學(xué)鍍Ni的原理
3.2 制備NCCFs的前處理及影響鍍覆的因素
3.2.1 化學(xué)鍍除油處理
3.2.2 化學(xué)鍍前粗化處理
3.2.3 化學(xué)鍍前敏化活化處理
3.2.4 鍍液成分對(duì)NCCFs鍍層的影響
3.3 穩(wěn)定劑含量對(duì)鍍層表面形貌的影響
3.3.1 穩(wěn)定劑含量為0mg/L時(shí)鍍層的表面形貌
3.3.2 穩(wěn)定劑含量為0.5mg/L時(shí)的鍍層的表面形貌及物相組成
3.3.3 穩(wěn)定劑含量為5mg/L時(shí)的鍍層的表面形貌及物相組成
3.4 鍍速隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
3.4.1 鍍速的測(cè)試方法
3.4.2 鍍速隨時(shí)間變化
3.5 本章小結(jié)
第4章 CFs/NCCFs增強(qiáng)CFT涂層制備及力學(xué)性能
4.1 等離子噴涂粉末制備
4.2 CFT復(fù)合涂層的表面形貌及物相組成
4.2.1 復(fù)合涂層的表面形貌
4.2.2 涂層中NCCFs的分布形式
4.2.3 復(fù)合涂層的物相組成
4.3 CFT復(fù)合涂層的顯微硬度
4.3.1 顯微硬度測(cè)試與壓痕尺寸效應(yīng)
4.3.2 復(fù)合涂層顯微硬度
4.4 CFT復(fù)合涂層的摩擦磨損性能
4.4.1 復(fù)合涂層的減磨性能
4.4.2 復(fù)合涂層的耐磨性能
4.4.3 復(fù)合涂層的磨痕形貌
4.5 CFT復(fù)合涂層沖蝕性能分析
4.5.1 復(fù)合涂層的沖蝕失重率
4.5.2 復(fù)合涂層的沖蝕形貌
4.6 本章小結(jié)
第5章 GR/NCGR增強(qiáng)GRT涂層的制備及力學(xué)性能
5.1 NCGR的制備及表征
5.1.1 NCGR的表面形貌
5.1.2 NCGR的物相組成
5.2 GRT復(fù)合涂層的制備及表征
5.2.1 復(fù)合涂層的顯微形貌
5.2.2 復(fù)合涂層的物相組成
5.3 GRT復(fù)合涂層顯微硬度
5.4 GRT復(fù)合涂層的摩擦磨損性能
5.4.1 復(fù)合涂層的磨損失重
5.4.2 復(fù)合涂層的摩擦系數(shù)
5.4.3 復(fù)合涂層的磨痕形貌
5.5 GRT復(fù)合涂層的沖蝕性能
5.5.1 復(fù)合涂層的沖蝕失重率
5.5.2 復(fù)合涂層的沖蝕形貌
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3201571
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