基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值方法VOF(Volume of Fluid)模型,利用FLUENT软件对彩涂板生产过程中带料辊空转的情况进行了数值模拟,研究了带料辊旋转速度、涂料盘内的涂料量、涂料盘的尺寸、进出口位置以及涂料进口的速度对涂料起泡性和涂层均匀性的影响.数值结果表明,对生产彩涂板来说,带料辊旋转速度越大,涂层的均匀性越差;涂料盘里的涂料高度越高,涂料较容易发生起泡现象;涂料盘长度和宽度越大,涂层的均匀性相对越好;涂料进口速度越大,涂料的起泡性越强;涂料盘进、出口位置也会对涂层均匀性造成影响

采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了15个颗粒与基板的冷喷涂沉积模型,通过多颗粒沉积模型预测工艺条件、不同颗粒/基板组合的沉积行为和微观形貌;制备了Al和Cu冷喷涂涂层,观察了涂层截面形貌和颗粒变形特征,并与模拟结果进行对比.结果表明,多颗粒沉积模型可预测喷涂条件对颗粒沉积过程及涂层微观特征的影响,以及不同颗粒/基板组合的界面微观形貌.当碰撞速度低时,颗粒变形不充分,颗粒交界处易形成孔洞;随着速度增加,颗粒流变填充孔洞,涂层致密.与颗粒相比,硬基板涂层/基板界面平滑,机械互锁作用小;软基板形成射流状金属挤入颗粒之间,增加结合作用

用等离子喷涂方法将长城1号及X-40涂层镀复在GH864高温合金试样上,然后进行热腐蚀试验,并用OM,SEM、EMPA进行性能分析。结果表明,长城1号涂层显示出比X-40涂层更优越的腐蚀抗力。提出了长城1号、X-40涂层及GH864基体合金可能的腐蚀机制

采用等离子熔覆技术将Fe-Ni基高温耐磨合金粉末熔覆到45#圆钢上,制备了Fe-Ni基合金导辊.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Fe-Ni基合金涂层的组织结构和Fe-Ni基合金导辊的表面失效情况.结果表明:Fe-Ni基高温耐磨涂层组织形态良好,由涂层与基体的结合界面处到涂层的上部其组织由平面晶向树枝晶转变;γ-(Fe,Ni)的含量在涂层中按底部—中部—上部的方向依次降低,而(Cr,Fe)7C3的分布正好相反;Fe-Ni基合金导辊的失效机制为热疲劳开裂和磨粒磨损

研究粉末扩散法使金刚石表面金属化的工艺。采用铜(或钴)、碳化物形成元素铬(或钛)和金刚石混合粉在真空下进行扩散热处理,金刚石表面形成由碳化物层和合金层组成的涂层。涂层可以通过固相扩散反应和液相存在下的扩散反应两种模式形成。铜基和钴基胎体材料和涂层金刚石间具有良好的结合强度。同无涂层金刚石比较,含涂层金刚石胎体材料的抗弯强度提高9%~20%

应用扫描Kelvin探针原位研究盐雾和干湿周浸环境中缺陷涂层膜下的腐蚀行为.结果显示:在两种腐蚀环境中,缺陷涂层均分为缺陷、阴极剥离及完好涂层区域;Kelvin电位的分布相同,缺陷处最高,完整涂层处最低.Kelvin电位分布峰的直径随时间的延长而增大,表明剥离区域扩大.干湿周浸环境中,Kelvin电位的最大值Vmax随时间变化不明显,Vmin在逐渐下降后达到谷值,随后升高;盐雾环境中由于电解质溶液持续扩散和盐雾颗粒极强的腐蚀性,Kelvin电位随时间的变化规律为Vmin在起始阶段达到最小值,随后升高.由Vmax-Vmin的变化规律得出,干湿周浸环境下腐蚀倾向性在试验开始5h后达到最大,而在盐雾环境下,试验开始阶段腐蚀倾向性就达到最大,且要高于干湿周浸环境

研究以钛铁、石墨和纯铁粉为原料,用反应火焰喷涂技术制备Tic-Fe金属陶瓷涂层的耐磨性能.结果表明,涂层中富TiC和贫TiC片层的显微硬度分别达11.9~13.7GPa和3.3~6.0 GPa.在SRV磨损试验机上经20 min的干磨擦试验表明,反应火焰喷涂TiC-Fe涂层具有良好的耐磨性能,大约是常规火焰喷涂WC-Ni45金属陶瓷涂层的5倍.综合磨痕的轮廓曲线及其SEM形貌发现,其磨损机理主要是粘着磨损,但也有少量细小的硬质相剥落

利用微波等离子体辅助化学气相沉积的方法,以H2、CH4和D4(八甲基环四硅氧烷)为沉积先驱物,探索了一种在硬质合金基底上制备出含Si元素的金刚石涂层的新工艺.试图利用这种新的方法,进一步提高金刚石涂层对硬质合金基底的附着力.实验结果表明:当D4的流量相对CH4的流量较大时,得到球团状的胞状组织;只有当D4和CH4的流量相当的情况下,才能沉积出质量较好的金刚石涂层,同时又含有少量的Si使金刚石涂层的附着力较好

为提高不锈钢材料的耐冲蚀磨损性能,以Ni46合金粉末为原料,采用等离子熔覆工艺在不锈钢1Cr18Ni9Ti基材上制备镍基合金涂层,分析了熔覆层的显微组织以及物相形貌和相结构等,测定了涂层的显微硬度.使用旋转圆盘实验机研究了Ni基等离子熔覆合金涂层在砂浆中的冲蚀行为.结果表明:材料的冲蚀磨损性能受到材料基本力学性能的限制,高硬度镍基涂层的抗冲蚀性能最好,在相同实验条件下其磨损率由小到大排列顺序为镍基涂层>0Cr13Ni5Mo>1Cr18Ni9Ti;镍合金层中奥氏体基体的固溶强化和硬质相有效抵御砂砾的冲击,是Ni基等离子熔覆合金层具有高抗冲蚀性能的主要原因

对比碳钢涂层试样,对镁合金涂装体系进行了盐雾实验,跟踪检测了涂层失效过程的电化学阻抗谱特征.结果表明:镁合金涂装试样均比碳钢涂层试样易受扩散控制,扩散特征直线斜率均小于1,并分析了可能的原因;证明了铬酸盐体系中感抗因素的存在;同时利用数学解析的方法获得了涂层电容与电阻的信息,表明介质渗透至界面后,镁合金涂漆试样吸水量急剧增加,且腐蚀程度也远比碳钢涂漆试样严重;涂层电容与电阻的计算值并不恒定,为弥散区间,并且腐蚀越严重,区间变化幅度越大