玻璃态铝基—稀土合金粉末及镀层技术的研究

发布时间：2017-09-29 03:24

  本文关键词：玻璃态铝基—稀土合金粉末及镀层技术的研究

  更多相关文章： 玻璃态 气相雾化 冷喷涂 电化学腐蚀

【摘要】：玻璃态合金是近30年出现的具有新型微观组织结构的金属功能材料，由于其组织特征表现为原子排列具有短程有序，长程无序的特点，所以其具有优异的物理、化学性能，应用领域广泛。近年来，随着我国航空航海事业的发展，航天器材在不同的大气或者海洋环境中会遭到严重的腐蚀破坏，进而引发灾难性的事故。同时，在和平年代，军工企业注重的不仅仅是军工产品的性能以及效益，，更注重的是其生产的产品如何安全的保存。而防止军工器材在没有战备任务的时候的腐蚀就尤为重要。而就目前对玻璃态合金的研究来说主要问题在如何制备大块体玻璃态合金。本文采取一种通过先制备玻璃态合金粉末，再将玻璃态粉末通过喷涂作用于基体上的方法，研究其抗腐蚀性能。 本研究选择Al-Ce-TM（TM表示过度族元素）体系合金为研究对象，使用气相雾化法制备了两种合金粉末Al-Ce-TM（Ni，Fe），采用X射线衍射、扫描电镜、颗粒度分析以及扫描量热分析等手段，对粉末进行表征。选取冷气动力喷涂法形成镀层，它的特点是实验温度低，对基体的热影响小，并且粉末沉积率高，经济性好，设备简单。经过冷喷涂形成的镀层面会承受压应力，镀层的孔隙率相对较低，同时具有较高的结合力。 经过试验得出结论：气相雾化法制粉为非晶/晶态共存的部分非晶粉末，其颗粒较为均匀，粉末球形度较好。前处理喷砂使得基体表面粗糙，粉末更容易嵌合到基体上；后处理喷砂能夯实已喷涂镀层，使得镀层侧面的致密度更好。前处理喷砂对试样抗腐蚀性能影响不大，更多影响了镀层与基体的结合力；后处理喷丸的试样抗腐蚀性能强于未经过后处理喷砂的试样。已喷砂基体试样，随着其理论厚度的增加，它的抗腐蚀性能相对要强；未喷砂的基体试样，由于喷涂次数较少且粉末与基体的嵌合不好，导致其抗腐蚀性能的变化不大。
【关键词】：玻璃态 气相雾化 冷喷涂 电化学腐蚀
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB34;TG174.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 玻璃态材料及其发展历史8-13
• 1.1.1 玻璃态合金的结构9
• 1.1.2 玻璃态合金的性能及应用现状9-10
• 1.1.3 玻璃态合金的玻璃形成能力及其判据10-11
• 1.1.4 铝基玻璃态合金体系11-12
• 1.1.5 玻璃态合金的制备方法12-13
• 1.2 气相雾化法制备粉末概述13-16
• 1.2.1 气相雾化法制粉的发展进程13-15
• 1.2.2 紧耦合气雾化技术15-16
• 1.3 冷喷涂技术16-19
• 1.3.1 冷喷涂工艺概述16-17
• 1.3.2 冷喷涂技术特点17
• 1.3.3 冷喷涂涂层沉积机理的研究现状17-18
• 1.3.4 冷喷涂工艺参数的研究18-19
• 1.4 本课题研究的意义及主要内容19-20
• 2 材料制备与研究方案20-25
• 2.1 实验方案20-21
• 2.2 研究合金成分的确定21
• 2.3 粉末的制备21
• 2.4 冷喷涂技术21-22
• 2.4.1 喷涂基体的准备与加工21-22
• 2.4.2 喷涂参数及后处理22
• 2.4.3 腐蚀性能测试22
• 2.5 分析测试方法22-25
• 2.5.1 X 射线衍射分析（XRD）22-23
• 2.5.2 扫描电镜分析（SEM）23
• 2.5.3 颗粒度分析仪23
• 2.5.4 差示扫描量热法（DSC）23-25
• 3 玻璃态铝基-稀土合金粉末性能研究25-32
• 3.1 粉末颗粒度的分析25-26
• 3.2 粉末电子显微镜观察分析26-28
• 3.3 粉末 X 射线衍射图谱分析28-30
• 3.4 粉末的差热分析（DSC）30-31
• 3.5 本章小结31-32
• 4 玻璃态铝基-稀土合金镀层性能研究32-50
• 4.1 喷砂与喷丸33
• 4.2 试样 X 射线衍射分析33-34
• 4.3 试样扫描电镜分析34-42
• 4.3.1 镀层表面34-41
• 4.3.2 镀层断面41-42
• 4.4 电化学腐蚀42-48
• 4.4.1 前处理喷砂对其腐蚀性能的影响42-43
• 4.4.2 后处理喷丸对其腐蚀性能的影响43-44
• 4.4.3 理论喷涂强度对其腐蚀性能的影响44-46
• 4.4.4 六种试样的腐蚀性能平行比较46-48
• 4.5 本章小结48-50
• 结论50-51
• 参考文献51-55
• 致谢55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 陈欣;欧阳鸿武;黄誓成;黄伯云;;紧耦合气雾化制备Al基非晶合金粉末[J];北京科技大学学报;2008年01期

2 李刚;王晓放;殷硕;李文亚;;粒子入射角度对冷喷涂涂层形成的影响[J];爆炸与冲击;2007年05期

3 何永祥,赵海鹏;玻璃态合金在化工、电力和机械方面的应用现状及展望[J];平顶山工学院学报;2005年03期

4 王晓东,齐民;缓冷大块非晶合金的发展现状及其形成能力的考虑[J];材料科学与工程;2000年01期

5 何国,陈国良;金属间化合物与大块玻璃合金的形成[J];材料研究学报;1999年06期

6 李耿;周勇;薛飒;王洪铎;;冷喷涂技术[J];热处理技术与装备;2009年04期

7 王晓放;李芳;赵爱娃;吴杰;;喷嘴出口截面形状对冷喷涂涂层性能影响的数值分析[J];机械工程材料;2006年12期

本文编号：939723