超音速等離子噴涂鎳鉻—莫來(lái)石涂層組織及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-05 19:43
莫來(lái)石具有耐高溫,抗氧化,高強(qiáng)度,熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)系數(shù)較小等良好的物理和化學(xué)性能,而且莫來(lái)石原料豐富、制備簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。研究使用莫來(lái)石陶瓷涂層應(yīng)用于工業(yè)煙氣輪機(jī)葉片、轉(zhuǎn)爐煉鋼氧槍噴頭及大量的各種爐內(nèi)受熱零件基材作為功能涂層,進(jìn)一步提高其表面性能,更好的保護(hù)基材現(xiàn)實(shí)意義重大。本文采用超音速等離子噴涂工藝制備了五組不同鎳鉻-莫來(lái)石配比的鎳鉻-莫來(lái)石陶瓷復(fù)合涂層,分別對(duì)涂層性能進(jìn)行測(cè)試、對(duì)微觀形貌結(jié)構(gòu)及物相組織進(jìn)行表征,研究了不同成分配比對(duì)涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。采用QM-3SP04行星式球磨機(jī)混制了五組不同鎳鉻-莫來(lái)石配比的復(fù)合粉末,使用DH-X2超音速等離子噴涂設(shè)備,以相同噴涂工藝參數(shù)在45鋼基材表面制備了陶瓷復(fù)合涂層。分別使用DRE-Ⅲ導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀、HT-1000型球盤式高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、FEG-450熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、D8 ADVANCE X射線衍射儀等對(duì)涂層的硬度、孔隙率、抗熱震性、熱障性和摩擦磨損性能進(jìn)行了測(cè)試,對(duì)涂層表面和截面的微觀形貌組織進(jìn)行了表征分析。涂層截面形貌以及XRD物相表明:五組涂層均表現(xiàn)出較為簡(jiǎn)單的相結(jié)構(gòu)特征,晶體衍射峰以鎳鉻固溶體相和莫來(lái)石增強(qiáng)相為...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 熱噴涂技術(shù)
1.2.1 熱噴涂技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 超音速等離子噴涂技術(shù)
1.2.3 超音速等離子噴涂原理
1.2.4 超音速等離子噴涂的應(yīng)用
1.3 熱噴涂材料
1.3.1 金屬基材料
1.3.2 陶瓷材料
1.3.3 金屬基陶瓷復(fù)合材料
1.4 鎳鉻-莫來(lái)石金屬陶瓷涂層的研究
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
2.2 試驗(yàn)材料
2.2.1 基材材料
2.2.2 噴涂粉末材料
2.3 試驗(yàn)設(shè)備及工藝
2.3.1 試驗(yàn)設(shè)備
2.3.2 超音速等離子噴涂工藝
2.4 試樣及性能測(cè)試
2.4.1 試樣制備
2.4.2 涂層結(jié)構(gòu)形貌及物相分析
2.4.3 涂層硬度測(cè)試
2.4.4 涂層孔隙率測(cè)定
2.4.5 涂層抗熱震性能測(cè)定
2.4.6 涂層熱障性能測(cè)試
2.4.7 涂層高溫摩擦磨損性能測(cè)試
第3章 鎳鉻-莫來(lái)石涂層微觀組織分析
3.1 涂層的微觀組織
3.1.1 涂層表面形貌
3.1.2 涂層截面形貌分析
3.1.3 涂層物相分析
3.2 涂層的性能
3.2.1 涂層硬度結(jié)果分析
3.2.2 涂層孔隙率測(cè)定分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 鎳鉻-莫來(lái)石涂層的抗熱震及熱障性能分析
4.1 涂層抗熱震性能結(jié)果及分析
4.1.1 抗熱震性能概述
4.1.2 試驗(yàn)方法
4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.2 涂層熱障性能結(jié)果及分析
4.2.1 熱障性能概述
4.2.2 瞬態(tài)平面熱源法
4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 鎳鉻-莫來(lái)石涂層的高溫摩擦磨損性能分析
5.1 基材和涂層磨損量分析
5.1.1 基材和涂層磨損量結(jié)果分析
5.1.2 涂層成分配比對(duì)涂層磨損量的影響
5.2 基材和涂層摩擦系數(shù)分析
5.3 基材和涂層摩擦形貌分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cr含量對(duì)FeCrB系涂層熱導(dǎo)率及耐磨性的影響[J]. 姜波,周正,姚海華,王一鳴,吳旭,賀定勇. 熱噴涂技術(shù). 2016(01)
[2]超音速等離子噴涂BaTiO3涂層的制備及表征[J]. 王海斗,盧曉亮,李國(guó)祿,徐濱士,邢志國(guó). 功能材料. 2013(05)
[3]內(nèi)送粉等離子噴涂槍的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 喬新義,傅斌友,汪瑞軍. 熱噴涂技術(shù). 2013(01)
[4]熱噴涂技術(shù)的研究進(jìn)展及思考[J]. 國(guó)洪建,賈均紅,張振宇,梁補(bǔ)女,林小軍. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(03)
[5]HVOF噴涂Cr3C2-NiCr涂層:粉末顆粒形貌和噴涂參數(shù)對(duì)涂層微觀組織、性能和高溫耐磨性的影響[J]. D.Poirier,J.-G.Legoux,R.S.Lima,王旭. 熱噴涂技術(shù). 2012(03)
[6]熱噴涂金屬陶瓷復(fù)合涂層研究進(jìn)展[J]. 栗卓新,祝弘濱,李輝,孫日超. 材料工程. 2012(05)
[7]等離子噴涂技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 王吉孝,蔣士芹,龐鳳祥. 機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè)). 2012(01)
[8]高效能超音速等離子噴涂粒子特性及涂層特點(diǎn)[J]. 王海軍,謝兆錢,郭永明,李緒強(qiáng). 中國(guó)表面工程. 2010(03)
[9]方興未艾的熱噴涂技術(shù)——淺析我國(guó)熱噴涂技術(shù)的發(fā)展歷程[J]. 劉廣海. 金屬加工(熱加工). 2010(10)
[10]基于Hot Disk方法測(cè)量熱導(dǎo)率的影響因素[J]. 王強(qiáng),戴景民,何小瓦. 天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(11)
博士論文
[1]莫來(lái)石連續(xù)纖維制備工藝的研究[D]. 姚樹玉.機(jī)械科學(xué)研究總院 2006
碩士論文
[1]平面熱源法對(duì)建筑保溫材料熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率的測(cè)試研究[D]. 楊杰.中南大學(xué) 2014
[2]納米Y2O3、CeO2、Si3N4粉體對(duì)耐堿腐蝕陶瓷涂層組織和性能的影響[D]. 曹慧.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2010
[3]鎳鉻鉬耐海水腐蝕材料研究[D]. 王丹丹.中南大學(xué) 2004
本文編號(hào):3019473
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 熱噴涂技術(shù)
1.2.1 熱噴涂技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 超音速等離子噴涂技術(shù)
1.2.3 超音速等離子噴涂原理
1.2.4 超音速等離子噴涂的應(yīng)用
1.3 熱噴涂材料
1.3.1 金屬基材料
1.3.2 陶瓷材料
1.3.3 金屬基陶瓷復(fù)合材料
1.4 鎳鉻-莫來(lái)石金屬陶瓷涂層的研究
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
2.2 試驗(yàn)材料
2.2.1 基材材料
2.2.2 噴涂粉末材料
2.3 試驗(yàn)設(shè)備及工藝
2.3.1 試驗(yàn)設(shè)備
2.3.2 超音速等離子噴涂工藝
2.4 試樣及性能測(cè)試
2.4.1 試樣制備
2.4.2 涂層結(jié)構(gòu)形貌及物相分析
2.4.3 涂層硬度測(cè)試
2.4.4 涂層孔隙率測(cè)定
2.4.5 涂層抗熱震性能測(cè)定
2.4.6 涂層熱障性能測(cè)試
2.4.7 涂層高溫摩擦磨損性能測(cè)試
第3章 鎳鉻-莫來(lái)石涂層微觀組織分析
3.1 涂層的微觀組織
3.1.1 涂層表面形貌
3.1.2 涂層截面形貌分析
3.1.3 涂層物相分析
3.2 涂層的性能
3.2.1 涂層硬度結(jié)果分析
3.2.2 涂層孔隙率測(cè)定分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 鎳鉻-莫來(lái)石涂層的抗熱震及熱障性能分析
4.1 涂層抗熱震性能結(jié)果及分析
4.1.1 抗熱震性能概述
4.1.2 試驗(yàn)方法
4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.2 涂層熱障性能結(jié)果及分析
4.2.1 熱障性能概述
4.2.2 瞬態(tài)平面熱源法
4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 鎳鉻-莫來(lái)石涂層的高溫摩擦磨損性能分析
5.1 基材和涂層磨損量分析
5.1.1 基材和涂層磨損量結(jié)果分析
5.1.2 涂層成分配比對(duì)涂層磨損量的影響
5.2 基材和涂層摩擦系數(shù)分析
5.3 基材和涂層摩擦形貌分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cr含量對(duì)FeCrB系涂層熱導(dǎo)率及耐磨性的影響[J]. 姜波,周正,姚海華,王一鳴,吳旭,賀定勇. 熱噴涂技術(shù). 2016(01)
[2]超音速等離子噴涂BaTiO3涂層的制備及表征[J]. 王海斗,盧曉亮,李國(guó)祿,徐濱士,邢志國(guó). 功能材料. 2013(05)
[3]內(nèi)送粉等離子噴涂槍的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 喬新義,傅斌友,汪瑞軍. 熱噴涂技術(shù). 2013(01)
[4]熱噴涂技術(shù)的研究進(jìn)展及思考[J]. 國(guó)洪建,賈均紅,張振宇,梁補(bǔ)女,林小軍. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(03)
[5]HVOF噴涂Cr3C2-NiCr涂層:粉末顆粒形貌和噴涂參數(shù)對(duì)涂層微觀組織、性能和高溫耐磨性的影響[J]. D.Poirier,J.-G.Legoux,R.S.Lima,王旭. 熱噴涂技術(shù). 2012(03)
[6]熱噴涂金屬陶瓷復(fù)合涂層研究進(jìn)展[J]. 栗卓新,祝弘濱,李輝,孫日超. 材料工程. 2012(05)
[7]等離子噴涂技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 王吉孝,蔣士芹,龐鳳祥. 機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè)). 2012(01)
[8]高效能超音速等離子噴涂粒子特性及涂層特點(diǎn)[J]. 王海軍,謝兆錢,郭永明,李緒強(qiáng). 中國(guó)表面工程. 2010(03)
[9]方興未艾的熱噴涂技術(shù)——淺析我國(guó)熱噴涂技術(shù)的發(fā)展歷程[J]. 劉廣海. 金屬加工(熱加工). 2010(10)
[10]基于Hot Disk方法測(cè)量熱導(dǎo)率的影響因素[J]. 王強(qiáng),戴景民,何小瓦. 天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(11)
博士論文
[1]莫來(lái)石連續(xù)纖維制備工藝的研究[D]. 姚樹玉.機(jī)械科學(xué)研究總院 2006
碩士論文
[1]平面熱源法對(duì)建筑保溫材料熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率的測(cè)試研究[D]. 楊杰.中南大學(xué) 2014
[2]納米Y2O3、CeO2、Si3N4粉體對(duì)耐堿腐蝕陶瓷涂層組織和性能的影響[D]. 曹慧.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2010
[3]鎳鉻鉬耐海水腐蝕材料研究[D]. 王丹丹.中南大學(xué) 2004
本文編號(hào):3019473
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