高溫高發(fā)射率涂層的制備及性能研究
本文關(guān)鍵詞:高溫高發(fā)射率涂層的制備及性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,超高聲速飛行器的快速發(fā)展帶動(dòng)了對(duì)高發(fā)射率防熱涂層的需求,原因在于這種涂層可以大幅度強(qiáng)化紅外輻射傳熱,從而能夠抑制飛行器表面溫度的升高。具有強(qiáng)化輻射傳熱作用的紅外陶瓷材料不僅可用于超高聲速飛行器領(lǐng)域,而且可用于民用方面,例如在加熱爐及其它高溫?zé)峁ぱb備領(lǐng)域發(fā)揮節(jié)能減排等重要作用。本文采用等離子噴涂方法將粉末沉積在基底的表面上,所得到的涂層結(jié)合強(qiáng)度高,具有很大的優(yōu)勢,與涂料相比。 在本文中,氧化鑭、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉻為原料,分別根據(jù)分子式La0.8Ca0.2CrO3、La0.9Ca0.1Cr0.9Mg0.1O3進(jìn)行配料,球磨后,采用固相合成法制備原始粉末,然后通過噴霧干燥工藝,所制備成的團(tuán)聚體粉末,通過篩選選出粒度分布范圍控制在2080m的粉末,采用等離子噴涂法在高溫合金基體表面制備高發(fā)射率涂層。采用IRE一2型紅外輻射儀對(duì)其全波段發(fā)射率進(jìn)行了測試,利用XRD對(duì)涂層的相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,并對(duì)涂層的金相、結(jié)合強(qiáng)度及抗熱沖擊性能進(jìn)行了測試。結(jié)果表明,所制備的La0.8Ca0.2CrO3涂層結(jié)合強(qiáng)度為20.8MPa,孔隙率為10.06%,在600800℃高溫范圍內(nèi),其全波段發(fā)射率可達(dá)0.88。所制備的La0.9Ca0.1Cr0.9Mg0.1O3涂層結(jié)合強(qiáng)度為9.7MPa,孔隙率為11.26%,在600800℃高溫范圍內(nèi),其全波段發(fā)射率可達(dá)0.89。所制備的兩種涂層與噴涂粉末均為單一斜方鈣鈦礦結(jié)構(gòu),無其它相存在。同時(shí),該兩種涂層試樣經(jīng)1100℃室溫水淬熱沖擊10次后沒有發(fā)生剝落失效現(xiàn)象,,涂層具有良好的抗熱沖擊性能。
【關(guān)鍵詞】:等離子噴涂 高發(fā)射率涂層 抗熱沖擊性能
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG174.442
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-7
- 目錄7-9
- 第一章 緒論9-23
- 1.1 紅外輻射及發(fā)射率9-12
- 1.1.1 紅外輻射的基本概念9-10
- 1.1.2 紅外輻射的基本規(guī)律10-11
- 1.1.3 發(fā)射率的基本概念11-12
- 1.2 紅外輻射材料12-15
- 1.2.1 紅外高發(fā)射率材料的分類12-13
- 1.2.2 紅外輻射材料的應(yīng)用13-15
- 1.3. 高發(fā)射率涂層15-16
- 1.4 噴涂用粉體的造粒16-18
- 1.4.1 造粒目的16
- 1.4.2 造粒方法16-18
- 1.4.3 粉末后續(xù)處理18
- 1.5 等離子噴涂18-21
- 1.5.1 等離子噴涂的特點(diǎn)18-20
- 1.5.2 等離子噴涂設(shè)備20-21
- 1.6 研究目的和研究內(nèi)容21-23
- 1.6.1 研究目的21
- 1.6.2 研究內(nèi)容21-23
- 第二章 實(shí)驗(yàn)方法23-27
- 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
- 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑24
- 2.3 配方設(shè)計(jì)24-25
- 2.4 高發(fā)射率涂層制備工藝流程25-27
- 第三章 粉末制備工藝及性能研究27-38
- 3.1 原始粉末制備27-28
- 3.1.1 配料及混料27
- 3.1.2 球磨27-28
- 3.1.3 旋蒸28
- 3.1.4 固相合成28
- 3.2 噴涂粉末制備28-30
- 3.3 粉末性能測試方法30-31
- 3.4 結(jié)果與分析31-37
- 3.4.1 粉末形貌31-32
- 3.4.2 粉末的流動(dòng)性及松裝密度32-33
- 3.4.3 物相分析33-34
- 3.4.4 能譜分析34-37
- 3.5 本章小結(jié)37-38
- 第四章 高發(fā)射率涂層制備及性能研究38-55
- 4.1 涂層制備38-40
- 4.2 涂層性能檢測40-43
- 4.3 涂層性能測試與結(jié)果分析43-54
- 4.3.1 涂層物相分析43-44
- 4.3.2 涂層金相44-46
- 4.3.3 涂層結(jié)合強(qiáng)度46-48
- 4.3.4 涂層發(fā)射率48-50
- 4.3.5 涂層抗熱沖擊性能50-54
- 4.4 本章小結(jié)54-55
- 結(jié)論55-56
- 參考文獻(xiàn)56-61
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單61-62
- 致謝62
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):366391
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