石墨烯改性Al 2 O 3 -ZrO 2 -Si 3 N 4 复合涂层磨损行为及耐蚀性研究

发布时间：2021-12-23 22:12

　　氧化铝是一种已经被广泛用作涂层材料的陶瓷,其涂层对金属基体本身的耐磨耐蚀性能会有大幅提高。但是考虑到氧化铝涂层易脆断,易剥落的缺点,向氧化铝陶瓷体系中加入氧化锆和氮化硅来改善涂层的性能。同时,石墨烯作为一种性能独特的二维材料,本身具有优异的耐磨耐蚀性能,向复合陶瓷体系中加入石墨烯作为改性剂来进一步提高涂层的性能。本文以纳米Al₂O₃、ZrO₂、Si₃N₄、石墨烯作为原料,采用等离子喷涂方式制备石墨烯比例不同的涂层,分析测试了可喷涂喂料和涂层的微观组织结构和基本力学性能,并通过滑动磨损试验、电化学腐蚀试验、浸泡腐蚀试验等研究了涂层的耐磨机理以及耐蚀机理,分析石墨烯的加入对涂层带来的影响。采用球磨混粉+等离子处理的工艺制备了可用于等离子喷涂的复合粉体喂料,对处理后的喂料形貌进行表征后发现,原料粉体混合均匀,喂料粒径均匀,表面比较光滑,球形度良好。对喂料的基本性能进行测试,发现石墨烯的加入对流动性没有很大影响,但会使粉体的松装密度和振实密度都有所下降。对制备的涂层进行微观组织结构的观... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同熔融状态颗粒对涂层形貌影响

适当比例喷射梯度涂层。因此具有不同熔点的两种粉末可以通嘴的不同轴向位置上的两种类型的入口同时注入等离子体射流确控制 LC 或 YSZ 原料粉末的熔化状态和进料速率。实验和模后的 LC/YSZ 沿涂层厚度方向呈现明显的梯度变化，其成分如图度结构导致疲劳裂纹的界面增大，梯度 TBC 的隔热温度和热循相比大大提高。

涂层的断裂韧性与复合涂层微裂纹研究了 CoNiCrAlY / YSZ 和 Al2O3/ YSZ 复合涂层为导热率的降低与结构中缺陷形态与数量有关。变化，Al2O3的含量越高，热膨胀系数越低。热膨图 1-3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]热喷涂金属基防滑耐磨涂层的研究进展[J]. 吴庆丹,肖金坤,张嘎,张超.  表面技术. 2018(04)
[2]反应等离子喷涂TiCN-Mo涂层的组织与性能[J]. 倪攀,牛景辉,刘红兵,张海峰,孟海龙,江德华,龚月,邵林.  粉末冶金材料科学与工程. 2018(02)
[3]等离子喷涂氧化铝复合涂层的研究进展[J]. 路广明,刘宏伟,乌日开西·艾依提.  热加工工艺. 2018(06)
[4]涂层厚度对再制造零件失效形式的影响[J]. 温飞娟,董丽虹,王海斗,吕振林,底月兰.  表面技术. 2018(03)
[5]喷涂功率对等离子喷涂TiB2-40Ni涂层显微结构及性能的影响[J]. 夏运朝,王跃明,刘东华,闵小兵,刘龙飞,陈湛,陈升达.  金属材料与冶金工程. 2018(01)
[6]YSZ纤维增强等离子喷涂Al2O3/8YSZ涂层耐磨性能研究[J]. 汪倡,庞学佳,高宗鸿,刘金娜,房永超,崔秀芳,刘二宝,金国.  材料导报. 2018(04)
[7]航空轴承技术现状与发展[J]. 马芳,刘璐.  航空发动机. 2018(01)
[8]新时代中国特色再制造的创新发展[J]. 徐滨士.  中国表面工程. 2018(01)
[9]石墨烯的表面改性及其在涂层中的应用[J]. 金永学,刘晓国.  电镀与涂饰. 2018(02)
[10]航空发动机叶片及其发展趋势[J]. 孙方成,于群,石宏.  山东工业技术. 2018(03)

博士论文
[1]石墨烯增强耐磨减摩氧化铝陶瓷涂层基础研究[D]. 卞达.江南大学 2017

硕士论文
[1]电化学方法制备石墨烯涂层及其防腐蚀性能研究[D]. 蒋涛明.武汉科技大学 2017



本文编号：3549287