3Y-TZP/LZAS梯度涂层的制备、性能及组织结构研究
发布时间：2021-01-10 17:59
金属基微晶玻璃涂层具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优异性能,已成为当前耐磨材料的研究热点。但微晶玻璃属于脆性材料,韧性较低,在冲蚀条件下其磨损情况严重。本文采用功能梯度涂层的设计理念,通过在微晶玻璃中逐层添加一定组分3Y-TZP（3 mol%氧化钇稳定的四方相氧化锆）颗粒对微晶玻璃涂层进行增韧处理,从而有效解决了微晶玻璃脆性大的缺点。研究了3Y-TZP/Li2O-Zn O-Al2O3–Si O2（LZAS）微晶玻璃梯度涂层的制备、组织结构及性能,重点对梯度涂层材料的多次烧成特性和冲蚀磨损机理进行了研究。本文采用涂搪法烧结制备了Q235钢基体3Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层,并对涂层的制备、组织结构及性能进行研究。研究表明:梯度涂层各层之间界面结合紧密,无裂纹缺陷。梯度涂层的显微硬度和断裂韧性随着3Y-TZP含量的逐层增加而增大。梯度涂层与Q235钢结合强度较高,达16.3MPa。梯度涂层在300℃下热循环30余次,表现出较好的抗热震性能。研究了多次烧成对3Y-TZP/LZAS微晶玻璃梯度涂层组织结构和性能的影响。结果表明:多次烧成能够促进涂层材料中晶粒的析出和长大,但没有新的晶相产...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本研究的技术路线图
载载荷(N)；对角线长(μm)。6 个有效压痕点计算 Hν，然后取平均值。测定弱直接影响材料耐冲蚀磨损性能的好坏压痕法、单边切口梁法等。不同的测量较大差异。本文采用压痕法测量材料的-1000 型显微硬度计上测试显微硬度，载微镜测量压痕对角线长度 2 a 和裂纹的半公式为：21.50.203 K HacICV断裂韧性值(MPa.m1/2)；为对角线半长(μm)；为裂纹的半长(μm)；示为材料的维氏硬度(GPa)。6 个有效压痕点计算 KIC，然后取平均值。
强度测定-拉伸法测量梯度涂层与 Q235 钢基体的结合强过渡层微晶玻璃涂层背面用砂纸打磨干净直至层的背面均匀涂上丙烯酸脂结构胶后放置于模层的正面同样均匀涂上丙烯酸脂结构胶，并将待结构胶干结后，用刀片刮去模具与涂层之间 型万能试验机测量梯度涂层与 Q235 钢基体的右，试验相对湿度为 50%左右，试验机拉伸速验台上进行测试。根据拉伸时的载荷计算涂层合强度)计算公式为：SFP 压强(MPa)；F 为载荷(N)；S 为作用面积(mm样品测试结果的平均值。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层残余应力分析[J]. 龚伟,周黎明,王恩泽. 功能材料. 2014(17)
[2]镁合金表面介孔45S5生物玻璃陶瓷涂层的制备及体外降解性能[J]. 黄凯,蔡舒,任萌果,王雪欣,张睿悦. 硅酸盐学报. 2014(07)
[3]料浆喷涂微晶玻璃涂层的微观组织结构及其抗氧化性能[J]. 周宏明,贾洋,李荐,谭笛. 中南大学学报(自然科学版). 2014(01)
[4]航空钛合金表面激光熔覆Ti3Al基复合涂层的组织性能分析[J]. 李嘉宁,巩水利,单飞虎,邓云华. 航空制造技术. 2013(16)
[5]梯度NiCrAlY涂层的1000和1100℃氧化行为研究[J]. 于大千,卢旭阳,马军,姜肃猛,刘山川,宫骏,孙超. 金属学报. 2012(06)
[6]二次烧成对CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃结构和性能的影响[J]. 韦鹏飞,周洪庆,朱海奎,邵辉,戴斌. 南京工业大学学报(自然科学版). 2011(03)
[7]Al2O3颗粒增强共晶成分铝锰基复合材料冲蚀磨损性能研究[J]. 贾伯早,刘炳,李振华,方佳,代廷海. 材料导报. 2010(20)
[8]Fe/Al2O3陶瓷梯度涂层的结合性能[J]. 刘健飞,王志,丁寅森. 材料研究学报. 2010(04)
[9]钛合金表面抗氧化玻璃-陶瓷涂层研究进展[J]. 田鹏,刘新年,李争显,郭宏伟,贺祯. 中国陶瓷. 2010(04)
[10]可伐合金封接用Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2微晶玻璃研究[J]. 杨丹,沈卓身. 电子元件与材料. 2010(04)
博士论文
[1]Q235钢基体表面Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层的研究[D]. 龚伟.中国工程物理研究院 2015
[2]HA-玻璃-α-Al2O3梯度复合生物材料的研究[D]. 王志强.大连理工大学 2008
[3]SiC颗粒增强钢基表面复合材料的制备及冲蚀磨损性能研究[D]. 周永欣.西安建筑科技大学 2007
硕士论文
[1]低压等离子喷涂W/Cu功能梯度涂层的制备及电子束热负荷性能的研究[D]. 杨震晓.华南理工大学 2013
[2]激光熔覆碳化钨颗粒增强镍基合金梯度涂层的研究[D]. 戎磊.上海交通大学 2011
[3]微晶玻璃/金属复合新型装饰材料的研究[D]. 吴国燕.武汉理工大学 2005
本文编号：2969157
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本研究的技术路线图
载载荷(N)；对角线长(μm)。6 个有效压痕点计算 Hν，然后取平均值。测定弱直接影响材料耐冲蚀磨损性能的好坏压痕法、单边切口梁法等。不同的测量较大差异。本文采用压痕法测量材料的-1000 型显微硬度计上测试显微硬度，载微镜测量压痕对角线长度 2 a 和裂纹的半公式为：21.50.203 K HacICV断裂韧性值(MPa.m1/2)；为对角线半长(μm)；为裂纹的半长(μm)；示为材料的维氏硬度(GPa)。6 个有效压痕点计算 KIC，然后取平均值。
强度测定-拉伸法测量梯度涂层与 Q235 钢基体的结合强过渡层微晶玻璃涂层背面用砂纸打磨干净直至层的背面均匀涂上丙烯酸脂结构胶后放置于模层的正面同样均匀涂上丙烯酸脂结构胶，并将待结构胶干结后，用刀片刮去模具与涂层之间 型万能试验机测量梯度涂层与 Q235 钢基体的右，试验相对湿度为 50%左右，试验机拉伸速验台上进行测试。根据拉伸时的载荷计算涂层合强度)计算公式为：SFP 压强(MPa)；F 为载荷(N)；S 为作用面积(mm样品测试结果的平均值。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层残余应力分析[J]. 龚伟,周黎明,王恩泽. 功能材料. 2014(17)
[2]镁合金表面介孔45S5生物玻璃陶瓷涂层的制备及体外降解性能[J]. 黄凯,蔡舒,任萌果,王雪欣,张睿悦. 硅酸盐学报. 2014(07)
[3]料浆喷涂微晶玻璃涂层的微观组织结构及其抗氧化性能[J]. 周宏明,贾洋,李荐,谭笛. 中南大学学报(自然科学版). 2014(01)
[4]航空钛合金表面激光熔覆Ti3Al基复合涂层的组织性能分析[J]. 李嘉宁,巩水利,单飞虎,邓云华. 航空制造技术. 2013(16)
[5]梯度NiCrAlY涂层的1000和1100℃氧化行为研究[J]. 于大千,卢旭阳,马军,姜肃猛,刘山川,宫骏,孙超. 金属学报. 2012(06)
[6]二次烧成对CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃结构和性能的影响[J]. 韦鹏飞,周洪庆,朱海奎,邵辉,戴斌. 南京工业大学学报(自然科学版). 2011(03)
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[8]Fe/Al2O3陶瓷梯度涂层的结合性能[J]. 刘健飞,王志,丁寅森. 材料研究学报. 2010(04)
[9]钛合金表面抗氧化玻璃-陶瓷涂层研究进展[J]. 田鹏,刘新年,李争显,郭宏伟,贺祯. 中国陶瓷. 2010(04)
[10]可伐合金封接用Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2微晶玻璃研究[J]. 杨丹,沈卓身. 电子元件与材料. 2010(04)
博士论文
[1]Q235钢基体表面Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层的研究[D]. 龚伟.中国工程物理研究院 2015
[2]HA-玻璃-α-Al2O3梯度复合生物材料的研究[D]. 王志强.大连理工大学 2008
[3]SiC颗粒增强钢基表面复合材料的制备及冲蚀磨损性能研究[D]. 周永欣.西安建筑科技大学 2007
硕士论文
[1]低压等离子喷涂W/Cu功能梯度涂层的制备及电子束热负荷性能的研究[D]. 杨震晓.华南理工大学 2013
[2]激光熔覆碳化钨颗粒增强镍基合金梯度涂层的研究[D]. 戎磊.上海交通大学 2011
[3]微晶玻璃/金属复合新型装饰材料的研究[D]. 吴国燕.武汉理工大学 2005
本文编号：2969157
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