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Study on the peg- nail structured laser modification of plasma sprayed thermal barrier coatings

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Study on the peg- nail structured laser modification of plas...

等离子喷涂-物理气相沉积制备7YSZ纳米结构固体氧化物燃料电池电解质层（英文）

第十届全国表面工程大会暨第六届全国青年表面工程论坛

作者： Xin Tong kesong Zhou Fa Chang Min liu The Department of New Materials Guangzhou Research Institute of Non - ferrous MetalsGuangdong General Research Institute of Industrial Technology School of Materials Science and Engineering South China University of Technology

In this study,an innovative peg-nail structured laser modification was carried out on thermal barrier coatings(TBCs)which were fabricated by a NiCoCrAlYTa bond coat and a yttria-stabilized zirconia(YSZ)top coat sprayed by air plasma spraying(APS).Results indicate that the laser modified surface has significantly improved roughness compared with as-sprayed coatings especially using the multi-pulsed laser beam.The laser modified YSZ region consists of a fully dense columnar microstructure.Due to the peg-nail structured laser modification which impenetrate whole top coat and partial bond coat,the average bonding strength of as-sprayed TBCs was improved from8 MPa to 20MPa.

关键词： Peg-nail structure Laser modification TBCs Plasma Spray

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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稀有金属材料与工程 2019年第12期48卷 3835-3840页

作者：许伟张小锋周克崧牛少鹏常发刘敏邓春明邓子谦中南大学湖南长沙410083 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650 福建工程学院福建福州350118

氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)因其高热稳定性和良好的氧离子电导率被广泛地作为电解质材料应用于固体氧化物燃料电池(SOFC)。本研究采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术成功地制备了致密的纳米结构7YSZ薄电解质层,通过SEM、TEM、工业C... 详细信息

氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)因其高热稳定性和良好的氧离子电导率被广泛地作为电解质材料应用于固体氧化物燃料电池(SOFC)。本研究采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术成功地制备了致密的纳米结构7YSZ薄电解质层,通过SEM、TEM、工业CT以及纳米压痕等技术测定了7YSZ电解质层的微观形貌、结构、力学性能及气体透过率,揭示了电解质层在沉积过程中的生长机制。结果表明:基体温度是影响7YSZ电解质层纳米结构形成的关键因素;当电解质层厚度为8.712.3μm时,其泄露率为2.24×10^-8~2.29×10^-8 cm^4·gf^-1·s^-1;同时,7YSZ电解质层还表现出良好的力学性能,其硬度、弹性模量和弹性回复率分别为10 GPa、140 GPa和57%。

关键词：固体氧化物燃料电池氧化钇稳定的氧化锆物理气相沉积-等离子喷涂电解质层

合肥市第四系及红层岩土体热物性分布特征研究

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上海国土资源 2023年第1期44卷 113-119页

作者：张帅李静张克松何黎明刘亚兰安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院安徽·蚌埠233000

实验室与现场热响应测试对比分析揭示了合肥市浅层200 m内第四系及红层岩土的热物性分布特征。结果表明,平均热导率由2.1 W/(m·K)升至2.8 W/(m·K),在西北部和东南部出现两处峰值区(2.8 W/(m·K)),体积热容由西北向东南逐渐增大,由2.1 ... 详细信息

实验室与现场热响应测试对比分析揭示了合肥市浅层200 m内第四系及红层岩土的热物性分布特征。结果表明,平均热导率由2.1 W/(m·K)升至2.8 W/(m·K),在西北部和东南部出现两处峰值区(2.8 W/(m·K)),体积热容由西北向东南逐渐增大,由2.1 MJ/(m^(3)·K)升至2.7 MJ/(m^(3)·K),其平面分布特征与地下水径流方向基本一致。岩土体的热导率平均值呈现出第四系(1.56 W/(m·K))<白垩系(1.69 W/(m·K))<古近系(2.02 W/(m·K))<侏罗系(2.46 W/(m·K)),体积热容平均值排列规律与热导率相反,呈现出侏罗系(2.10 MJ/(m^(3)·K))<古近系(2.27 MJ/(m^(3)·K))<第四系(2.36 MJ/(m^(3)·K))<白垩系(2.37 MJ/(m^(3)·K))。现场热响应试验结果相较于室内测试数据偏大,但更接近于实况。埋管类型采用双U型时岩土体综合导热系数要高出单U型埋管8%~15%,不同的换热孔口径致换热孔导热系数差异性很小(小于3%)。

关键词：热物性浅层地热能热响应测试合肥市

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脉冲形成网络的设计与实验研究

强激光与粒子束 2009年第4期21卷 531-535页

作者：王庆峰高国强刘庆想张政权胡克松西南交通大学理学院成都610031

采用陶瓷无感电容器作为储能介质,设计了一种低阻抗高储能密度的中等高压脉冲形成网络。该脉冲形成网络采用无感陶瓷电容器作为储能介质,每一个电容器的容值为1.7 nF。电容器采用相对介电常数较高的钛酸钡作为材料,单个电容器的直径为6... 详细信息

采用陶瓷无感电容器作为储能介质,设计了一种低阻抗高储能密度的中等高压脉冲形成网络。该脉冲形成网络采用无感陶瓷电容器作为储能介质,每一个电容器的容值为1.7 nF。电容器采用相对介电常数较高的钛酸钡作为材料,单个电容器的直径为6 cm、高度为4 cm,该电容器在变压器油中的工作电压可以达到50 kV。实验结果表明,设计的单线型中等高压脉冲形成网络可在1Ω的匹配负载上获得半高宽220 ns,前沿为40 ns的高压脉冲,能很好满足脉冲功率系统小型化的应用要求。实验研究还表明,设计的低阻抗Blum-lein型脉冲形成网络,在工作电压为44 kV时可在2.5Ω的低阻抗负载上获得脉宽230 ns,前沿约为50 ns的脉冲。

关键词：高功率微波脉冲形成线脉冲形成网络陶瓷电容低阻抗负载

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负载阻抗对直线变压器驱动源传递效率的影响

强激光与粒子束 2010年第7期22卷 1687-1691页

作者：王庆峰刘庆想张政权徐远灿胡克松西南交通大学物理科学与技术学院成都610031

从理论及模拟仿真分析了负载阻抗变化对双线型脉冲形成网络直接给负载放电,以及通过直线变压器(LTD)给负载放电时电压传递效率、能量传递效率以及峰值功率传递效率的影响。基于设计加工的LTD单元模块实验平台,通过调节水电阻负载阻值进... 详细信息

从理论及模拟仿真分析了负载阻抗变化对双线型脉冲形成网络直接给负载放电,以及通过直线变压器(LTD)给负载放电时电压传递效率、能量传递效率以及峰值功率传递效率的影响。基于设计加工的LTD单元模块实验平台,通过调节水电阻负载阻值进行了一系列实验。实验研究结果表明:当负载阻值基本与双线型脉冲形成网络的阻抗2.5Ω相匹配时,可获得最大能量传递效率80.5%,此时电压传递效率、峰值功率传递效率分别为84.1%,73.9%;增大负载阻抗至3.4Ω时,可实现99.0%的电压传递效率,而能量传递效率、峰值功率传递效率仅减小3.5%,0.3%。根据对实验结果的分析可知,通过增大负载阻抗可以有效地提高系统的电压传递效率,且当负载阻抗变化不是太大时,对系统的能量传递效率以及峰值功率传递效率影响较小。

关键词：负载阻抗传递效率直线变压器脉冲形成网络紧凑化

等离子喷涂-物理气相沉积高温防护涂层研究进展

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中国表面工程 2018年第5期31卷 39-53页

作者：张啸刘敏张小锋毛杰邓春明李润霞周克崧沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)是基于低压等离子喷涂发展起来的一种新型多功能薄膜及涂层制备技术。由于其独特的等离子射流特征,可实现气液固多相涂层沉积,获得非视线沉积。文中首先介绍了国内外PS-PVD技术等离子体数值模拟和在线... 详细信息

等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)是基于低压等离子喷涂发展起来的一种新型多功能薄膜及涂层制备技术。由于其独特的等离子射流特征,可实现气液固多相涂层沉积,获得非视线沉积。文中首先介绍了国内外PS-PVD技术等离子体数值模拟和在线检测技术的研究现状,其次讨论了PS-PVD羽-柱状结构热障涂层的形成机制及与传统热障涂层在热导率、抗冲蚀等性能方面的差异,阐述了PS-PVD技术制备环境障涂层的研究进展,最后对PS-PVD技术沉积高温防护涂层的优势和存在的问题进行了总结。

关键词：等离子喷涂-物理气相沉积等离子射流模拟热障涂层非视线沉积环境障涂层

超音速火焰喷涂金属陶瓷涂层与电镀硬铬在盐雾气氛下的腐蚀-磨损机制研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2016年第10期45卷 2492-2497页

作者：张吉阜刘敏周克崧邓畅光邓春明宋进兵广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650

为研究碳化物类金属陶瓷涂层在海洋气氛下的抗腐蚀与抗磨损性能,采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备了WC-10Co4Cr和Cr_3C_2-Ni Cr2种典型的金属陶瓷涂层,采用自制的盐雾喷射腐蚀-磨损装置,研究涂层的腐蚀-磨损行为,同时与传统的硬铬镀层... 详细信息

为研究碳化物类金属陶瓷涂层在海洋气氛下的抗腐蚀与抗磨损性能,采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备了WC-10Co4Cr和Cr_3C_2-Ni Cr2种典型的金属陶瓷涂层,采用自制的盐雾喷射腐蚀-磨损装置,研究涂层的腐蚀-磨损行为,同时与传统的硬铬镀层作对比,并采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)等表征试样的腐蚀磨损形貌特征。结果显示,在干燥大气环境下铬镀层主要表现为黏着-磨损机制,Cr_3C_2-Ni Cr涂层同时表现出黏着-磨损与磨粒-磨损机制,而WC-10Co4Cr则表现为单纯的磨粒-磨损。施加盐雾气氛后,试样表面形成有液态膜,摩擦系数与磨损量均有所下降。盐雾气氛下增大摩擦副的载荷压力,Cr_3C_2-Ni Cr涂层的磨损量增加很快,而WC-10Co4Cr涂层的磨损机制发生转变,磨损量出现不增反降现象。

关键词：金属陶瓷涂层摩擦行为盐雾气氛磨损机制

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紧凑型可重复运行的高功率纳秒脉冲源

强激光与粒子束 2009年第6期21卷 956-960页

作者：王庆峰高国强张政权刘庆想胡克松西南交通大学理学院成都610031

讨论了一种低阻抗、高储能密度、可输出中等高压的百ns脉冲形成技术,其输出波形质量较好;采用磁感应电压叠加技术将该脉冲形成装置输出的中等高压脉冲叠加到应用需求的高电压高功率脉冲。研究表明单个感应模块可在2.8Ω的负载上获得脉... 详细信息

讨论了一种低阻抗、高储能密度、可输出中等高压的百ns脉冲形成技术,其输出波形质量较好;采用磁感应电压叠加技术将该脉冲形成装置输出的中等高压脉冲叠加到应用需求的高电压高功率脉冲。研究表明单个感应模块可在2.8Ω的负载上获得脉冲宽度为220ns,前沿为50ns的中等高压脉冲。

关键词：高功率纳秒脉冲源 Marx发生器脉冲形成线脉冲形成网络 Tesla变压器直线变压器驱动源高功率开关

CuCr0.5表面制备Cu-Diamond层及其性能

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稀有金属材料与工程 2018年第11期47卷 3554-3558页

作者：邱万奇李浩洪涛刘仲武钟喜春焦东玲周克崧华南理工大学广东广州510640 广东省新材料研究所广东广州510650

在CuCr0.5基体上复合电沉积Cu-Diamond"上砂"层,用模压法将"上砂"层中的金刚石压入基体中,在纳米铜悬浮液中补粉+模压来填充"V"型沟槽,最后烧结形成与基体结合牢固的Cu-Diamond复合层。用扫描电镜对不同制备阶段的Cu-Diamond进行分析,... 详细信息

在CuCr0.5基体上复合电沉积Cu-Diamond"上砂"层,用模压法将"上砂"层中的金刚石压入基体中,在纳米铜悬浮液中补粉+模压来填充"V"型沟槽,最后烧结形成与基体结合牢固的Cu-Diamond复合层。用扫描电镜对不同制备阶段的Cu-Diamond进行分析,并用电阻应变分析法对Cu-Diamond的表面热膨胀系数进行了评估。结果表明:用W40金刚石粉制备的Cu-Diamond层模压后金刚石/基体界面出现"V"型沟槽,在纳米铜悬浮液中补粉+模压,填充在"V"型沟槽中的铜粉疏松,经900℃/60 min烧结后,"V"型沟槽得到完整填充。当Cu-Diamond复合层中金刚石体积含量为40%～45%时,表面热膨胀系数为11.7×10^(-6)℃^(-1)。

关键词：金刚石 CuCr0.5 模压沟槽