检索结果-南通市图书馆

温度对B_(4)C涂层氧化防护性能和防护机制的影响

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表面技术 2024年第4期53卷 89-97页

作者：胡凯飞王佩佩孙万昌侯兆琪易大伟罗欢任宣儒西安科技大学材料科学与工程学院西安710054 河南省科学院碳基复合材料研究院郑州450046

目的研究温度对B_(4)C涂层氧化防护性能和防护机制的影响,得出B_(4)C涂层最佳氧化防护温度范围,以及B_(4)C涂层在不同温度的氧化防护机制演变。方法以石墨为基体,采用放电等离子烧结法在石墨表面制备B_(4)C涂层,通过不同恒温氧化试验(80... 详细信息

目的研究温度对B_(4)C涂层氧化防护性能和防护机制的影响,得出B_(4)C涂层最佳氧化防护温度范围,以及B_(4)C涂层在不同温度的氧化防护机制演变。方法以石墨为基体,采用放电等离子烧结法在石墨表面制备B_(4)C涂层,通过不同恒温氧化试验(800、1000、1200、1400℃)和室温至1400℃宽温域动态氧化试验来测试其氧化防护性能,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对B_(4)C涂层石墨试样氧化前后的物相组成、微观形貌、氧扩散等进行分析。结果B_(4)C涂层氧化后可生成B2O3玻璃膜,在800、1000、1200、1400℃恒温氧化的防护效率分别为98.43%、98.61%、94.4%和92.8%,在室温至1400℃宽温域动态氧化的防护效率为93.1%。B_(4)C涂层在800℃以下主要依赖结构阻氧,800至900℃由结构阻氧向惰化阻氧转变,900℃以上主要依赖惰化阻氧。1100℃以上,随温度升高B2O3玻璃膜的挥发加剧,B_(4)C涂层惰化阻氧能力减弱。结论B_(4)C涂层的氧化防护效率随温度上升先增大后减小,结构阻氧机制逐渐降低,惰化阻氧机制先升高后降低。B_(4)C涂层在800至1100℃具有良好的氧化防护性能。

关键词：涂层石墨碳化硼(B_(4)C) 玻璃膜氧化防护阻氧机制

冲蚀角对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)蒙皮涂层去除及重涂附着力的影响

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中国表面工程 2023年第1期36卷 116-123页

作者：赵洋洋卢文壮吴泊鋆孙玉利左敦稳南京航空航天大学机电学院南京210016

为解决飞机CFRP蒙皮涂层高效去除问题,改善重涂涂层附着力,采用塑性磨料射流加工方法对CFRP蒙皮损伤涂层去除,通过分析单颗磨料的速度和冲击力,研究不同冲蚀角度下磨料对涂层的冲蚀行为,探究塑性磨料射流冲蚀角对表面形貌、去除机制、... 详细信息

为解决飞机CFRP蒙皮涂层高效去除问题,改善重涂涂层附着力,采用塑性磨料射流加工方法对CFRP蒙皮损伤涂层去除,通过分析单颗磨料的速度和冲击力,研究不同冲蚀角度下磨料对涂层的冲蚀行为,探究塑性磨料射流冲蚀角对表面形貌、去除机制、材料去除率、接触角与表面自由能及重涂涂层的附着力方面的影响。结果表明:塑性磨料对涂层的冲蚀机理为塑性变形去除,在30°~70°冲蚀角下,磨料对涂层的冲蚀模式为滑擦、耕犁和切削。随着冲蚀角的增加,颗粒的切向分力减小,法向分力增加,法向冲蚀的冲蚀模式为剪切和挤压变形去除材料去除率递减。在所选冲蚀角范围内,当冲蚀角为30°时,聚氨酯涂层的材料去除率最大。随着冲蚀角的改变,表面粗糙度、润湿性和表面自由能发生变化,当冲蚀角为70°时,重涂后的涂层附着力较好,较初始涂层附着力提高28%左右。研究成果可为飞机CFRP蒙皮涂层的高效去除及附着力的改善提供参考。

关键词：射流加工冲蚀角塑性磨料碳纤维增强树脂复合材料(CFRP) 涂层

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老化效应对涂层表面池沸腾传热性能的影响

原子能科学技术 2024年第1期58卷 93-102页

作者：钟达文廉学新史昊鹏韩昱程华北电力大学北京市非能动核能安全技术重点实验室北京102206

压力容器外部冷却(ERVC)是第三代压水堆核电站严重事故缓解策略的关键技术,其表面临界热流密度(CHF)决定了压力容器的完整性。为探究压力容器真实材料SA508钢表面老化对涂层表面CHF特性的影响,开展了SA508钢光表面和基于SA508钢的TC4钛... 详细信息

压力容器外部冷却(ERVC)是第三代压水堆核电站严重事故缓解策略的关键技术,其表面临界热流密度(CHF)决定了压力容器的完整性。为探究压力容器真实材料SA508钢表面老化对涂层表面CHF特性的影响,开展了SA508钢光表面和基于SA508钢的TC4钛合金多孔涂层表面在不同老化状态下的沸腾换热特性实验研究。结果表明:SA508钢光表面在水中会快速氧化,随着老化的加深,其CHF呈上升趋势,上升幅度在20%以内;CHF增强的原因在于SA508钢氧化生成了能改善表面润湿性的Fe3O4磁性微纳米颗粒层。随着氧化的加深,TC4涂层表面由超亲水特性变为疏水特性,基体SA508钢生成的氧化物易堵塞涂层孔隙,CHF呈恶化趋势。

关键词：相变传热涂层沸腾换热临界热流密度氧化

原位自生MC(M=Ti,V,Nb)与WC复合增强镍基涂层

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中国表面工程 2023年第4期36卷 129-139页

作者：迟静李敏王淑峰吴杰山东科技大学材料科学与工程学院青岛266590

WC沉底现象使WC涂层表面易于磨损,为提高其耐磨损性能须改善涂层增强相的分布不均。采用等离子熔覆技术快速制备复合碳化物增强涂层,对比研究不同原位自生碳化物TiC、VC和Nb C对WC/Ni涂层物相组成、微观组织和干滑动摩擦磨损性能的影响... 详细信息

WC沉底现象使WC涂层表面易于磨损,为提高其耐磨损性能须改善涂层增强相的分布不均。采用等离子熔覆技术快速制备复合碳化物增强涂层,对比研究不同原位自生碳化物TiC、VC和Nb C对WC/Ni涂层物相组成、微观组织和干滑动摩擦磨损性能的影响。结果表明:利用MC(M=Ti,V,Nb)与WC的密度差异,实现了涂层中碳化物颗粒增强相的均匀分布。与Nb不同,Ti和V参与未熔WC周边凝固组织的形成,使其形貌由矩形块状分别转变为弥散环绕颗粒和放射状圆润柱晶。原位自生MC中固溶W生成(M,W)C,当M为Ti、V或Nb时,分别呈现出八面体、球状和四方柱3种不同的晶体形态。碳化物增强Ni基涂层的磨损体积比基材Q235的大幅减小;MC与WC复合增强涂层的耐磨性优于WC单一增强涂层,增强颗粒呈球状的原位自生VC对WC/Ni涂层耐磨性能的提升效果最佳。利用不同碳化物之间的密度互补,制备出增强相均匀分布的原位自生MC与WC复合增强涂层,获得涂层耐磨损性能的提高。

关键词：涂层碳化钨(WC) MC 微观组织摩擦磨损

大气等离子喷涂FeCoCrNiAl高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能

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表面技术 2023年第10期52卷 160-170,180页

作者：王跃明李晨龙韩旭航黄杰朱建勇解路刘秀波湖南科技大学材料科学与工程学院湖南湘潭411201 湖南省冶金材料研究院有限公司粉末冶金与金属陶瓷研究所长沙410129 江苏城乡建设职业学院管理工程学院江苏常州213147 中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室长沙410004

目的研究环境温度对FeCoCrNiAl高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,探讨将其应用于高温及富氧环境中的可行性。方法采用大气等离子喷涂制备FeCoCrNiAl高熵合金涂层,考察喷涂功率对涂层微观组织的影响;测试涂层的纳米力学性能,分析其对涂... 详细信息

目的研究环境温度对FeCoCrNiAl高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,探讨将其应用于高温及富氧环境中的可行性。方法采用大气等离子喷涂制备FeCoCrNiAl高熵合金涂层,考察喷涂功率对涂层微观组织的影响;测试涂层的纳米力学性能,分析其对涂层摩擦磨损性能的影响;基于涂层及对偶磨球磨损表面形貌、元素分布及含量、物相组成,讨论涂层在室温及高温环境中的摩擦磨损特性与机制。结果涂层中形成了白色、浅灰色、深灰色及黑色4种区域,区域颜色随O元素含量增加而加深,涂层纳米力学性能逐渐增加,进而将对其摩擦磨损性能造成影响。20 kW喷涂功率制备涂层的室温摩擦因数、磨损率及磨痕深度均达最佳值,分别为(0.70±0.02)、(9.22±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(130±10)μm。室温环境下,磨粒磨损、疲劳磨损及塑性变形为涂层的主要磨损机制。20 kW功率制备涂层的摩擦因数、磨损率、磨痕深度等均随摩擦环境温度的升高先增加而后降低,经600℃摩擦试验后分别低至(0.58±0.01)、(6.14±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(104±8)μm;涂层磨损表面的氧化程度随环境温度的升高而加剧,经600℃摩擦试验后氧含量高达31.62%(质量分数)。当摩擦环境温度≥400℃时,涂层以氧化磨损为主,以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为辅。结论由于磨损表面形成连续氧化膜的保护和固体润滑作用,高熵合金涂层在高温环境中的耐磨性明显提高,可广泛应用于高温及富氧环境中。

关键词：大气等离子喷涂 FeCoCrNiAl高熵合金涂层微观组织摩擦磨损性能

T91钢和SIMP钢表面AlO_(x)涂层在600℃静态液态铅铋共晶中的稳定性和腐蚀行为

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物理学报 2022年第15期71卷 212-222页

作者：廖庆李炳生葛芳芳张宏鹏申铁龙毛雪丽王任大盛彦斌常海龙王志光徐帅陈黎明何晓珣西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室绵阳621010 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 中国科学院近代物理研究所兰州730000 西南科技大学理学院绵阳621010 西南科技大学材料科学与工程学院绵阳621010

铁素体/马氏体钢,如T91钢和SIMP钢,被选为第4代铅冷快堆和加速器驱动系统(ADS)的主要候选结构材料.但容器钢与液态铅铋共晶(LBE)在高温下的相容性限制了它们的应用.铁素体/马氏体钢在600℃的LBE中腐蚀严重.为了保护铁素体/马氏体钢免受... 详细信息

铁素体/马氏体钢,如T91钢和SIMP钢,被选为第4代铅冷快堆和加速器驱动系统(ADS)的主要候选结构材料.但容器钢与液态铅铋共晶(LBE)在高温下的相容性限制了它们的应用.铁素体/马氏体钢在600℃的LBE中腐蚀严重.为了保护铁素体/马氏体钢免受高温LBE腐蚀,在钢表面制备AlO_(x)(x涂层.本文采用磁控溅射法在T91钢和SIMP钢表面制备了AlO_(x)涂层.对表面有涂层的T91钢和SIMP钢以及表面无涂层的T91钢和SIMP钢在600℃的饱和氧浓度的LBE中腐蚀300 h和700 h的结果进行比较.结果表明,涂层钢表面的氧化层比无涂层钢表面的氧化层薄,这表明AlO_(x)涂层可以有效防止铁、铬和氧元素的快速扩散.然而,在LBE中腐蚀700 h后,AlO_(x)涂层出现裂纹,表面有涂层的T91钢和SIMP钢均遭受到明显的氧化腐蚀,说明该涂层在600℃的LBE中可以在短时间内保护基体免受高温腐蚀.但是涂层在600℃的LBE中不能长时间保持稳定.这可能是由于此次实验条件制备的AlO_(x)涂层膜基结合力不强或制备的AlO_(x)涂层里面存在大量的金属铝和结构缺陷.AlO_(x)涂层在LBE中的高温稳定性有待进一步研究.

关键词： T91钢 SIMP钢涂层液态铅铋共晶氧化层热膨胀系数

金属有机框架材料及其涂层在生物抗菌领域的应用研究进展

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稀有金属材料与工程 2023年第7期52卷 2623-2638页

作者：孔文泉魏凯赵耀闫宝林张优北京石油化工学院新材料与化工学院北京102617

细菌耐药性问题日益严峻,对人类的健康造成了巨大威胁。面对传统抗菌药物有效性下降的现状,开发新型抗菌材料成为了该领域的重要研究课题。金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)材料是由金属离子与有机配体组成的多孔配位聚合物... 详细信息

细菌耐药性问题日益严峻,对人类的健康造成了巨大威胁。面对传统抗菌药物有效性下降的现状,开发新型抗菌材料成为了该领域的重要研究课题。金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)材料是由金属离子与有机配体组成的多孔配位聚合物,具有高比表面积、高孔隙率、高表面活性、结构可调等优势,被认为是一种很有前途的抗菌材料。近年来,国内外学者已设计、制备出不同结构的MOFs及其复合材料。本综述以MOFs材料的作用方式和抗菌机理为出发点,分类概述了MOFs及其涂层在生物抗菌领域的应用研究,并对该领域的发展趋势进行了一定的展望。

关键词：金属有机框架复合材料生物抗菌机理涂层

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航空发动机冲蚀损伤及防护涂层研究进展

中国表面工程 2022年第3期35卷 31-47页

作者：刘雨菲崔秀芳房永超温鑫陈晧晖金国哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001 中国人民解放军32382部队北京100072

航空发动机高速发展,其服役工况日渐严苛。飞机在高低空飞行、起飞和降落过程中,空气中的沙粒、火山灰、雨水和冰晶等在高速气流作用下不可避免地被吸入发动机内,与燃烧室等热端部件工作过程中产生的高温多相冲蚀流体共同作用,造成各类... 详细信息

航空发动机高速发展,其服役工况日渐严苛。飞机在高低空飞行、起飞和降落过程中,空气中的沙粒、火山灰、雨水和冰晶等在高速气流作用下不可避免地被吸入发动机内,与燃烧室等热端部件工作过程中产生的高温多相冲蚀流体共同作用,造成各类冲蚀损伤并严重影响航空发动机服役期间的安全性。开发有效的航空发动机冲蚀防护技术及高性能冲蚀防护涂层已成为航空发动机安全服役的必要保障,但目前系统介绍航空发动机冷热端部件冲蚀损伤形式的文献极少。针对航空发动机服役环境下冷热端部件的主要冲蚀形式及产生原因进行归纳,分析航空发动机服役工况特点与冲蚀破坏机理。对航空发动机用抗冲蚀涂层体系进行归类,并对其研究进展及性能进行阐述,归纳航空发动机冲蚀防护领域的测试方法和国内外各学术团队的探索性研究。总结当前研究成果并作以展望,为航空发动机冲蚀损伤的研究和新型防护涂层的设计提供参考。

关键词：发动机冲蚀防护涂层测试

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超疏水涂层在防腐阻垢领域研究进展

化工进展 2023年第6期42卷 2999-3011页

作者：刘战剑付雨欣任丽娜张曦光袁中涛杨楠汪怀远东北石油大学化学化工学院黑龙江大庆163318 天津大学化工学院天津300350 中国石油长庆油田分公司第十采油厂甘肃庆阳745100

近年来,超疏水涂层在防腐阻垢领域的研究应用受到了广泛的关注。本文以超疏水表面的基本原理为切入点,简单介绍了Young模型、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型,通过综合分析得出了制备人工超疏水表面的两个关键条件——纳微多级结构和低... 详细信息

近年来,超疏水涂层在防腐阻垢领域的研究应用受到了广泛的关注。本文以超疏水表面的基本原理为切入点,简单介绍了Young模型、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型,通过综合分析得出了制备人工超疏水表面的两个关键条件——纳微多级结构和低表面能。随后又详细地阐述了超疏水涂层防腐阻垢的相关机理:(1)特殊纳微结构截留的空气层可以有效地隔绝腐蚀环境并且影响结垢的生长形态;(2)极低的表面能可以极大降低腐蚀介质和结垢离子的黏附强度。在此基础上,综述了近年来超疏水涂层在防腐阻垢领域的研究进展,针对各项研究成果的原理及其优势进行了总结,并进一步指出了超疏水涂层在实际应用中所面临的问题,包括制备方法复杂、机械耐久性差、化学稳定性不足等。最后,从涂层材料的选取、制备工艺的改进、评价体系的完善等方面对超疏水涂层未来的发展方向进行了展望。

关键词：超疏水涂层防腐蚀阻垢