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SiC颗粒包覆氧化铝隔绝膜的性能

有色金属工程 2024年第3期14卷 10-14页

作者：郭睿刘建明黄凌峰王帅北矿新材科技有限公司北京102206 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206 特种涂层材料与技术北京市重点实验室北京102206

为了防止SiC颗粒与过渡金属在高温下混合应用时发生反应,使用流化床PECVD在名义粒度180μm SiC颗粒表面镀覆完整的Al_(2)O_(3)隔绝膜。通过SEM、XRD等对膜层的形态、组成和物相进行了表征,利用混合烧结法模拟SiC颗粒与过渡金属在高温下... 详细信息

为了防止SiC颗粒与过渡金属在高温下混合应用时发生反应,使用流化床PECVD在名义粒度180μm SiC颗粒表面镀覆完整的Al_(2)O_(3)隔绝膜。通过SEM、XRD等对膜层的形态、组成和物相进行了表征,利用混合烧结法模拟SiC颗粒与过渡金属在高温下混合应用的状态。当膜层厚度在4μm以上,膜层主要成分为无定形氧化铝和少量含碳杂质。在700℃/1060℃的温度和空气氛围中保温12 h,膜层发生相变,生成γ-Al_(2)O_(3)/α-Al_(2)O_(3)。经高温真空腐蚀实验验证,证实膜层能有效防止SiC与Ni等过渡金属反应,提高了SiC颗粒高温应用的性能。

关键词：流化床 PECVD 氧化铝膜隔绝膜

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黏结剂对铝基复合封严涂料及涂层性能的影响

有色金属工程 2024年第9期 60-64页

作者：秦治平王江纪唯丽王彦军张思源阴荫李铁刚中国航发贵阳发动机设计研究所北矿新材科技有限公司北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心特种涂层材料与技术北京市重点实验室

铝基复合涂料主要用于航空发动机低温部件封严涂层。采用机械混合工艺制备了铝基复合涂料并喷涂了可磨耗封严涂层，对比分析了四种不同密度的磷酸盐黏结剂制备的铝基复合涂料及涂层性能。结果表明：黏结剂密度对铝基复合封严涂料的黏度... 详细信息

铝基复合涂料主要用于航空发动机低温部件封严涂层。采用机械混合工艺制备了铝基复合涂料并喷涂了可磨耗封严涂层，对比分析了四种不同密度的磷酸盐黏结剂制备的铝基复合涂料及涂层性能。结果表明：黏结剂密度对铝基复合封严涂料的黏度影响较大，涂料黏度适宜有利于喷涂施工，并获得组织结构均匀的涂层；采用密度为1.45 g/cm3的磷酸盐黏结剂制备铝基复合涂料黏度适中，喷涂工艺稳定，以此制备的涂层组织均匀，硬度为67.3 HR15Y,结合强度为6.18 MPa,作为封严涂层性能良好；磷酸盐加热脱水聚合形成网状的结构是涂层具有较强结合性能的主要因素，采用磷酸盐的密度越大，分布于涂料中的磷酸盐分子数量越多，形成的立体网状结构越致密，有利于提升涂层的结合强度。

关键词：黏结剂封严涂层喷涂

Al_(2)O_(3)膜对高温环境下NiCrAlY-SiC复合镀层内部反应的阻隔及涂层耐磨性研究

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中国科技论文 2024年第3期19卷 376-381页

作者：黄凌峰刘建明王帅郭睿章德铭矿冶科技集团有限公司北京100160 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206 特种涂层材料与技术北京市重点实验室北京102206

为了解决以SiC颗粒为磨料的叶尖耐磨复合镀层在高温工况下SiC与涂层中Ni元素反应导致涂层耐磨性下降等问题,采用化学气相沉积(chemicalvapor deposition,CVD)工艺方法在SiC颗粒表面制备了Al_(2)O_(3)膜以阻隔SiC与涂层中Ni元素的反应。... 详细信息

为了解决以SiC颗粒为磨料的叶尖耐磨复合镀层在高温工况下SiC与涂层中Ni元素反应导致涂层耐磨性下降等问题,采用化学气相沉积(chemicalvapor deposition,CVD)工艺方法在SiC颗粒表面制备了Al_(2)O_(3)膜以阻隔SiC与涂层中Ni元素的反应。研究了0.5~1.0μm和5.0~10.0μm这2种厚度范围的Al_(2)O_(3)膜对NiCrAlY-SiC@Al_(2)O_(3)叶尖耐磨镀层中SiC颗粒与NiCrAlY镀层在1100℃高温环境下反应的阻隔效果,并测试了2种Al_(2)O_(3)膜厚度的NiCrAlY-SiC@Al_(2)O_(3)叶尖耐磨镀层在1100℃高温环境下保温500 h后的耐磨性。结果显示,5.0~10.0μm厚度的Al_(2)O_(3)膜可有效阻隔SiC颗粒与NiCrAlY镀层的高温反应,使NiCrAlY-SiC@Al_(2)O_(3)涂层在1100℃高温环境下保持良好的耐磨性,并与ZrO2陶瓷封严涂层形成良好的对磨匹配效果。

关键词：镍铬铝钇复合镀层氧化铝膜碳化硅磨料叶尖

基于太赫兹时域光谱系统的双折射率晶体非接触式表征方法

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2334-2339页

作者：袁媛张天尧张朝晖赵小燕李星玥李博扬吴先毫徐渤闫建峰孙溥曹灿北京科技大学自动化学院北京市工业波谱成像工程技术研究中心北京100083 中国舰船研究院新技术研究部北京100192 中国科学院空天信息创新研究院激光工程技术研究部北京100094

晶体的各向异性探测技术正逐渐向非接触和非破坏性方法发展。太赫兹辐射由于其对许多介电材料的大穿透深度和非电离特性,在各向异性材料的双折射研究中具有广阔的前景。石英、蓝宝石、液晶以及含有亚波长结构的超材料等都表现出太赫兹... 详细信息

晶体的各向异性探测技术正逐渐向非接触和非破坏性方法发展。太赫兹辐射由于其对许多介电材料的大穿透深度和非电离特性,在各向异性材料的双折射研究中具有广阔的前景。石英、蓝宝石、液晶以及含有亚波长结构的超材料等都表现出太赫兹双折射,作为偏振功能器件中的常用材料,其参数测量对于太赫兹器件研发具有重要意义。材料双折射率的提取往往依赖光轴方向和晶体厚度等先验参数。材料的光轴方向表征其各向异性的优先方向,对于已知光轴取向的晶体,可以根据经验选择合适的琼斯向量,而在实际应用中,只要选择探测太赫兹波的线偏振方向、光轴、探测轴。可以很容易地测量出寻常光和非常光,并直接从时域信号中计算出各自的折射率。对于光轴方向未知的材料,需要旋转样品以不同的方位角进行测量。双折射率的提取依赖于材料厚度的确定,通过游标卡尺或千分尺所得测量值与真实值存在较大差异,容易在样品表面造成划痕。无论是旋转样品还是厚度测量,人为操作都会为双折射率表征引入不确定性。基于透射式太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)开发了一种双折射晶体光轴方向和晶片厚度的非接触式测量方法,不依赖于晶体先验参数,即可获取晶体完整的折射率。通过控制样品旋转配合光学延迟线动作实现光轴自动定位,利用传递函数迭代逼近算法提取晶体厚度和完整的折射率。为验证该方法,选择了在太赫兹波段具有双折射特性的(10-10)取向蓝宝石晶体进行测量,准确地提取了晶体在0.3~1.5 THz频率范围的平均寻常光折射率3.39±0.02,非常光折射率3.08±0.02,双折射率-0.31±0.02,并绘制了吸收谱。结果证明,所建立的测量方法避免了人工操作引起的样品损坏和定位误差,提高了双折射晶体太赫兹频段材料参数的测量速度、稳定性和精确度,对偏振敏感太赫兹测量技术及其应用具有重要意义。

关键词：太赫兹时域光谱双折射各向异性偏振蓝宝石

新型航空发动机用Ni-cBN主动切削涂层性能

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理化检验（物理分册） 2024年第5期60卷 20-23,27页

作者：王帅郭睿黄凌峰刘建明矿冶科技集团有限公司北京100160 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206 特种涂层材料与技术北京市重点实验室北京102206

采用复合电沉积技术在篦齿表面制备镍-立方氮化硼(Ni-cBN)主动切削涂层,并在FGH95镍基高温合金基体上制备Ni-cBN涂层,分析了涂层的显微组织、结合强度、热震性能,并研究了涂层对基体力学性能的影响。结果表明:涂层与基体结合紧密,磨料... 详细信息

采用复合电沉积技术在篦齿表面制备镍-立方氮化硼(Ni-cBN)主动切削涂层,并在FGH95镍基高温合金基体上制备Ni-cBN涂层,分析了涂层的显微组织、结合强度、热震性能,并研究了涂层对基体力学性能的影响。结果表明:涂层与基体结合紧密,磨料分布较为均匀,Ni-cBN涂层结合强度大于160 MPa;在600℃下热震1200次,涂层未发生损坏,涂层与基体结合性能良好。

关键词：复合电沉积 Ni-cBN涂层篦齿封严显微组织结合强度抗热震性能

负载碳酸钙的水包油包固乳液稳定性及相互作用研究

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食品与发酵工业 2024年第5期50卷 142-148页

作者：李功伟张杰郝佳赵伊聪许朵霞曹雁平北京工商大学食品与健康学院北京市食品添加剂工程技术研究中心北京100048

碳酸钙由于分散稳定性差,很难在食品基质中传递。水包油包固(solid-in-oil-in-water,S/O/W)三相载体乳液作为食品营养素的载体,具有制备成本低、工艺简单等优点。为提高碳酸钙在液态食品中的分散稳定性,实现较高品质利用,该文以黄原胶(x... 详细信息

碳酸钙由于分散稳定性差,很难在食品基质中传递。水包油包固(solid-in-oil-in-water,S/O/W)三相载体乳液作为食品营养素的载体,具有制备成本低、工艺简单等优点。为提高碳酸钙在液态食品中的分散稳定性,实现较高品质利用,该文以黄原胶(xanthan gum,XG)和海藻酸丙二醇酯(propylene glycol alginate,PGA)复凝聚为水相,精制猪油为油相,通过高速剪切分散构建负载碳酸钙的S/O/W钙-脂质乳液,考察PGA和XG复凝聚的界面活性和相互作用,研究不同配比PGA-XG复合物制备乳液的物理稳定性、Zeta电位、表观黏度、粒径分布及微观结构。结果表明,PGA与XG以氢键的方式产生相互作用,复凝聚后显著降低了XG在油水界面的表面张力;m(PGA)∶m(XG)=4∶6时,乳液Zeta电位为(-43.3±0.1)mV,平均粒径为(1.59±0.08)μm,有较好的物理稳定性和流变学特性,碳酸钙位于油相内部。该研究结果可丰富构建S/O/W传递系统理论,为开发新型营养素输送载体提供参考。

关键词：碳酸钙 S/O/W乳液物理稳定性黄原胶海藻酸丙二醇酯相互作用

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航空发动机高温涂层腐蚀失效研究进展

热喷涂技术 2024年第2期16卷 1-19页

作者：孙毅李宗宝马菱薇原慷矿冶科技集团有限公司北京100160 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206 特种涂层材料与技术北京市重点实验室北京102206 北京科技大学北京100083

航空发动机中高温涂层部件在不同的工况下会发生差异化的腐蚀现象。简要介绍了YSZ热障涂层、MCrAlY涂层的主要失效模式,重点梳理了这两类涂层的典型腐蚀失效形式,包括酸性腐蚀、熔盐腐蚀、CMAS腐蚀等。酸性腐蚀是涂层在潮湿环境且一般... 详细信息

航空发动机中高温涂层部件在不同的工况下会发生差异化的腐蚀现象。简要介绍了YSZ热障涂层、MCrAlY涂层的主要失效模式,重点梳理了这两类涂层的典型腐蚀失效形式,包括酸性腐蚀、熔盐腐蚀、CMAS腐蚀等。酸性腐蚀是涂层在潮湿环境且一般含有氯、硫条件下发生的弱酸性腐蚀,腐蚀温度为常温。熔盐腐蚀主要针对航空发动机在海洋环境下YSZ热障涂层及MCrAlY涂层面临熔融态盐(如NaCl、Na_(2)SO_(4))发生的腐蚀,腐蚀温度一般为500~1000℃。CMAS腐蚀主要是由沙漠、尘土环境下的复合氧化物引起陶瓷涂层失效,腐蚀温度一般高于1200℃。最后对YSZ热障涂层及MCrAlY涂层的腐蚀失效机理及未来研究方向进行总结和展望。

关键词： YSZ热障涂层 MCrAlY 酸性腐蚀熔盐腐蚀 CMAS腐蚀

激光熔覆AlCoCrFeNi高熵合金涂层的高温磨损性能

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热喷涂技术 2024年第2期16卷 81-87页

作者：林丽丽陈星杜开平皮自强江西漂塘钨业有限公司江西赣州341516 北矿新材科技有限公司北京102206 特种涂层材料与技术北京市重点实验室北京102206 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206

采用激光熔覆技术在42CrMo表面制备了Y掺杂AlCoCrFeNi高熵合金涂层,研究了涂层组织成分与高温摩擦磨损性能。结果表明:AlCoCrFeNi涂层主要由BCC相和B2相组成,900℃下涂层耐磨性约为基体的3.7倍,平均摩擦因数相比基体降低约22%。

关键词：高熵合金激光熔覆组织结构高温磨损

(YbLuTmY)SiO环境障涂层材料的制备及其性能

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中国表面工程 2024年

作者：何翰伟郭星晔周正吴旭吴杨北京工业大学材料科学与工程学院北京市生态环境材料及其评价工程技术研究中心

环境障涂层（EBCs）可以有效保护Si C陶瓷基复合材料（CMC-SiC）免受航空发动机高温水氧环境中的腐蚀。稀土焦硅酸盐（RE2Si2O7）因其与SiC基体匹配的热膨胀系数和良好的高温性能，成为理想的EBC候选材料之一，然而其耐高温水蒸气腐蚀... 详细信息

环境障涂层（EBCs）可以有效保护Si C陶瓷基复合材料（CMC-SiC）免受航空发动机高温水氧环境中的腐蚀。稀土焦硅酸盐（RE2Si2O7）因其与SiC基体匹配的热膨胀系数和良好的高温性能，成为理想的EBC候选材料之一，然而其耐高温水蒸气腐蚀性能尚无法满足其服役需求，有待进一步优化。取四种稀土元素设计并制备一种新型高熵焦硅酸盐硅陶瓷(Yb0.25Lu0.25Tm0.25Y0.25)2Si2O7((4RE0.25)2Si2O7)。稀土元素Yb和Lu对应的焦硅酸具有单一的β相结构以及优秀的抗高温水氧腐蚀性能，稀土元素Tm和Y的焦硅酸也具有β相结构，以及较低的热导率。试验结果表明，采用无压烧结成功制备出具有单斜β相的(4RE0.25)2Si2O7块材，差示扫描量热法（DSC）曲线无明显的吸/放热峰，从室温到1300℃保持平直，具有良好的相稳定性。(4RE0.25)2Si2O7具有较低的热膨胀系数(CTE,2.66×10-6～3.84×10-6℃-1)和热扩散系数（0.41～0.92 mm2/s）。在1 300℃，90%Air-10%H2O的气氛中腐蚀200 h，质量损失仅0.625 mg/cm2，远低于Yb2Si2O7的失重，(4RE0.25)2Si2O7表现出了较好的抗高温水蒸气腐蚀能力。设计并制备的新型(Yb0.25Lu0.25Tm0.25Y0.25)2Si2O7高熵硅酸盐陶瓷在热学性能和抗高温水氧腐蚀性能方面具有一定优势，有望成为一种潜在的高性能环境障涂层材料。

关键词：环境障涂层高熵焦硅酸盐无压烧结热学性能高温水蒸气腐蚀