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超音速火焰喷涂焰流特性和粒子沉积行为

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第3期48卷 275-283页

作者：陆冠雄孙策郝利军叶福兴天津大学材料科学与工程学院天津300072 天津市现代连接技术重点实验室天津300072

为了研究氧气-空气混合助燃超音速火焰喷涂过程中预混气体当量比对焰流特性的影响，基于FLUENT软件建立了焰流的计算流体力学（CFD）模型．运用有限元软件LS-DYNA来研究不同粒径Ni60粒子的撞击行为，并与粒子截面的 SEM 形貌进行了对比... 详细信息

为了研究氧气-空气混合助燃超音速火焰喷涂过程中预混气体当量比对焰流特性的影响，基于FLUENT软件建立了焰流的计算流体力学（CFD）模型．运用有限元软件LS-DYNA来研究不同粒径Ni60粒子的撞击行为，并与粒子截面的 SEM 形貌进行了对比．结果表明：合理的丙烷和全部氧气的当量比应小于1.2；在燃气过量时，焰流中过多的N2会引起熄燃；与基体结合较好的粒子尺寸为20～40,μm；粒径小于20,μm的粒子速度高，回弹力大，与基体结合力差；粒径大于50,μm的粒子速度低，熔化不充分，粒子与基体结合面缺陷较多．

关键词：超音速火焰喷涂计算流体力学主成分分析粒子撞击

HVOF喷涂WC-12Co粒子在不同基体上的沉积行为

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稀有金属材料与工程 2016年第3期45卷 749-754页

作者：孙策陆冠雄郭磊吕雁兵叶福兴天津大学天津300072

采用超音速火焰喷涂方法(HVOF)在铝合金、紫铜和不锈钢基体上制备WC-12Co扁平粒子,利用扫描电子显微镜(SEM)对半熔化两相粒子的扁平行为及与基体结合状况进行观察分析,并将半熔化WC-Co粒子与基体碰撞模型简化为液相的Co粒子和固相的WC... 详细信息

采用超音速火焰喷涂方法(HVOF)在铝合金、紫铜和不锈钢基体上制备WC-12Co扁平粒子,利用扫描电子显微镜(SEM)对半熔化两相粒子的扁平行为及与基体结合状况进行观察分析,并将半熔化WC-Co粒子与基体碰撞模型简化为液相的Co粒子和固相的WC颗粒分别与基体相互作用的过程,通过改进后的数学模型计算基体与粒子的相对形变比λ。结果表明:HVOF喷涂WC-12Co扁平粒子在铝、铜和不锈钢基体上分别呈现半球状、薄饼状和溅射状形貌,不同形貌的扁平粒子形变比λ不同。与半球状(λ>1)和溅射状(λ<1)扁平形式相比,形成薄饼状(λ≈1)的扁平粒子时粒子与基体均发生适度的变形,有助于增加粒子与基体的有效结合面积,提高结合强度。

关键词： HVOF 扁平行为沉积行为碰撞模型形变比

具备原位合成Al_2O_3的WC复合粉末与涂层的设计及制备

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稀有金属材料与工程 2016年第4期45卷 1012-1017页

作者：马宁乌焕涛陆冠雄郭磊叶福兴天津大学天津300072 天津市先进连接技术重点实验室天津300072

利用球磨法将Al粉添加到亚微米结构WC-12Co粉末中,设计并制备了具有Al2O3原位合成的纳米结构WC-Co-Al粉末。XRD分析显示球磨10、30和50 h后的粉末中WC平均晶粒尺寸为93.1、39.0和44.8 nm。超音速火焰(HVOF)喷涂时,WC-Co-Al粉末比未球磨... 详细信息

利用球磨法将Al粉添加到亚微米结构WC-12Co粉末中,设计并制备了具有Al2O3原位合成的纳米结构WC-Co-Al粉末。XRD分析显示球磨10、30和50 h后的粉末中WC平均晶粒尺寸为93.1、39.0和44.8 nm。超音速火焰(HVOF)喷涂时,WC-Co-Al粉末比未球磨的WC-12Co粉末扁平化更好,涂层孔隙率为0.57%,比WC-12Co涂层(1.62%)更低。粉末中的Al元素与氧气反应原位生成了Al_2O_3硬质陶瓷颗粒,有效抑制了WC的氧化脱碳。WC-Co-Al涂层HV_(0.1)显微硬度为12.98±0.73 GPa,比WC-12Co涂层提高约36%,这得益于Al_2O_3颗粒的增强效应,WC晶粒纳米化和孔隙率降低。

关键词：纳米结构 WC-Co-Al 超音速火焰 Al2O3原位合成涂层

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2013年第11期46卷 1034-1038页

作者：叶福兴王付胜崔崇陆冠雄天津大学材料科学与工程学院天津300072 天津市现代连接技术重点实验室天津300072

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0... 详细信息

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.

关键词：无铅钎料金属玻璃腐蚀

铝合金基体上含化学镀过渡层的二氧化锆热障涂层失效机制

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中国有色金属学报 2014年第5期24卷 1311-1318页

作者：陆冠雄郝利军刘彻叶福兴天津大学材料科学与工程学院天津300072 天津市现代连接技术重点实验室天津300072

为了缓解涂层和基体之间的热失配应力,采用化学镀方法在2A70铝合金表面上制备Ni-P和Ni-Cu-P过渡层;然后在镀层表面依次制备CoNiCrAlY粘结层和ZrO_2-8%Y_2O_3(8YSZ)陶瓷层(质量分数),获得复合热障涂层;并采用热循环方法评定该涂层体系的... 详细信息

为了缓解涂层和基体之间的热失配应力,采用化学镀方法在2A70铝合金表面上制备Ni-P和Ni-Cu-P过渡层;然后在镀层表面依次制备CoNiCrAlY粘结层和ZrO_2-8%Y_2O_3(8YSZ)陶瓷层(质量分数),获得复合热障涂层;并采用热循环方法评定该涂层体系的抗热震性能。结果表明,采用Ni-P镀层和Ni-Cu-P镀层作为过渡层的试样的热震寿命分别约为1000次和500次;Ni和Al元素的互扩散使过渡层与基体界面区域形成了扩散层和岛状颗粒,一些颗粒与扩散层连通后提高了涂层与基体的结合强度,但孤立的颗粒由于变形能力差,对涂层的寿命有不利影响;在交变应力下颗粒与基体界面处会形成裂纹,并最终导致涂层剥离。

关键词：热障涂层大气等离子喷涂化学镀失效机制

QT500表面等离子喷涂8YSZ热障涂层TGO的残余应力状态及数值分析

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稀有金属材料与工程 2015年第4期44卷 1024-1029页

作者：郝利军陆冠雄刘彻韩玉君叶福兴天津大学天津300072

分别采用超音速火焰喷涂（HOVF）和等离子喷涂（APS）在QT500球墨铸铁基体上制备Co Ni Cr Al Y粘结层（BC）和8YSZ陶瓷隔热层（TC）,研究了试样在1050℃高温环境中经过2.5、8、15、50、100 h恒温氧化后体系的应力情况。利用扫描电子显... 详细信息

分别采用超音速火焰喷涂（HOVF）和等离子喷涂（APS）在QT500球墨铸铁基体上制备Co Ni Cr Al Y粘结层（BC）和8YSZ陶瓷隔热层（TC）,研究了试样在1050℃高温环境中经过2.5、8、15、50、100 h恒温氧化后体系的应力情况。利用扫描电子显微镜（SEM）对热生长氧化物（TGO）的微观形貌进行观察与分析,并用拉曼荧光光谱仪（RFS）分析了其应力的分布及变化规律,并通过力学模型进行了残余应力的数值计算。结果表明：由陶瓷层与粘结层之间的热失配而导致TGO中产生残余压应力,其最大值范围为1.9557-1.9603 GPa;残余压应力在高温氧化初始阶段逐渐减小,至15 h达到最小值,随之逐渐增大后趋于稳定;在恒温阶段,θ-Al2O3转变为α-Al2O3所引起的体积收缩是TGO中残余应力减小并趋于稳定的直接原因。

关键词：热障涂层拉曼荧光光谱残余应力应力分析模型

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热障涂层界面化合物与残余应力演变研究

稀有金属材料与工程 2014年第5期43卷 1148-1152页

作者：韩玉君叶福兴陆冠雄刘彻郝杰天津大学天津市现代连接技术重点实验室天津300072 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

用超音速氧燃料热喷涂在铁基合金上制备热障涂层粘结层，用大气等离子热喷涂技术制备陶瓷层。研究了高温氧化后其界面化合物和残余应力的演变。结果表明，随着高温氧化的进行，TGO和BC／基体界面均有氧化物生成，但生长形貌和趋势并不... 详细信息

用超音速氧燃料热喷涂在铁基合金上制备热障涂层粘结层，用大气等离子热喷涂技术制备陶瓷层。研究了高温氧化后其界面化合物和残余应力的演变。结果表明，随着高温氧化的进行，TGO和BC／基体界面均有氧化物生成，但生长形貌和趋势并不一致。TGO由Al2O3层与尖晶石层组成；BC／基体界面氧化物为单一Al2O3，且存在层状和块状两种形貌。合金的热化学动力学引起元素Co和Ni向基底扩散比较严重，Al元素扩散止于界面氧化物层，基本不向铸铁基底扩散，Fe元素会向粘结层方向扩散。TGO残余应力的演化分为0～15 h和15～100 h 2个阶段，且残余应力与TGO的凹凸生长形貌及其物相组成密切相关；而BC／基体界面单一氧化物的残余应力基本稳定，不受其生长形貌影响。

关键词：超音速氧燃料热喷涂热障涂层高温氧化尖晶石残余应力

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钦州港经开区跻身全国百强 001

钦州港经开区跻身全国百强

超音速微粒轰击对热障涂层高温氧化行为的影响(英文)

钦州日报

作者：赵冠雄陆吉峰

本报讯（记者赵冠雄通讯员陆吉峰）近日，商务部公布2022年国家级经济技术开发区综合发展水平考核评价结果，钦州港经开区在全国217家国家级经开区中位列第94位，比上年提升94位，首次迈入全国百强行列。钦州港经开区坚持“政策... 详细信息

本报讯（记者赵冠雄通讯员陆吉峰）近日，商务部公布2022年国家级经济技术开发区综合发展水平考核评价结果，钦州港经开区在全国217家国家级经开区中位列第94位，比上年提升94位，首次迈入全国百强行列。钦州港经开区坚持“政策为大、项目为王、环境为本、创新为要”，全

关键词：经开区钦州港产业基地

来源： cnki报纸评论

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2012年第7期22卷 1629-1637页

作者：韩玉君叶福兴丁坤英王志平陆冠雄天津大学材料科学与工程学院天津市现代连接技术重点实验室天津300072 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 中国民航大学理学院天津300300

在传统的热障涂层(TBCs)制备工艺的基础上,在制备热障涂层陶瓷层前,采用超音速微粒轰击技术(SFPB)改变粘结层的表面状态。采用 X 射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和微区 Cr3+荧光光谱研究... 详细信息

在传统的热障涂层(TBCs)制备工艺的基础上,在制备热障涂层陶瓷层前,采用超音速微粒轰击技术(SFPB)改变粘结层的表面状态。采用 X 射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和微区 Cr3+荧光光谱研究粘结层的表面结构及其 1000 °C时的高温氧化相变。粘结层表面位错密度大幅度增加,形成了大量的原子扩散通道;在高温氧化初期,粘结层中 Al 原子扩散速度的增快保证了优先形成一层稳定的α-Al2O3相;在高温氧化瞬态阶段,大量 Cr3+通过 SFPB 产生的扩散通道,形成过渡相(Al0.9Cr0.1)2O3,该过渡相间接促进了γ→θ→α相变。在高温氧化初期,热障涂层 TGO 中的残余应力先急剧增大然后减小;与高温氧化26 h 的 0.93 GPa 相比,高温氧化 310 h 的残余应力降低至 0.63 GPa。在热障涂层的 TGO 层中获得了单一、连续、致密的具有抗高温氧化能力的主相α-Al2O3,这利于进一步延长其使用寿命。

关键词：热障涂层(TBCs)超音速微粒轰击(SFPB)高温氧化Cr3+荧光光谱位错密度扩散通道