TiC金属陶瓷Ni基复合胶凝相的研究

TiC金属陶瓷Ni基复合胶凝相的研究

一、TiC 金属陶瓷的镍基复合胶结相研究(论文文献综述)

李振[1](2019)在《叶轮再制造修复用NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层冲蚀磨损机理研究》文中认为再制造是缓解资源紧张、实现节能减排的重要途径。利用增材修复技术对高价值损伤零部件进行再制造修复,是实现其形性恢复的有效方式。离心式压缩机服役工况恶劣,其关键零部件叶轮受气固两相流冲击而发生冲蚀磨损,减薄是其重要损伤形式之一。开展叶轮及其叶片再制造修复层抗冲蚀性能的研究,对于延长设备使用寿命,提高工程价值具有重要意义。热喷涂技术具有沉积速度快、材料来源广泛、对基体热影响小等优点,在修复叶片等薄壁零件的大面积减薄损伤上,具有独特优势。因此,本文利用大气等离子热喷涂技术制备不同NiCr含量的NiCr-Cr3C2/NiCrAl修复层,研究NiCr含量对涂层微观组织、力学性能及摩擦磨损性能的影响;针对高速微小颗粒冲蚀热喷涂修复层研究缺乏问题,研究多因素作用下不同NiCr含量的NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层的冲蚀磨损规律及其机理;利用白光干涉仪、光学显微镜等,研究不同NiCr含量下冲蚀层的冲蚀深度与表面质量。利用大气等离子热喷涂技术制备了不同道距的NiCr-Cr3C2涂层,各参数下涂层呈层状结构,由灰色块状颗粒和浅灰色填充物组成,组织致密,存在孔隙、微裂纹等缺陷。涂层与涂层、基体与涂层之间未发现元素扩散现象,涂层结合方式以机械结合为主。在单位面积送粉量一定的前提下,随着喷涂道距的增加,涂层的涂层厚度、结合强度、显微硬度呈先下降后上升的趋势。在喷涂道距6mm,喷涂两遍下的涂层厚度、结合强度、显微硬度最大,分别为:410μm、42.43MPa、829HV。利用双路送粉设备制备了不同NiCr含量的NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层。随着NiCr含量的增加,涂层内部白色条状物逐渐增多,呈现分层结构;除100wt%NiCr涂层,其余各涂层均有Cr3C2、Cr7C3、Cr23C6、Cr2O3、(Ni,Cr)等物相,且碳化物相逐渐减少,(Ni,Cr)合金相逐渐增多;涂层的硬度由829HV降低到265HV,且在NiCr含量为40wt%、60wt%、80wt%的NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层中,由于分层现象导致其硬度波动较大。NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层的摩擦因数随着NiCr含量的升高逐渐降低,但其磨损凹坑深度逐渐增加,抗磨损性能逐渐下降,氧化磨损、磨粒磨损与疲劳磨损是其失效的主要形式。利用冲蚀磨损试验机,研究了冲击角度、冲蚀粒径、冲蚀速度、NiCr含量对NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层抗冲蚀性能的影响,发现涂层的冲蚀率随着冲击角度的增大呈先上升后下降的趋势;在低冲击角度下,涂层的冲蚀率随着NiCr含量的增多逐渐增加,而在高冲击角度呈相反趋势。涂层的冲蚀形貌随着冲击角度的增大由半圆形逐渐向V形过渡。NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层在低冲击角度下的冲蚀磨损机制为微切削,冲蚀率随涂层硬度的增加而减少;中高冲击角度下,涂层以疲劳剥落与硬性折断的方式去除,抗冲蚀性能随着材料硬度的提高而降低。

王福元[2](2019)在《晶须与稀土改性YSZ基热障涂层组织与性能研究》文中研究说明热障涂层(TBCs)因出色的隔热、抗氧化等性能成为高性能燃气轮机中不可或缺的组成部分,氧化钇稳定氧化锆(YSZ)是目前应用最成熟的TBCs材料。在TBCs的服役过程中,热应力的累积会在涂层中产生裂纹造成涂层过早失效,失去防护作用。本文在YSZ基等离子喷涂热障涂层中添加晶须以期提高涂层的断裂韧性,从而延长其服役寿命;在爆炸喷涂YSZ基涂层中掺杂稀土氧化物,以及利用晶须和稀土共改性,研究了涂层组织和其他性能的变化,探讨了不同状态下涂层中稀土发光的规律。研究结果表明:在等离子喷涂YSZ基涂层中分别添加硼酸铝晶须(AlBOw)和氮化硼晶须(BNw)增加了涂层的孔隙率,提高了涂层的断裂韧性和抗冲蚀性能。晶须通过裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥接等机制抑制了裂纹的扩展,延长了涂层的寿命。但两种晶须对涂层抗热震性能的影响存在较大的差异,添加AlBOw的涂层的抗热震性能较YSZ涂层稍有下降,添加BNw的涂层的抗热震性能比YSZ涂层提高了62.2%。稀土氧化物Eu2O3和Nd2O3的掺杂对爆炸喷涂YSZ基涂层组织和性能的影响规律相似。稀土掺杂涂层的相结构由t相组成。随着稀土掺杂量的增加,涂层的孔隙率降低、显微硬度和断裂韧性得到提高;涂层的结合强度先升高后降低。Eu2O3和Nd2O3掺杂量为1%时涂层的热循环次数最高,分别为185次和200次,涂层的热震失效形式主要为陶瓷层内部的片层剥落。喷涂态涂层的发光强度随着稀土氧化物掺杂量的增加而增强。在经历热震实验失效后,Eu2O3掺杂涂层的发光强度发生一定程度的降低;Nd2O3掺杂涂层在594nm产生新的发射峰。晶须与稀土共改性YSZ基涂层中,10%晶须的增多使涂层的孔隙率增加了 23.5%,显微硬度和结合强度有所降低;但断裂韧性和抗热震性能提高了 8.5%和9.9%。晶须含量的增加使喷涂态涂层的发光强度降低;热震实验后,涂层的发射光谱均在594nm处产生新的发射峰。

邱正[3](2019)在《Ti(C,N)基自润滑涂层制备及摩擦学性能研究》文中研究指明摩擦磨损是构件的三大失效形式之一,据估计,消耗在摩擦过程中的能量约占世界工业能耗的30%。目前,多采用表面工程技术在零部件表面涂镀一层具有减摩功能材料的涂层,以达到减摩耐磨的效果,其中,自润滑复合涂层以其优异的润滑效果而越来越受到广大科研工作者的注意。本文以等离子喷涂、激光重熔及激光熔覆为手段,分别制备了添加C纤维、SiC晶须、片状石墨、TiC+TiB2及金属Mo的自润滑涂层,采用SEM、XRD、EDS等对涂层的显微组织、物相进行表征;测试了涂层在室温和200℃下的摩擦学性能,对摩擦磨损后的形貌进行分析,得出不同润滑剂条件下的磨损机理。1、在TiCN陶瓷涂层中添加C纤维、SiC晶须、片状石墨均可以改善涂层的耐磨减摩性能,在室温条件下,最佳组分TiCN+6%SiC晶须+5%片状石墨复合涂层的减摩耐磨性能最佳,摩擦系数为0.32;在200℃条件下复合涂层仍有优异的摩擦学性能;在润滑油润滑条件下,由于晶须的桥连作用减少了因为疲劳磨损导致的脱落,使复合涂层仍然有较低的摩擦系数,摩擦系数为0.1左右。2、经过重熔后,涂层更加致密,摩擦学性能更好,最佳组分涂层重熔后,摩擦系数基本不变,但磨损失重比未重熔降低70%。重熔前后磨损失效形式均为疲劳磨损、黏着磨损和氧化磨损并存,片状石墨膜与摩擦磨损中生成的氧化膜起到协同润滑的作用,以此达到减摩耐磨的效果。3、激光熔覆制备Ni60+Ti+B4C+Mo涂层的最佳功率为1600W,最佳粉末配比为Ni60+20%(Ti+B4C)+5%Mo。Ti+B4C粉在熔覆过程中原位生成TiC和TiB2硬质相,Mo原位生成Mo2C硬质相,可显着提升涂层的减摩耐磨性能。磨损失效形式为磨粒磨损、粘着磨损、氧化磨损并存。(TiC+TiB2)+Mo涂层的减摩机理为:软基体上均布的硬质相在摩擦磨损过程中起到主要的承磨作用,加入的Mo可以起到减摩的作用。

程振雄[4](2014)在《超音速火焰喷涂制备双尺度结构WC-12Co涂层研究》文中研究说明本文采用超音速火焰喷涂技术,以含有纳米和微米级WC粒子的团聚烧结型双尺度WC-12Co热喷涂粉末为原料,制备高硬度、高耐磨性的WC-12Co金属陶瓷涂层。通过金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和磨损试验机等对涂层的微观组织结构及其性能进行了研究。采用超音速火焰喷涂方法制备的双尺度WC-12Co涂层组织均匀、致密,具有热喷涂涂层典型的层状结构特征;涂层与基体界面结合良好,结合方式以机械结合为主,冶金结合为辅。在其他参数固定不变的情况下,以涂层显微硬度和孔隙率为指标,研究了粉末结构、丙烷流量、氧气流量、喷涂距离参数对涂层组织性能的影响,并总结了其最优工艺参数。双尺度WC-12Co涂层的孔隙率可低于1%。涂层的显微硬度值大于1000HV0.1,涂层组织的硬度无明显各向异性。孔隙率的大小与涂层硬度成反向关系。当燃气C3H8的压力和流量分别为0.6MPa、22.5L/min,助燃气O2的压力和流量为0.6MPa、225L/min,喷涂距离为300mm时,双尺度WC-12Co涂层的显微硬度为1051HV0.1,小于纳米涂层而大于微米涂层;结合强度大于68MPa;断裂韧性达到了11.3MPa*m1/2,是三种涂层中最高的,其综合力学性能优于纳米和微米涂层。超音速火焰喷涂的双尺度WC-12Co涂层主要是作为耐磨涂层使用,因此对其耐磨性能的大小和磨损机制的研究尤其重要。在干磨擦、负载15kg、对磨环转速200r/min的条件下,在1h和2h时双尺度WC-12Co涂层与对磨环磨损失重比值分别1:78和1:108,摩擦系数约为0.61。一定条件下涂层的摩擦系数随着载荷的增加有所降低。油润滑条件下的涂层摩擦系数远远低于干摩擦磨损时的系数。涂层的磨损机制为:初期为对软相金属Co的犁沟切削,然后疲劳导致WC颗粒凸起、脱落,最后以硬质的WC作为磨粒的磨粒磨损为主。在磨损过程中发生了物相转移,在涂层表面可以检测到Fe元素。

王群[5](2011)在《热喷涂(焊)金属WC涂层组织、性能及抗磨粒磨损行为研究》文中提出传统镀硬铬涂层具有良好的防腐蚀和抗磨损性能,但是,镀硬铬会带来严重的环境污染,随着社会发展对环保要求越来越高,急需寻找一种新的替代镀硬铬的表面工程技术。热喷涂(焊)金属WC涂层具有优异的抗磨损和良好的抗腐蚀性能,在工业生产中被广泛地应用到各种需要防腐和抗磨粒磨损的场合。我国是钨资源丰富的国家,一方面大量低价出口WC原材料,但是,另一方面,又从国外进口大量价格昂贵的金属WC喷涂(焊)粉末。为此,本文开展新型金属WC粉末设计和相应的涂层工艺优化,以期得到性能优异的金属WC喷涂(焊)粉末和与之相匹配的喷涂工艺,以替代价格昂贵的进口粉末。对新设计的粉末制备的涂层开展组织、抗磨粒磨损和抗腐蚀性能以及相应的机理研究,为更好地替代镀硬铬涂层提供理论和实践依据。本文从改变WC粒度及粒度分布的角度,设计了超细、亚微米、微米和双峰等四种WC-12Co、微米和双峰两种WC-10Co-4Cr超音速火焰喷涂粉末和14种WC粒度和添加比例不同的Ni基喷焊粉末。在JP-8000型超音速火焰喷涂系统上,采用正交实验方法对设计的喷涂粉末开展工艺参数优化,每种粉末按L9(34)正交表设定的参数各制备9组涂层;采用成熟的“一步法”氧乙炔火焰喷焊工艺将设计的14种喷焊粉末制成相应的喷焊涂层。采用X衍射仪测试了各粉末和相应涂层的相结构,用扫描电镜观察了各粉末的形貌,用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了各涂层的截面和表面组织、结构和形貌,分别测试了这些涂层的抗磨损和腐蚀性能,并与进口粉末制备的涂层和镀硬铬涂层进行了对比。得出以下结论:1.在采用JP-8000型超音速火焰(HVOF)喷涂工艺制备金属基陶瓷涂层时,参数变化对涂层的相结构影响不大,但对涂层的其它性能却有不同程度的影响。增大煤油和氧气的流量、减小喷涂距离以及减小送粉量一般会使涂层的硬度提高、气孔率降低,但同时也会降低喷涂粉末的沉积效率和涂层的开裂韧性。其中煤油流量对涂层的硬度、孔隙率和开裂韧性影响最大;送粉率对单道次沉积厚度影响最大。根据涂层的制备成本和应用场合对涂层的性能要求,可以分别选择经济型(煤油流量22.7L/h,氧气流量:55.2m3/h,送粉率:75g/min,喷涂距离:380mm)、中档型(煤油流量24.6L/h,氧气流量:55.2mmg/h,送粉率:75g/min,喷涂距离:326mm)和高档型(煤油流量26.5L/h,氧气流量:59.5L/h,送粉率:75g/min,喷涂距离:326mm)喷涂参数制备相应WC/Co(Cr)涂层。2.采用HVOF工艺制备WC/Co(Cr)涂层的开裂韧性与硬度成反比,抗磨粒磨损性能与其硬度成正比,因此,当涂层零件所受冲击力不大时,可以采用提高涂层硬度的方法来提高其抗磨粒磨损性能。3.采用HVOF工艺制备WC/Co(Cr)涂层时,喷涂粒子中的WC在焰流中氧化分解有直接脱碳和间接脱碳两种形式,WC的分解程度主要取决于焰流的温度和性质(氧化焰、中性焰和还原焰)、粒子在焰流中的停留时间、WC粒子的粒度大小和粉末的致密度等因素。焰流温度越高、粒子在焰流中停留时间越长、WC的粒度越小、WC/Co粉末的粒子越疏松、粘结相的分布越不均匀、并且熔融半熔融的高温粒子沉积到基体上的冷却速度越慢,WC的分解脱碳就越严重。其中,粘结相分布不均匀既促进了WC的直接氧化分解,又加强了WC的间接氧化分解。WC发生轻微的脱碳将生成W2C相,脱碳较严重时,在涂层中不仅生成WzC相,还会生成W相,其中粘结相Co在涂层中主要以非晶的形式存在。4. WC/Co(Cr)涂层磨粒磨损失效机理随磨粒的硬度不同而有所不同,当磨粒是比涂层硬度高的SiC时,涂层的磨损率很大,涂层中的粘结相和硬质颗粒同时被磨粒犁沟和切削,涂层快速微切削磨损。当磨粒是比涂层硬度稍低的Si02时,属于过渡区域磨损,涂层的磨损率较低,但涂层磨损率随着磨损载荷和磨粒的尺寸增加而增加。其磨损机理是粘结相优先被切除,逐渐失去固结作用的WC粒子在磨粒的作用下发生破碎、松动、直至脱落。5.WC的粒度及粒度分布对WC/Co(Cr)涂层的性能影响较大。在同种喷涂工艺条件下,当涂层中的WC粒子呈双峰分布时,相对于其它涂层,该双峰涂层中的粘结相分布更均匀且其名义自由路径更小,使得这种双峰WC/Co(Cr)涂层中WC分解较少、涂层结构更致密、开裂韧性和硬度更高,从而表现出更优异的抗磨粒磨损性能。6.采用超音速火焰喷涂的WC/Co(Cr)涂层,在WC分解不是十分严重时,在WC边缘分布的W2C薄层对涂层的抗磨粒磨损性能并没有损害。在这种情况下,由于粉末在焰流中熔融相对较充分,涂层结构更致密,反而还会使得这种涂层具有更好的抗磨粒磨损和抗腐蚀性能。可见,在WC只发生轻微脱碳的情况下,涂层中的金属粘结相分布情况和涂层组织致密度对涂层硬度和抗磨粒磨损的影响更为显着。7.对WC-12Co涂层分别在550℃、750℃、950℃和1150℃下进行1h的保护气氛热处理,涂层中的W2C和W相逐渐减少直至消失,涂层中逐渐生成Co3W3C、Co6W6C和Co2W4C等η相。这些η相的形核位置一般在W2C与粘结相的交界部位,在这些部位发生固态相变所需的元素成分容易通过短程扩散而达到。涂层的硬度和脆性都随着热处理温度的升高呈现出先升高后逐渐降低的趋势。经过950℃下进行保护气氛热处理的WC-12Co涂层具有较高的韧性、硬度和最好的抗磨粒磨损性能。另外,涂层与基体界面元素的扩散速度随着热处理温度的升高而增加,特别在1150℃下进行保护气氛热处理后,在涂层与基体的界面发生大量的元素扩散,在界面靠涂层一侧形成接近10μm宽的扩散带,在基体侧形成了尺寸为1~10μm的Kirkendall扩散孔洞。8.采用氧乙炔火焰喷焊Ni基WC涂层的硬度随WC添加比例的增加,呈现先增加后降低的变化趋势,其中采用熔铸方式添加的细颗粒WC的最佳添加比例为25wt.%,采用机械混合方式添加粗颗粒WC的最佳比例为35wt.%。当喷焊涂层中WC含量相同时,采用机械混合方式添加粗颗粒WC制备的涂层硬度和耐磨粒磨损性能均高于采用熔铸方式添加的细颗粒WC制备的涂层。在所有Ni基WC喷焊涂层中,WC粒子呈双峰分布(细颗粒WC与粗颗粒的总量为35wt.%,比例为3:7)的Ni基WC复合喷焊涂层抗磨粒磨损性能最好,均匀分布的金属粘结相是这种Ni基WC喷焊涂层具有优异抗磨粒磨损性能的主要原因。9.采用HVOF制备的双峰WC-12Co、WC-10Co-4Cr和氧乙炔火焰工艺制备的双峰Ni-35WC喷焊涂层的抗磨粒磨损性能和抗腐蚀性能与国外同类涂层抗磨损性能相当甚至更好;与较厚的镀硬铬涂层相比,其抗磨粒磨损性能分别提高10.6、9.2和2倍,相应的抗腐蚀性能也更好。因此,采用优化后的工艺制备的这些WC粒子呈双峰分布的WC/Co(Cr)喷涂层和Ni基WC喷焊涂层完全可以取代价格昂贵的进口粉末制备的相应涂层,另外,还可以在既受到磨损又受到腐蚀的场合应用该涂层代替电镀硬铬涂层,减小电镀硬铬涂层给环境带来巨大污染。

周阵阵[6](2010)在《基于细观力学方法的脆性基体短纤维复合材料性能预报》文中研究指明现代科技高速发展的今天,无论从宏观还是微观的角度看,可以说界面问题已变得无处不在,它已是科研和工程人员必须逾越的技术难关之一。一方面在宏观范围内,各类结构及材料的结合部,如薄膜涂层材料的涂层界面、金属/陶瓷结合界面。异种金属结合界面、功能器件与承载构件的结合界面。复合材料层合板的层间等,对材料或结构整体的力学行为乃至其功能性能有着十分重要甚至是支配性的影响;另一方面在细观范围内,纤维与基体材料等的界面、颗粒增强体与基体的界面等力学行为,对先进材料的性能设计与开发及其结构寿命的精确评价等,具有举足轻重的意义。界面结合状态是影响材料使用的重要方面,是整个体系的薄弱处。因此,提高材料的力学性能,往往从改善界面结合状态着手,采用提高填料相与基体相之间的相容性和结合力。全面而确切的表征界面是了解界面性质并进而控制和改善复合材料的最重要基础之一。本文首先以Mullitef/M124F金属基复合材料和钢纤维混凝土复合材料为例,重点阐述了两种复合材料的热膨胀性能,在详细综述国内外复合材料的概况应用以及复合材料界面研究进展的基础的上,归纳总结了国内外各种复合材料热膨胀模型的研究以及进展。其次,本论文是基于复合材料细观力学以及复合材料的复合理论的方法,提出了本论文的热膨胀理论模型。通过对大量的文献收集整理,利用复合材料细观力学分析归纳总结的方法,对复合材料界面层的性能表征和几何尺度表征,得出界面厚度与复合材料短纤维直径之比的平均值。再次,本论文首先用挤压铸造方法制备莫来石短纤维铝基复合材料,采用扫描电子显微镜等现代材料分析测试的方法,对莫来石的微观结构进行了一定的阐明,并利用热膨胀仪对试样进行了热膨胀性能测试,给论文打下了坚实的实验验证基础。本论文还用了对钢纤维混凝土复合材料的热膨胀模型进行了预测,查阅资料,得出需要的数据,进行整理计算得出理论结果。最后,在前期大量的工作与研究的基础上,使用预测公式,最后的结论得出,Mullitef/M124F与钢纤维混凝土复合材料的热膨胀的预测值与实验值吻合得比较好,验证了本文提出的复合材料热膨胀模型的正确性,从而在一定程度上,简化了计算复合材料热膨胀的复杂性。为了增加本文的理论的广泛性,还对双相钢的强度模型进行了预测,并加以验证。

李彩丽[7](2010)在《含镍电镀污泥中镍的回收和综合应用》文中研究表明随着电镀工业的迅猛发展,将会有越来越多的电镀废水产生。而电镀污泥是电镀废水处理后产生的固体废弃物,含有多种重金属元素。固体废弃物直接填埋,不仅破坏环境、危害人类健康,也会造成巨大的资源浪费。由于电镀镍具有高均匀性、高耐磨性、高耐蚀性等优点,因此被广泛地应用于工业生产。在我国《国家危险废物名录》(环发[1998]89号)的47类危险废物中,含镍电镀污泥被列为第十七类危险废物,它的无害化处理和资源化利用是目前备受瞩目的焦点。本文以某企业在镁铝合金镀镍过程中产生的含镍电镀污泥为原料,本着回收电镀污泥中的重金属资源及实现污泥无害化处理为原则,对电镀污泥中的重金属镍进行了回收应用的研究,提出了两种处理含镍电镀污泥的有效工艺:一是制备出氯化镍回用为镀镍原料;二是制得含镍、铜Ni/Cu/Al2O3/ZrO2复相陶瓷,通过金属镍和铜实现陶瓷的增韧。本文首先研究了含镍电镀污泥的成分和酸碱性,结果表明:①电镀污泥为弱碱性,pH值为8。②电镀污泥中镍的质量百分比为11.77%,铜的含量次之,且大都以氧化物形式存在。采用选择性分离法制备氯化镍,用碳酸氢铵选择性浸出污泥中的镍离子和铜离子,形成配离子进入溶液,用盐酸滴定溶液,硫代乙酰胺作选择性沉淀剂,使铜离子沉淀,获得氯化镍溶液,蒸发结晶得到氯化镍晶体,纯度可以达到95.36%,镍的回收率达到92.5%。制得的氯化镍符合国家电镀工业的要求,可用作镀镍时的电解质和镍阳极活化剂。鉴于污泥中除Ni的含量高外,Cu和Al的含量也较高,本文采用共沉淀化合物前躯体-水热反应法制得复合粉体Ni/Cu/Al2O3/ZrO2,这样不仅回收了镍,也回收了其中的铜和铝,镍的回收率高达95.5%。烧制成的ZrO2基复相陶瓷Ni/Cu/Al2O3/ZrO2的断裂韧性KIC为8.52 MPa·m1/2,抗压强度σc为51 MPa,比纯ZrO2陶瓷的性能分别提高了2.54倍和1.5倍,利用金属Ni和Cu增韧了ZrO2陶瓷。

周红霞[8](2008)在《稀土改性热喷涂WC/12Co涂层的制备及表征》文中指出本课题采用超音速火焰热喷涂技术在45#钢表面制备不同CeO2添加剂含量的WC/12Co金属陶瓷涂层,通过试验分析来研究其组织结构及力学性能,阐明稀土元素对该系涂层的改性规律,寻找最佳稀土添加剂含量。根据试验进程及前期试验结果,课题的研究内容分成两个阶段,即涂层成分初选试验和最终对比试验。前一阶段应用国产的超音速火焰喷涂设备制备了稀土含量分别为0wt.%、0.5wt.%、1.0wt.%、1.5wt.%、2.0wt.%的五种WC/12Co涂层进行初选试验。对五种初选涂层进行了物相分析,并测试了气孔率、硬度及摩擦磨损性能。结果表明:由于试验设备和操作技术的限制,涂层气孔率普遍较高,导致硬度与耐磨性低下。但尽管如此,五种涂层均未出现明显的脱碳现象,并且随着CeO2添加量的增加,涂层硬度呈现先增加后稍有下降的趋势,磨损失重量呈现不断下降的趋势,说明稀土对涂层有明显的改性作用。为进一步寻找稀土加入的最佳含量,初步选定添加量为1.5wt.%、2.0wt.%的两种综合性能较好的涂层与未添加稀土的涂层进行最终对比试验。第二阶段采用国外进口的超音速火焰喷涂设备制备了稀土添加量为0wt.%、1.5wt.%、2.0wt.%的三种涂层,并对三种涂层进行了物相分析、显微组织分析、气孔率及力学性能测试。对三种涂层的XRD物相分析表明,稀土元素的加入有效抑制了WC的脱碳,故涂层未出现明显的氧化脱碳现象。对三种涂层显微组织分析表明,涂层的致密度相对较高,涂层具有明显的层状结构,呈现块状的WC颗粒在粘结相Co中的弥散分布状态,稀土元素的加入抑制了晶粒长大,细化了显微组织;界面结合处的显微组织分析表明,涂层与基体的结合较好;涂层结合处的线扫描分析结果表明,WC、Co和CeO2在涂层中分布均匀,未出现明显的偏聚现象。力学性能测试结果表明:较之于不添加稀土的W′0涂层,两种经稀土改性的WC/12Co涂层的力学性能均有明显提高,尤其是添加量为1.5wt.%的W′3涂层,其显微硬度提高了42%,弹性模量提高了14.9%,结合强度提高了9.4%;对三种涂层进行了摩擦磨损试验及盐雾腐蚀试验。摩擦磨损试验结果表明,稀土添加量为1.5.wt%的W′3涂层具有较好的耐磨性,粘结相的犁削和硬质相的剥落是主要的磨损机制;盐雾腐蚀结果表明,W′3涂层表面存在较少的腐蚀坑,具有较好的耐蚀性能。综上所述,从最终对比试验中所研究的三种成分涂层的综合性能对比来看,CeO2在WC/12Co涂层中的添加量为1.5wt.%时最优。

郭智兴[9](2006)在《提高Ni代Co YT5硬质合金切削刀具材料硬度与耐磨性的研究》文中研究指明硬质合金已经取代高速钢成为最主要的切削刀具材料。自硬质合金发明以来,Co一直是硬质合金的主要粘结剂。Ni与Co在元素周期表中同属铁族金属,密度,熔点,原子半径相近,物理、化学性能相近。因此上世纪30年代就有了代Co粘结剂的研究,起初主要是为了打破专利的限制,后来则是因为Co资源的稀缺。而Ni的世界储量是Co的70倍,资源丰富,是一种相对Co来说价格便宜的金属。因此,Ni被看作是Co的首选代用品。“Ni代Co硬质合金”的研究有助于缓解Co资源稀缺问题,降低硬质合金的成本,具有广阔的市场前景和显着的社会效益。Ni代Co硬质合金的韧性好,但硬度与耐磨性与同粘结剂含量的Co硬质合金相比始终存在一定差距。国内外的研究主要集中在采用部分取代Co和多元合金化的方法来提高其硬度,但目前Ni代Co硬质合金仍只在某些有特殊要求(如矿山工具,耐磨耐蚀零件,无磁合金等)或对性能要求不高的场合得到有限的应用,而在应用量大的典型硬质合金产品——切削刀具等要求高硬度高耐磨性的场合受到了限制,至今相关研究报道很少,也未见世界主要硬质合金生产厂家公布的高性能商业切削刀具牌号。本文选用典型的硬质合金切钢牌号YT5作Ni代Co研究的对象。一方面因为,YT5用量大,中国每年消耗约500吨,约占硬质合金总消耗量的4%,本研究有助于把Ni代Co硬质合金的应用领域拓展到切削刀具。另一方面,YT5是用于强力切削的粗加工牌号,主要要求合金耐冲击性能,而Ni代Co硬质合金的韧性比传统合金更好,因此用性能要求上看,实现YT5合金中的Ni代Co在一定程度上是可行的。

所俊[10](2005)在《SiC陶瓷及其复合材料的先驱体高温连接及陶瓷金属梯度材料的制备与连接研究》文中提出本文为解决陶瓷及其复合材料之间以及与金属之间的高温连接问题,率先开展了用先驱体(硅树脂SR249)转化法对多种陶瓷及复合材料(SiC、C及Cf/SiC)之间的高温连接研究,用聚碳硅烷(PCS)转化原位生成纳米陶瓷相增强的陶瓷-金属(SiC-Ti)梯度材料实现对陶瓷与金属的连接。使用红外光谱、热分析、元素分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段,研究了SR249的交联与裂解情况,考察了连接工艺以及连接层材料的结构与性能。首次系统研究了SR249的交联裂解行为。硅树脂通过Si-OH基团脱水缩合反应生成Si-O-Si结构,使得硅树脂大分子间形成交联度较高的不熔不溶网状结构,增加了其高温稳定性及陶瓷产率。不同的交联温度对裂解后陶瓷产率的影响显着。在250℃时交联程度比较完全,陶瓷产率相对较高。不同形态SR249的裂解陶瓷产率不同,纯SR249经交联后的陶瓷产率最高可达89.3%。交联后的硅树脂在高温下分子链发生断裂转化成Si-O-C陶瓷。温度从800℃升至1000℃,裂解产物内C、SiO2和SiC基本以无定形态存在。1200℃后晶粒开始形成。温度达到并超过1400℃后,部分Si-O-C陶瓷分解,生成SiO和CO。不同温度下其裂解产物的结构和组成都有所变化。随着温度升高,裂解产物中与O原子结合的Si原子数目越来越少,而与C原子结合的Si原子数目越来越多,同时自由碳含量逐渐降低。从结构变化角度看,SR249裂解得到的Si-O-C陶瓷可稳定到1400℃。研究了SR249的裂解反应动力学。SR249的裂解可以分为三个阶段。第一阶段的表观活化能为23.32kJ/mol,遵循Avrami-Erofeev方程,由随机成核步骤控制裂解反应。该阶段主要用来使Si-C键和C-C键断裂,释放出小分子碳氢化合物气体。第二阶段的表观活化能为196.95kJ/mol,遵循Ginstling-Brounshtein方程,由三维扩散过程控制裂解反应,它可以使C-H键断裂,从而释放出H2。第三阶段的表观活化能为135.87kJ/mol,遵循Avrami-Erofeev方程,由随机成核步骤控制裂解反应。系统研究了SR249对石墨、SiC陶瓷、Cf/SiC复合材料的高温连接。800℃1000℃下SiC陶瓷和石墨的连接强度随着硅树脂溶液浓度的增加而有所提高。1200℃1400℃下情况则相反。4g/ml的硅树脂溶液连接得到的连接层非常致密光滑,强度较高。连接强度随连接温度的升高而提高,在1200℃时强度出现峰值,随后在1400℃时强度反而下降。提高温度,适当减少连接层厚度,可以减少其中的缺陷。SiC

二、TiC 金属陶瓷的镍基复合胶结相研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、TiC 金属陶瓷的镍基复合胶结相研究(论文提纲范文)

(1)叶轮再制造修复用NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层冲蚀磨损机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 材料抗冲蚀性能研究
        1.2.1 材料冲蚀机理研究
        1.2.2 塑/脆性对材料冲蚀规律的影响
        1.2.3 叶轮再制造修复研究
    1.3 热喷涂技术及金属陶瓷涂层研究
        1.3.1 热喷涂技术
        1.3.2 热喷涂工艺研究
        1.3.3 NiCr-Cr_3C_2金属陶瓷涂层研究
    1.4 论文目的及主要研究内容
        1.4.1 论文的来源
        1.4.2 目前存在的问题及主要研究内容
        1.4.3 论文总体结构
第2章 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl喷涂工艺及复合涂层性能分析
    2.1 引言
    2.2 试验条件
        2.2.1 基体材料选择
        2.2.2 大气等离子热喷涂系统(APS)
        2.2.3 功能层与粘结层喷涂粉末材料的选择
        2.2.4 喷枪移动轨迹控制
        2.2.5 基体预处理
    2.3 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl复合涂层检测方法
        2.3.1 复合涂层拉伸性能测试
        2.3.2 涂层显微硬度测定
        2.3.3 涂层微观组织观察
        2.3.4 X射线衍射分析
        2.3.5 涂层孔隙率检测
    2.4 喷涂道距对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层性能影响规律研究
        2.4.1 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层的制备工艺过程
        2.4.2 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层微观形貌影响分析
        2.4.3 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层物相组成分析
        2.4.4 NiCr-Cr_3C_22/NiCrAl涂层显微硬度分析
        2.4.5 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层抗拉结合强度分析
    2.5 本章小结
第3章 NiCr含量对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层性能的影响分析
    3.1 引言
    3.2 不同NiCr含量的修复层制备工艺及设备
        3.2.1 双路送粉设备
        3.2.2 NiCr合金粉末
        3.2.3 不同含量的NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层制备工艺
    3.3 NiCr含量对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层性能的影响分析
        3.3.1 不同NiCr含量的修复层微观形貌分析
        3.3.2 不同NiCr含量的修复层元素分布分析
        3.3.3 不同NiCr含量的修复层物相组成分析
        3.3.4 不同NiCr含量的修复层显微硬度分析
    3.4 NiCr含量对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层摩擦磨损性能的影响
        3.4.1 试验条件与方法
        3.4.2 NiCr含量对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层摩擦因数分析
        3.4.3 NiCr含量对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层磨损形貌分析
        3.4.4 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层的磨损机理分析
    3.5 本章小结
第4章 NiCr-Cr_3C_2涂层抗冲蚀磨损性能及机理研究
    4.1 引言
    4.2 冲蚀磨损试验条件及其评价方法
        4.2.1 修复层试样制备
        4.2.2 Al_2O_3冲蚀颗粒
        4.2.3 高速冲蚀磨损试验系统
        4.2.4 高速冲蚀试验测试参数
        4.2.5 NiCr-Cr_3C_2抗冲蚀性能评价方法
    4.3 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层抗冲蚀性能研究
        4.3.1 冲击角度对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层冲蚀率的影响
        4.3.2 冲蚀速度对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层冲蚀率的影响
        4.3.3 冲蚀颗粒粒径对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层冲蚀率的影响
        4.3.4 NiCr含量对NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层冲蚀率的影响
    4.4 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层冲蚀形貌与表面粗糙度分析
        4.4.1 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层冲蚀形貌分析
        4.4.2 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层冲蚀表面粗糙度分析
    4.5 NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl涂层冲蚀磨损机理分析
        4.5.1 低冲击角度下NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层冲蚀磨损机理
        4.5.2 中冲击角度下NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层冲蚀磨损机理
        4.5.3 高冲击角度下NiCr-Cr_3C_2/NiCrAl修复层冲蚀磨损机理
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参与科研项目情况
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(2)晶须与稀土改性YSZ基热障涂层组织与性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 热障涂层结构
        1.2.1 传统双层结构
        1.2.2 其他结构
    1.3 热障涂层材料
        1.3.1 氧化钇稳定氧化锆
        1.3.2 新型热障涂层材料
    1.4 热障涂层制备方法
        1.4.1 大气等离子喷涂
        1.4.2 电子束物理气相沉积
        1.4.3 爆炸喷涂
    1.5 热障涂层失效形式与机理
        1.5.1 热应力失效
        1.5.2 高温氧化失效
        1.5.3 高温烧结失效
        1.5.4 相变失效
        1.5.5 CMAS腐蚀失效
    1.6 热障涂层研究新进展
        1.6.1 涂层增韧研究
        1.6.2 稀土改性热障涂层研究
    1.7 论文研究目的与内容
第2章 实验材料与研究方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 基体材料
        2.1.2 粘结层材料
        2.1.3 陶瓷层材料
        2.1.4 改性材料
    2.2 涂层制备过程
        2.2.1 材料准备
        2.2.2 喷涂制备涂层
    2.3 涂层组织结构分析
        2.3.1 涂层微观形貌分析
        2.3.2 涂层物相分析
        2.3.3 涂层孔隙率分析
    2.4 涂层性能分析
        2.4.1 涂层力学性能分析
        2.4.2 涂层抗冲蚀性能测试
        2.4.3 涂层抗热震性能测试
        2.4.4 涂层发光性能测试
第3章 晶须改性YSZ基等离子喷涂热障涂层组织与性能研究
    3.1 喷涂材料微观形貌与物相分析
        3.1.1 YSZ粉末形貌与物相分析
        3.1.2 晶须与复合粉末形貌与物相分析
    3.2 涂层形貌及物相分析
        3.2.1 涂层形貌分析
        3.2.2 涂层物相分析
        3.2.3 涂层孔隙率分析
    3.3 晶须对涂层断裂韧性的影响
    3.4 晶须对涂层抗冲蚀性能的影响
    3.5 晶须对涂层抗热震性能的影响
        3.5.1 涂层热震行为
        3.5.2 晶须改性涂层热震失效机理分析
    3.6 本章小结
第4章 稀土改性YSZ基爆炸喷涂热障涂层组织与性能研究
    4.1 YSZ粉末微观形貌与物相分析
    4.2 Eu_2O_3改性YSZ基热障涂层组织与性能分析
        4.2.1 Eu_2O_3改性涂层形貌与物相分析
        4.2.2 Eu_2O_3掺杂对涂层孔隙率的影响
        4.2.3 Eu_2O_3掺杂对涂层力学性能的影响
        4.2.4 Eu_2O_3掺杂对涂层抗热震性能的影响
    4.3 Nd_2O_3改性YSZ基热障涂层组织与性能分析
        4.3.1 Nd_2O_3改性涂层形貌与物相分析
        4.3.2 Nd_2O_3掺杂对涂层孔隙率的影响
        4.3.3 Nd_2O_3掺杂对涂层力学性能的影响
        4.3.4 Nd_2O_3掺杂对涂层抗热震性能的影响
    4.4 稀土氧化物改性涂层发光性能分析
        4.4.1 稀土氧化物对涂层发光性能的影响
        4.4.2 热震对涂层发光性能的影响及机制分析
    4.5 本章小结
第5章 晶须与稀土共改性涂层组织与性能研究
    5.1 涂层形貌与物相分析
        5.1.1 涂层形貌与物相分析
        5.1.2 晶须含量对涂层孔隙率的影响
    5.2 晶须含量对涂层力学性能的影响
        5.2.1 晶须含量对涂层显微硬度的影响
        5.2.2 晶须含量对涂层断裂韧性的影响
        5.2.3 晶须含量对涂层结合强度的影响
    5.3 晶须含量对涂层抗热震性能的影响
        5.3.1 涂层热震行为
        5.3.2 涂层热震失效机理分析
    5.4 涂层发光性能分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

(3)Ti(C,N)基自润滑涂层制备及摩擦学性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 自润滑复合涂层材料
        1.2.1 金属基自润滑材料
        1.2.2 陶瓷基自润滑材料
        1.2.3 非金属基自润滑材料
    1.3 自润滑涂层制备方法
        1.3.1 烧结法
        1.3.2 化学镀和电镀
        1.3.3 等离子熔覆
        1.3.4 等离子喷涂
        1.3.5 激光熔覆
        1.3.6 激光重熔
    1.4 自润滑添加剂种类
    1.5 磨损失效形式
    1.6 课题主要研究内容
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 基体材料的选择
        2.1.2 涂层粉末的设计
    2.2 涂层制备
        2.2.1 等离子喷涂Ti CN涂层体系
        2.2.2 激光熔覆Ni60+Ti+B_4C+Mo涂层体系
        2.2.3 激光重熔Ti CN涂层体系
    2.3 涂层的组织及性能测试方法
        2.3.1 涂层的物相测试
        2.3.2 微观组织观察与成分分析
        2.3.3 涂层的显微硬度测试
        2.3.4 涂层的摩擦磨损性能测试
        2.3.5 涂层结合强度测试
    2.4 本章小结
第三章 等离子喷涂Ti CN自润滑涂层的组织及性能
    3.1 不同添加剂对Ti CN涂层组织结构的影响
    3.2 不同添加剂对Ti CN涂层力学性能的影响
        3.2.1 TiCN复合涂层厚度分析
        3.2.2 TiCN复合涂层孔隙率分析
        3.2.3 TiCN复合涂层结合强度分析
        3.2.4 TiCN复合涂层摩擦磨损性能分析
    3.3 TiCN+SiC晶须+片状石墨复合涂层的摩擦学性能
        3.3.1 常温摩擦磨损
        3.3.2 高温摩擦磨损
        3.3.3 油润滑摩擦磨损
        3.3.4 不同载荷下的摩擦磨损
    3.4 等离子喷涂Ti CN复合涂层的激光重熔
        3.4.1 重熔涂层宏观形貌分析
        3.4.2 重熔涂层微观组织物相分析
        3.4.3 重熔涂层力学性能分析
    3.5 本章小结
第四章 激光熔覆原位生长TiC+TiB_2 镍基自润滑涂层
    4.1 激光熔覆工艺参数的优化
        4.1.1 功率对涂层性能的影响
        4.1.2 熔覆气氛对涂层性能的影响
    4.2 Mo含量对涂层性能的影响
        4.2.1 Ni60+Ti+B_4C+Mo熔覆层组织与微观结构
        4.2.2 Ni60+Ti+B_4C+Mo熔覆层显微硬度与摩擦磨损性能
    4.3 TiC+TiB_2 含量对涂层性能的影响
        4.3.1 不同Ti+B_4C含量的熔覆层形貌
        4.3.2 不同Ti+B_4C含量熔覆层显微硬度与摩擦磨损性能
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(4)超音速火焰喷涂制备双尺度结构WC-12Co涂层研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 热喷涂技术概述
        1.1.1 热喷涂技术的原理
        1.1.2 热喷涂技术分类及特点
    1.2 超音速火焰喷涂概述
        1.2.1 超音速火焰喷涂的原理
        1.2.2 超音速火焰喷涂特点及其应用
    1.3 金属陶瓷涂层概述
        1.3.1 引言
        1.3.2 金属陶瓷涂层的种类
        1.3.3 金属陶瓷涂层的性能
        1.3.4 金属陶瓷涂层的应用与发展
    1.4 WC-Co 热喷涂涂层简介
        1.4.1 WC-Co 硬质合金概述
        1.4.2 WC-Co 热喷涂材料性质和特点
        1.4.3 WC-Co 热喷涂涂层的应用
    1.5 本课题的选题背景、意义及主要研究内容
第二章 试验条件、原理及测试方法
    2.1 试验条件
        2.1.1 试验材料的选取
        2.1.2 实验设备的选取
        2.1.3 双尺度 WC-12Co 涂层的制备
    2.2 涂层的结构观察及物相分析
        2.2.1 涂层的宏观结构观察和分析
        2.2.2 涂层微观结构的观察和分析
        2.2.3 涂层孔隙率的测定
        2.2.4 XRD 物相分析
        2.2.5 涂层的 SEM 微观结构分析
    2.3 涂层结合强度的测定
    2.4 涂层的显微硬度测试
    2.5 涂层的断裂韧性测试
    2.6 涂层的耐磨性能分析
第三章 双尺度 WC-12Co 涂层的组织结构及性能评定
    3.1 双尺度 WC-12Co 涂层组织外观质量评定
        3.1.1 涂层表面的宏观形态观察分析
        3.1.2 涂层截面的微观形态观察分析
        3.1.3 涂层的物相分析
    3.2 涂层中孔隙的分析
        3.2.1 双尺度 WC-12Co 涂层中孔隙形成的原因及分布
        3.2.2 工艺参数及 WC 相粒子对孔隙率的影响
    3.3 双尺度 WC-12Co 涂层的微观硬度分析
        3.3.1 涂层微观硬度与孔隙率的关系
        3.3.2 涂层与基体结合面的硬度变化
        3.3.3 涂层的截面硬度与表面硬度比较分析
    3.4 双尺度 WC-12Co 涂层的强度分析
        3.4.1 涂层的结合强度分析
        3.4.2 WC 相粒子大小对涂层结合强度的影响
    3.5 WC 韧性的测定及 WC 相对其韧性的影响
    3.6 本章小结
第四章 双尺度 WC-12Co 涂层的耐磨性能分析
    4.1 双尺度 WC-12Co 涂层的干摩擦磨损
        4.1.1 双尺度 WC-12Co 涂层的干摩擦磨损试验结果分析
        4.1.2 涂层的摩擦系数
    4.2 双尺度 WC-12Co 在油润滑条件下的磨损性能
    4.3 双尺度 WC-12Co 的磨损机制分析
    4.4 WC 相粒子大小对涂层的耐磨性的影响
    4.5 本章总结
第五章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(5)热喷涂(焊)金属WC涂层组织、性能及抗磨粒磨损行为研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 磨粒磨损和相应的防护涂层
        1.2.1 磨粒磨损
        1.2.2 用于提高零件抗磨粒磨损性能的几种常用涂层
    1.3 热喷涂技术简介
        1.3.1 热喷涂的原理与涂层的形成过程
        1.3.2 热喷涂技术的分类及适合金属WC涂层的喷涂方法
        1.3.3 常用的超音速火焰(HVOF)喷枪类型
    1.4 热喷焊技术
        1.4.1 热喷焊原理和形成过程
        1.4.2 热喷焊分类
    1.5 热喷涂(焊)材料概述
        1.5.1 热喷涂(焊)材料分类
        1.5.2 喷涂材料性质及制备工艺
        1.5.3 喷焊材料性质及制备工艺
        1.5.4 热喷涂(焊)用粉末物理性能
    1.6 超音速火焰喷涂WC/Co(Cr)涂层研究现状
        1.6.1 粘结相对HVOF制备WC/Co(Cr)涂层性能的影响
        1.6.2 WC颗粒尺寸对HVOF制备的WC/Co(Cr)涂层性能的影响
        1.6.3 粉末的颗粒形貌、粒度分布和致密度对涂层性能的影响
        1.6.4 超音速火焰喷涂WC/Co(Cr)工艺参数对涂层性能的影响
        1.6.5 HVOF制备WC/Co(Cr)涂层中相结构变化
        1.6.6 HVOF制备WC/Co(Cr)涂层抗磨粒磨损行为及机理
        1.6.7 WC/Co(Cr)涂层抗腐蚀性能
        1.6.8 热处理对HVOF喷涂WC/Co(Cr)涂层性能的影响研究
        1.6.9 超音速火焰喷涂WC/Co(Cr)涂层在工业上的应用
    1.7 氧乙炔火焰喷焊NiCrBSi和NiCrBSi/WC涂层研究现状
        1.7.1 合金的化学成份NiCrBSi喷焊涂层性能的影响
        1.7.2 WC颗粒尺寸和含量对NiCrBSi/WC复合喷焊涂层性能的影响
        1.7.3 NiCrBSi/WC复合喷焊涂层抗磨损和腐蚀性能
        1.7.4 氧乙炔火焰喷焊NiCrBSi和NiCrBSi/WC涂层的应用
    1.8 选题意义
    1.9 研究内容
第2章 实验
    2.1 引言
    2.2 实验材料设计
        2.2.1 超音速火焰喷涂金属WC材料基本性质及选用原则
        2.2.2 喷焊实验材料设计
    2.3 涂层制备
        2.3.1 超音速火焰喷涂层制备工艺
        2.3.2 喷焊涂层制备工艺
    2.4 涂层组织性能测试
        2.4.1 粉末与涂层相结构测试
        2.4.2 涂层结合强度测试
        2.4.3 涂层的显微组织测试
        2.4.4 涂层硬度测试
        2.4.5 粉末沉积率
        2.4.6 开裂韧性
        2.4.7 涂层保护气氛热处理
        2.4.8 磨粒磨损实验
        2.4.9 抗腐蚀性能测试
    2.5 本章小结
第3章 超音速火焰喷涂WC/Co涂层工艺优化及组织性能研究
    3.1 引言
    3.2 喷涂实验材料物理性能
    3.3 喷涂工艺参数及条件
        3.3.1 喷涂工艺参数设置
        3.3.2 喷枪燃烧室压力
    3.4 涂层基本物理性能
        3.4.1 涂层与基体的结合强度
        3.4.2 涂层硬度实验结果分析
        3.4.3 按照涂层孔隙率进行正交实验结果分析
        3.4.4 涂层开裂韧性
        3.4.5 单道次沉积厚度比较
        3.4.6 喷涂工艺参数的选择与经济性比较
    3.5 涂层的相结构
    3.6 涂层的显微组织结构
        3.6.1 涂层的金相(OM)组织结构
        3.6.2 涂层显微组织扫描电镜(SEM)分析
        3.6.3 涂层显微组织透射电镜(TEM)分析
        3.6.4 涂层形成过程中组织演变过程模型
    3.7 涂层的抗磨粒磨损性能
        3.7.1 涂层的硬度与磨损率之间的关系
        3.7.2 WC/Co(Cr)涂层磨粒磨损机理
        3.7.3 其它实验因素对WC/Co(Cr)涂层磨损性能的影响
        3.7.4 HVOF制备WC/Co(Cr)涂层磨粒磨损量定性评估
        3.7.5 HVOF制备WC/Co(Cr)涂层磨粒磨损近似定量计算
    3.8 本章小结
第4章 热处理对WC/Co涂层组织性能的影响
    4.1 引言
    4.2 热处理对涂层相结构的影响
    4.3 热处理对涂层显微组织的影响
        4.3.1 热处理对截面显微组织的影响
        4.3.2 热处理对涂层与基体界面元素扩散的影响
        4.3.3 热处理后两种WC-12Co涂层TEM分析
    4.4 热处理对WC-12Co涂层硬度的影响
    4.5 热处理对WC-12Co涂层开裂韧性的影响
    4.6 热处理温度对WC-12Co涂层抗磨损性能的影响
        4.6.1 热处理温度对WC-12Co涂层磨损率的影响
        4.6.2 热处理后WC-12Co涂层的磨粒磨损机理
    4.7 本章小结
第5章 氧乙炔火焰喷焊Ni基WC涂层组织性能研究
    5.1 引言
    5.2 喷焊粉末物理性能
    5.3 喷焊层相结构
    5.4 喷焊层金相(OM)组织结构
    5.5 典型涂层显微组织SEM,TEM表征
    5.6 喷焊涂层的硬度
    5.7 喷焊层抗磨粒磨损性能
        5.7.1 涂层的磨损率
        5.7.2 喷焊涂层磨损机理
    5.8 本章小结
第6章 金属WC涂层的应用与选择
    6.1 引言
    6.2 实验材料的选择
    6.3 金属WC涂层、镀硬铬涂层抗磨粒磨损性能评估
    6.4 金属WC涂层、镀硬铬涂层抗腐蚀性能评估
        6.4.1 各涂层材料和基体的极化曲线的测定
        6.4.2 各涂层电化学腐蚀后的表面形貌及腐蚀机理
    6.5 替代镀硬铬涂层的金属WC涂层材料及工艺的选择
    6.6 本章小结
本文创新点
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读博士期间发表的论文
附录B 主持的科研项目

(6)基于细观力学方法的脆性基体短纤维复合材料性能预报(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 复合材料的研究动向和发展趋势
        1.2.1 复合材料的命名与分类
        1.2.2 复合材料的一般应用
    1.3 脆性基体短纤维复合材料
        1.3.1 基体材料
        1.3.2 短纤维增强相材料
        1.3.3 金属基复合材料
        1.3.4 钢纤维混凝土复合材料
    1.4 本课题的提出和主要研究内容
        1.4.1 课题的提出
        1.4.2 本文研究的主要内容
    1.5 本章小结
第二章 复合材料热膨胀模型理论基础
    2.1 类比推理与假说
        2.1.1 类比推理和假说的概述
        2.1.2 类比推理与假说
    2.2 复合材料细观力学简介
        2.2.1 复合材料细观力学的提出背景及研究内容
        2.2.2 复合材料细观力学研究进展
        2.2.3 细观力学分析方法在性能分析中的应用
    2.3 复合材料界面理论
        2.3.1 复合材料界面效应
        2.3.2 界面(层)相组成及成分变化
        2.3.3 界面的表征
        2.3.4 复合材料界面已有的表征模型
        2.3.5 本文的理论基础
    2.4 本章小结
第三章 脆性基体复合材料模型的建立
    3.1 复合材料热膨胀模型经典模型
        3.1.1 单向复合材料热膨胀系数模型
        3.1.2 典型多相复合材料热膨胀系数模型
    3.2 复合材料的复合原理
    3.3 复合材料热膨胀模型的建立
        3.3.1 单向复合材料热膨胀系数的计算
        3.3.2 多相复合材料热膨胀系数的计算
        3.3.3 复合材料细观界面相的热膨胀系数模型
    3.4 本章小结
第四章 Mullite_f/M124热膨胀系数的细观界面模型
    4.1 Mullite_f/M124热膨胀系数的细观界面模型
    4.2 Mullite_f/M124热膨胀系数实验测试
        4.2.1 实验材料及方法
        4.2.2 莫来石短纤维铝硅合金的增强相的研究
        4.2.3 莫来石短纤维铝硅合金的基体相的研究
        4.2.4 莫来石短纤维铝硅合金复合材料的制备
    4.3 实验仪器及实验结果
        4.3.1 热膨胀仪DIL402测量原理、过程与测量结果
        4.3.2 金相显微镜金相分析
    4.4 Mullite_f/M124F复合材料界面的表征
        4.4.1 Mullite_f/M124F界面相物性参数的表征
        4.4.1.1 陶瓷增强界面相物性的分析
        4.4.1.2 本文的界面的界面相物性表征
        4.4.2 界面相几何参数的表征
    4.5 计算结果
    4.6 本章小结
第五章 钢纤维混凝土热膨胀系数的细观界面模型
    5.1 钢纤维混凝土的细观结构的特征
    5.2 混凝土细观力学研究进展
    5.3 钢纤维混凝土的界面研究现状
    5.4 钢纤维混凝土热膨胀系数的细观界面模型
    5.5 钢纤维混凝土各相的研究及表征
        5.5.1 钢纤维混凝土基体相的研究
        5.5.2 钢纤维混凝土增强相的研究
        5.5.3 钢纤维混凝土界面相的表征
    5.6 结果分析
    5.7 本章小结
第六章 基于细观界面相的低碳双相钢的强度模型
    6.1 双相钢的概念与组织特点
    6.2 双相钢各相物性参数的表征
    6.3 本章小结
第七章 结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录
致谢

(7)含镍电镀污泥中镍的回收和综合应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 镍的简介
        1.1.1 镍的一般性质
        1.1.2 镍在自然界的存在状况及其在土壤中的形态
        1.1.3 镍的作用及危害
        1.1.4 镍在工业中的地位
    1.2 电镀概述
    1.3 电镀污泥的产生及其危害
    1.4 电镀污泥的处理和利用技术现状
        1.4.1 固化/稳定化技术
        1.4.2 热化学处理技术
        1.4.3 填海与堆放
        1.4.4 微生物处理技术
        1.4.5 重金属的回收技术
        1.4.6 材料化技术
    1.5 氧化锆基复相陶瓷材料研究的背景
    1.6 氧化锆增韧陶瓷
        1.6.1 ZrO_2 的物理性能
        1.6.2 ZrO_2 的相变增韧理论
    1.7 金属对陶瓷的增韧机理
    1.8 陶瓷粉体的制备方法
        1.8.1 固相法制备陶瓷粉体
        1.8.2 液相法制备陶瓷粉体
    1.9 本课题研究的目的与意义
    1.10 本课题的研究内容
第二章 选择性分离法制备氯化镍的工艺研究
    2.1 引言
    2.2 实验原料和设备
        2.2.1 实验原料及性能
        2.2.2 实验设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 含镍电镀污泥原料的分析
        2.3.2 选择性分离法制备氯化镍的基本原理
        2.3.3 选择性分离法制备氯化镍的工艺
        2.3.4 NiCl_2 晶体的表征
    2.4 实验结果与分析
        2.4.1 NH_4HCO_3 用量对NiCl_2 纯度的影响
        2.4.2 NH_4HCO_3 用量对镍回收率的影响
        2.4.3 浸出温度对镍回收率的影响
    2.5 小结
第三章 共沉淀化合物前躯体-水热反应法制备含镍复合粉体Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及性能
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2 复合粉体的制备工艺
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2 复合粉体的XRD 分析
        3.3.2 Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2 复合粉体的SEM 和EDS 分析
        3.3.3 镍的回收率
        3.3.4 Ni 和Cu 颗粒化学还原制备机理
        3.3.5 水热条件下t-ZrO_2 颗粒的形成机理
    3.4 小结
第四章 含镍复合粉体的烧结及性能测试
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 试样的制备
        4.2.2 烧结体的相组成和显微结构分析
        4.2.3 烧结体断裂韧性的测试
        4.2.4 烧结体抗压强度的测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO2 复相陶瓷的 XRD 分析
        4.3.2 Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2 复相陶瓷的 SEM 分析
        4.3.3 Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2 复相陶瓷的断裂韧性
        4.3.4 Ni/Cu/Al_2O_3/ZrO_2 复相陶瓷的抗压强度
        4.3.5 增韧理论分析
    4.4 小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文

(8)稀土改性热喷涂WC/12Co涂层的制备及表征(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 表面工程技术
    1.2 热喷涂
        1.2.1 热喷涂原理
        1.2.2 热喷涂工艺
    1.3 超音速火焰喷涂法
        1.3.1 超音速火焰喷涂的发展及原理
        1.3.2 超音速喷涂的工艺控制
    1.4 WC/Co金属陶瓷涂层
    1.5 稀土改性涂层
    1.6 主要研究内容
    1.7 试验流程
第2章 试验材料及试验方法
    2.1 喷涂喂料粉的物理性能
        2.1.1 WC的性质
        2.1.2 Co的性质
        2.1.3 CeO_2的性质
        2.1.4 WC-Co复合粉末
    2.2 涂层材料及成分设计
    2.3 试验方法
        2.3.1 超音速火焰喷涂试验
    2.4 显微组织结构分析方法
        2.4.1 X射线衍射物相分析
        2.4.2 显微组织分析
    2.5 气孔率测试方法
    2.6 涂层力学性能测试方法
        2.6.1 硬度测试方法
        2.6.2 弹性模量测试方法
        2.6.3 结合强度测试方法
    2.7 摩擦磨损及盐雾腐蚀性能测试方法
        2.7.1 摩擦磨损试验测试方法
        2.7.2 盐雾腐蚀性能测试方法
第3章 涂层成分初选试验
    3.1 引言
    3.2 XRD物相分析
    3.3 气孔率的测定
    3.4 涂层硬度测试
    3.5 摩擦磨损性能的测试
    3.6 本章小结
    3.7 初选结果
第4章 涂层的组织结构及性能表征
    4.1 引言
    4.2 XRD物相分析
    4.3 涂层的显微组织分析
        4.3.1 涂层截面的SEM分析
        4.3.2 涂层结合处的SEM分析
    4.4 涂层气孔率的测试
    4.5 涂层常规力学性能测试
        4.5.1 显微硬度
        4.5.2 弹性模量
        4.5.3 结合强度
    4.6 本章小结
第5章 涂层的摩擦磨损性能与盐雾腐蚀性能
    5.1 引言
    5.2 摩擦磨损性能
    5.3 盐雾腐蚀性能
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(9)提高Ni代Co YT5硬质合金切削刀具材料硬度与耐磨性的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 硬质合金代CO 粘结剂研究的迫切性
    1.2 NI 代 CO 作硬质合金粘结剂的可行性
        1.2.1 硬质合金对粘结剂的要求
        1.2.2 Ni 代 Co 作粘结剂的优势
        1.2.3 Ni 与 Co 作粘结剂的差异
    1.3 NI 代CO 硬质合金的研究与应用
        1.3.1 国外的研究现状
        1.3.2 国内的研究现状
        1.3.3 Ni 代Co 硬质合金的制备与性能
        1.3.4 Ni 代 Co 硬质合金的应用
    1.4 研究意义与技术路线
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究路线
第二章 NI 粘结剂含量对合金性能的影响
    2.1 引言
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验设备
        2.2.2 实验原料
        2.2.3 实验过程
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 Ni 含量对密度的影响
        2.3.2 Ni 含量对微观组织的影响
        2.3.3 Ni 含量对抗弯强度的影响
        2.3.4 Ni 含量对硬度的影响
    2.4 本章小结
第三章 WC 粒度对合金性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 原料 WC 粒度对微观组织的影响
        3.3.2 WC 原料粒度对性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 碳化物添加剂对合金性能的作用
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 添加剂对烧结后 WC 晶粒度的影响
        4.3.2 添加剂对YN5 合金性能的影响
        4.3.3 对比实验结果
    4.4 本章小结
第五章 切削性能实验
    5.1 引言
    5.2 试验方法
        5.2.1 刀片磨损及耐用度试验
        5.2.2 切削力试验
        5.2.3 表面粗糙度试验
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 刀具磨损与耐用度实验
        5.3.2 切削力试验
        5.3.3 表面粗糙度实验
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间公开发表的论文
致 谢

(10)SiC陶瓷及其复合材料的先驱体高温连接及陶瓷金属梯度材料的制备与连接研究(论文提纲范文)

缩略语表
摘要
Abstract
图目录
表目录
第一章 绪论
    1.1 先驱体转化陶瓷的发展
    1.2 先驱体转化陶瓷的应用
        1.2.1 陶瓷纤维
        1.2.2 陶瓷基复合材料
        1.2.3 陶瓷薄膜
        1.2.4 陶瓷微粉
        1.2.5 陶瓷连接
    1.3 复合材料连接的研究现状
        1.3.1 连接机理的介绍
        1.3.2 陶瓷及陶瓷基复合材料的连接方法
        1.3.2.1 陶瓷的连接方法
        1.3.2.2 陶瓷基复合材料的连接方法
        1.3.2.3 陶瓷与金属的连接方法
        1.3.2.4 先驱体法连接
        1.3.2.5 填料控制的先驱体裂解的研究现状及在连接中的应用
    1.4 梯度材料的研究进展及在连接中的应用
    1.5 论文选题依据及研究内容
    参考文献
第二章 实验方法与结构性能表征
    2.1 原材料及其规格
    2.2 工艺方法
        2.2.1 SR249转化陶瓷连接石墨 S、iC陶瓷及C_f/SiC复合材料
        2.2.2 SiC-Ti梯度连接材料的制备
    2.3 物理和力学性能测试
        2.3.1 密度的测定
        2.3.2 粒径的测定
        2.3.3 表面粗糙度的测定
        2.3.4 剪切连接强度的测定
        2.3.5 弯曲强度的测定
    2.4 显微组织结构分析
        2.4.1 红外分析
        2.4.2 X射线衍射分析
        2.4.3 热重-微商热重分析
        2.4.4 扫描电镜及能谱分析
        2.4.5 透射电镜分析
    参考文献
第三章 有机硅树脂的交联与裂解
    3.1 先驱体的筛选
    3.2 硅树脂的交联
    3.3 硅树脂交联对陶瓷产率的影响
    3.4 硅树脂的裂解过程
    3.5 硅树脂裂解产物表征
    3.6 硅树脂裂解过程分析和裂解反应动力学研究
    3.7 本章小结
    参考文献
第四章 硅树脂连接工艺-表征-机理研究
    4.1 影响硅树脂连接强度诸因素的研究
        4.1.1 硅树脂浓度对连接强度的影响
        4.1.2 裂解温度对连接强度的影响
        4.1.3 保温时间对连接强度的影响
        4.1.4 升温速率对连接强度的影响
        4.1.5 表面形貌对硅树脂连接强度的影响
        4.1.6 内应力对硅树脂连接强度的影响
    4.2 硅树脂交联裂解连接陶瓷的机理分析及改善方法分析
    4.3 提高硅树脂连接C_f/SiC 复合材料性能的研究
        4.3.1 改善C_f/SiC复合材料表面粗糙度
        4.3.2 改善C_f/SiC 复合材料表面化学状态
        4.3.2.1 K_2r_12O_7洗液处理
        4.3.2.2 硅烷偶联剂处理
        4.3.3 添加惰性填料
        4.3.4 添加活性填料
        4.3.5 重复浸渍硅树脂溶液
    4.4 先驱体转化陶瓷高温连接的应用前景分析
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 先驱体法陶瓷-金属梯度材料的制备及应用
    5.1 陶瓷-金属连接所面临的问题
    5.2 陶瓷-金属梯度材料制备的思路
    5.3 陶瓷-金属梯度材料制备中所面临的主要困难
    5.4 共沉降理论分析及其在SiC-Ti 体系中的应用
        5.4.1 共沉降法的理论基础
        5.4.2 沉降法制备梯度材料的数学模型
        5.4.3 SiC-Ti体系中沉降过程的数值模拟
    5.5 沉降工艺对梯度材料性能的影响
        5.5.1 沉降液的选择
        5.5.2 沉降液浓度对梯度材料制备的影响
        5.5.3 粒径对梯度材料制备的影响
        5.5.4 偶联剂对梯度材料沉降过程的影响
    5.6 热压工艺对梯度材料性能的影响
        5.6.1 温度的影响
        5.6.2 压力的影响
        5.6.3 后续先驱体溶液处理
    5.7 SiC-Ti梯度材料在连接领域的应用前景分析
    5.8 本章小结
    参考文献
第六章 结论
附录
    附录1
    附录2
攻读博士学位期间发表论文题录
致谢

四、TiC 金属陶瓷的镍基复合胶结相研究(论文参考文献)

  • [1]叶轮再制造修复用NiCr-Cr3C2/NiCrAl涂层冲蚀磨损机理研究[D]. 李振. 山东大学, 2019(09)
  • [2]晶须与稀土改性YSZ基热障涂层组织与性能研究[D]. 王福元. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
  • [3]Ti(C,N)基自润滑涂层制备及摩擦学性能研究[D]. 邱正. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
  • [4]超音速火焰喷涂制备双尺度结构WC-12Co涂层研究[D]. 程振雄. 天津大学, 2014(05)
  • [5]热喷涂(焊)金属WC涂层组织、性能及抗磨粒磨损行为研究[D]. 王群. 湖南大学, 2011(05)
  • [6]基于细观力学方法的脆性基体短纤维复合材料性能预报[D]. 周阵阵. 安徽工程大学, 2010(04)
  • [7]含镍电镀污泥中镍的回收和综合应用[D]. 李彩丽. 太原理工大学, 2010(10)
  • [8]稀土改性热喷涂WC/12Co涂层的制备及表征[D]. 周红霞. 哈尔滨工业大学, 2008(S2)
  • [9]提高Ni代Co YT5硬质合金切削刀具材料硬度与耐磨性的研究[D]. 郭智兴. 四川大学, 2006(03)
  • [10]SiC陶瓷及其复合材料的先驱体高温连接及陶瓷金属梯度材料的制备与连接研究[D]. 所俊. 国防科学技术大学, 2005(10)

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TiC金属陶瓷Ni基复合胶凝相的研究
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