本文關(guān)鍵詞：激光作用下納米YSZ@Ni核殼粒子的熔凝行為研究

  更多相關(guān)文章： 納米YSZ@Ni核殼粒子 熔凝行為 共晶組織 納米晶 重熔

【摘要】：納米YSZ涂層因其優(yōu)異的綜合性能而成為頗具應(yīng)用前景的高溫涂層材料。針對納米YSZ顆粒的團(tuán)聚、飛濺等問題,本文用YSZ@Ni納米核殼粒子進(jìn)行改善。研究了YSZ@Ni納米核殼粒子的制備工藝;討論了熔覆材料對熔覆層組織和結(jié)構(gòu)的影響,重點(diǎn)分析了納米YSZ@Ni的熔凝行為;探討了激光重熔對YSZ@Ni熔凝行為的影響。主要得到以下的結(jié)論:用化學(xué)鍍法制備YSZ@Ni核殼粒子的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)鍍液成分為CNi=0.12mol/L、CYSZ=0.007mol/L、CN2H4=0.43mol/L時,在pH=11-12,60-70℃水浴條件下制備的復(fù)合粒子分散良好。TEM結(jié)果表明,該復(fù)合粒子具有核殼式結(jié)構(gòu),其中核為直徑60-80nm的納米YSZ,殼層為厚度在10-20nm單質(zhì)鎳。不同粉末的激光熔覆過程發(fā)現(xiàn),純納米YSZ在激光作用下飛濺嚴(yán)重,幾乎損失殆盡;納米YSZ/Ni混合粉飛濺、團(tuán)聚也比較嚴(yán)重,形成的熔覆層為不連續(xù)的金屬球,組織疏松多孔,很容易脫落;而納米YSZ@Ni核殼粒子的飛濺、團(tuán)聚現(xiàn)象較少,熔覆層連續(xù)均勻,與基體的結(jié)合較好。說明納米YSZ@Ni核殼粒子的激光加工性能比純納米YSZ和YSZ/Ni混合粉都好。納米YSZ@Ni核殼粒子經(jīng)單道單層熔覆后,納米YSZ陶瓷和金屬Ni分層,其中Ni擴(kuò)散進(jìn)入熱影響區(qū),形成Fe、Cr、Ni三元合金過渡層。納米YSZ在熔覆層形成YSZ/(FeCr2O4)共晶體、YSZ先析出相以及少量的YSZ等軸晶粒。在共晶組織中YSZ相主要呈短棒狀,平均直徑約200nm,也有少量的片狀YSZ,層片間距約400nm。先析出YSZ相呈橢圓形,尺寸約為幾個微米。重熔后,在熔覆層形成均勻的層狀-短棒狀交替出現(xiàn)的納米YSZ/(Fe Cr2O4)的共晶組織。與單道單層熔覆層相比,三次重熔后YSZ層片平均間距減少到200nm,但八次重熔后層片平均間距又增加到330nm。說明重熔對納米YSZ/(FeCr2O4)共晶組織的粗細(xì)有雙重影響,重熔使熔池升溫而增加液體過冷度,利于細(xì)化共晶組織;但重熔次數(shù)過多,晶粒生長速度加快,又導(dǎo)致組織粗化。
【關(guān)鍵詞】：納米YSZ@Ni核殼粒子 熔凝行為 共晶組織 納米晶 重熔
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG665;TG306;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 引言9
• 1.2 納米YSZ涂層簡介9-11
• 1.2.1 納米YSZ涂層的應(yīng)用背景9-10
• 1.2.2 納米YSZ涂層的性能10-11
• 1.3 激光熔覆技術(shù)制備納米YSZ陶瓷研究進(jìn)展11-19
• 1.3.1 激光熔覆技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)11-12
• 1.3.2 激光熔覆過程中納米顆粒的團(tuán)聚及控制途徑12-16
• 1.3.2.1 激光熔覆過程中納米顆粒團(tuán)聚的原因12-13
• 1.3.2.2 控制納米顆粒團(tuán)聚的途徑13-16
• 1.3.3 激光熔覆過程中納米粒子熔凝行為16-19
• 1.4 課題研究的目的、意義和主要研究內(nèi)容19-21
• 1.4.1 課題研究的目的和意義19-20
• 1.4.2 課題的主要研究內(nèi)容20-21
• 第2章 納米YSZ@Ni的制備及表征21-30
• 2.1 引言21
• 2.2 實(shí)驗材料及方法21-24
• 2.2.1 實(shí)驗材料21-22
• 2.2.2 實(shí)驗方法22-23
• 2.2.3 測試與分析23-24
• 2.3 實(shí)驗結(jié)果與分析24-28
• 2.3.1 溫度和pH值對反應(yīng)過程的影響24
• 2.3.2 表面預(yù)處理對反應(yīng)的影響24-26
• 2.3.3 納米YSZ@Ni核殼粒子的表征26-27
• 2.3.4 納米YSZ@Ni核殼粒子的形成機(jī)理27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 納米YSZ@Ni核殼粒子的熔凝行為30-42
• 3.1 引言30-31
• 3.2 實(shí)驗材料及方法31-32
• 3.2.1 熔覆材料和基體31
• 3.2.2 激光熔覆實(shí)驗31
• 3.2.3 測試與分析31-32
• 3.3 實(shí)驗結(jié)果與討論32-41
• 3.3.1 熔覆材料對熔覆層組織的影響32-36
• 3.3.1.1 納米YSZ熔覆層的形貌32-33
• 3.3.1.2 納米YSZ/Ni和納米YSZ@Ni核殼粒子熔覆層的形貌33-36
• 3.3.2 納米YSZ@Ni核殼粒子熔覆層相組成與元素分布36-38
• 3.3.3 納米YSZ@Ni核殼粒子的熔凝機(jī)制38-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 激光重熔對納米YSZ@Ni核殼粒子熔凝行為的影響42-50
• 4.1 引言42
• 4.2 實(shí)驗材料與方法42-43
• 4.2.1 重熔材料42-43
• 4.2.2 激光熔覆實(shí)驗43
• 4.2.3 測試與分析43
• 4.3 實(shí)驗結(jié)果和分析43-49
• 4.3.1 重熔對熔覆層晶粒的影響43-44
• 4.3.2 重熔對納米YSZ@Ni核殼粒子顯微結(jié)構(gòu)的影響44-46
• 4.3.3 熔凝過程的動力學(xué)分析46-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 結(jié)論50-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文57-58
• 致謝58-59

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 余平;激光作用下納米YSZ@Ni核殼粒子的熔凝行為研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

，

本文編號：1024634