高承載條件(即高的PV值=接觸壓強(qiáng)P′摩擦速率V,通常指PV≥15 MPa×m×s^-1)下材料的摩擦磨損(常伴隨高溫富氧和寬溫域熱沖擊)是決定航空航天發(fā)動機(jī)、飛行器和高端泵閥等機(jī)械系統(tǒng)服役可靠性和壽命的關(guān)鍵因素之一。該苛刻磨損工況下,涂層的導(dǎo)熱性能是關(guān)鍵因素,為此,在氧化物陶瓷(Al₂O₃、Cr₂O₃、ZrO₂、TiO₂)中,�？紤]選用導(dǎo)熱較優(yōu)的Al₂O₃。然而,以往研究中難以兼顧導(dǎo)熱和力學(xué)性能,課題組前期在Al₂O₃中添加Cr₂O₃,通過異質(zhì)形核與部分固溶效應(yīng),提高了涂層a-Al₂O₃相含量、力學(xué)及導(dǎo)熱性能,改善了涂層的耐磨性能。粉料納米化可促進(jìn)固溶效應(yīng)有望進(jìn)一步提高涂層性能,但納米結(jié)構(gòu)的引入使涂層較難保證高導(dǎo)熱性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。若能設(shè)法提高涂層中a-Al

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 表面工程技術(shù)
        1.1.2 熱噴涂技術(shù)概述
    1.2 耐磨材料的選擇
        1.2.1 耐磨材料的選取范圍
        1.2.2 常用的耐磨陶瓷涂層材料
    1.3 氧化鋁基耐磨涂層
        1.3.1 氧化鋁的基本性質(zhì)
        1.3.2 等離子體噴涂制備的氧化鋁涂層
        1.3.3 氧化鋁基涂層的優(yōu)化途徑
    1.4 氧化鋁基共晶陶瓷
        1.4.1 氧化鋁基共晶陶瓷成分
        1.4.2 共晶陶瓷的微結(jié)構(gòu)特征及組織穩(wěn)定性
        1.4.3 共晶陶瓷的主要制備方法
    1.5 研究思路與主要內(nèi)容
第二章 試樣制備與測試表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料
    2.3 粉末造粒
    2.4 噴涂設(shè)備
    2.5 熱處理設(shè)備
    2.6 粉體及涂層性能表征
        2.6.1 物相分析
        2.6.2 形貌與結(jié)構(gòu)分析
        2.6.3 力學(xué)性能分析
        2.6.4 導(dǎo)熱性能分析
        2.6.5 涂層差熱晶化動力學(xué)分析
        2.6.6 涂層耐磨性能
第三章 等離子體噴涂制備Al₂O₃-Y₂O₃復(fù)合涂層
    3.1 引言
    3.2 納米團(tuán)聚造粒粉體的制備
        3.2.1 原始粉料表征
        3.2.2 噴霧造粒
        3.2.3 造粒粉的熱處理
    3.3 Al₂O₃-YAG涂層的制備
        3.3.1 涂層的相組成
        3.3.2 涂層的微結(jié)構(gòu)
    3.4 Al₂O₃-YAG涂層非晶相的形成機(jī)理
    3.5 Al₂O₃-Y₂O₃微米粉體涂層
        3.5.1 微米級噴涂粉體及涂層制備
        3.5.2 涂層的物相
        3.5.3 涂層的微結(jié)構(gòu)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 Al₂O₃-YAG非晶涂層的晶化及性能演化
    4.1 引言
    4.2 Al₂O₃-YAG涂層的非等溫晶化動力學(xué)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.2 結(jié)果與討論
    4.3 Al₂O₃-YAG涂層的高溫微結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
    4.4 Al₂O₃-YAG涂層的熱物理性能
    4.5 Al₂O₃-YAG涂層的力學(xué)性能
        4.5.1 Al₂O₃-YAG涂層的斷裂韌性
        4.5.2 Al₂O₃-YAG涂層的硬度
    4.6 本章小結(jié)
第五章 涂層的耐磨性能及其失效機(jī)理
    5.1 引言
    5.2 涂層的耐磨性能
    5.3 涂層的磨損失效機(jī)理
        5.3.1 Al₂O₃-YAG涂層的磨損失效機(jī)理
        5.3.2 Al₂O₃涂層的磨損失效機(jī)理
        5.3.3 Al₂O₃-Cr₂O₃涂層的磨損失效機(jī)理
        5.3.4 Al₂O₃-Y₂O₃涂層的磨損失效機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3752784