下载排行
热喷涂技术应用及研究进展与挑战
李长久;热喷涂作为重要的表面工程技术之一,是通过在材料表面制备材料保护涂层与功能涂层,赋予基体材料没有,但服役环境所必须的表面性能的方法。由于热喷涂可以制备从超过50%孔隙缺陷含量到接近完全致密的任意材料的涂层,基于缺陷控制可满足从可磨耗、耐高温隔热、耐磨损与耐腐蚀等不同服役要求,经过100余年的发展已经形成了包括等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂、普通火焰喷涂等一系列方法,已经成为在众多产业领域,包括航天航空、交通运输、石油化工、电力能源、冶金钢铁、纺织与造纸、机械制造等,提高产品寿命与竞争力不可或缺的技术。制备可以提供耐磨损、耐环境腐蚀防护、耐高温隔热防护等保护涂层是热喷涂尤为重要的应用方面,热喷涂作为可显著提升结构零件耐磨损的涂层制备方法应用非常广泛,但在动载如冲蚀、空蚀、疲劳磨损、或高应力磨料磨损条件下,涂层材料的耐磨性能尚不能完全发挥;由于涂层总是存在一定的孔隙,难以以制备态直接用作长效耐腐蚀防护涂层,适当的封孔处理成为其用作耐腐蚀涂层的必要条件;包括以燃气轮机热障涂层为代表的耐高温隔热涂层等在航空与地面重型燃机中的应用,在欧美热喷涂市场中约占比60%,随着我国燃气轮机技术的发展,该市场潜力有望逐步得到发掘。热喷涂耐磨损涂层性能的进一步提升不仅需要开发新型硬质耐磨材料以及宽温域自润滑材料,还需要结合材料开发,发展可使粒子间结合充分的涂层制备方法,其次,基于涂层结构特征与服役性能关系控制磨损服役条件,防止源于粒子间脱落的加速磨损是确保长效磨损保护的基础。如何制备在喷涂态即可满足腐蚀介质不浸渗的致密涂层依然是热喷涂耐腐蚀涂层制备需要攻克的挑战。冷喷涂、等离子喷涂、物理气相沉积、液料热喷涂等新方法近年来发展迅速,与这些方法相配套的材料制备技术的发展将是这些新方法得到广泛应用的基础。新能源、医疗、民生、半导体等对导电、催化、生物活性、绝缘、耐刻蚀等功能涂层的需求也将有力推动热喷涂技术的发展。本文将结合目前热喷涂技术在国内外的应用现状与存在的问题,展望热喷涂技术进一步发展过程中有待解决的主要挑战性技术问题,为本领域技术人员合理认识热喷涂技术的特点,直面挑战,深入开展开发与基础研究,推动技术提供参考。
热障涂层材料与技术发展综述
潘伟;刘广华;王炫力;赵蒙;赵长浩;任小瑞;王子媛;郑怡欣;杨军;万春磊;热障涂层（Thermal Barrier Coatings,TBCs）被广泛应用在燃气轮机及航空发动机的热端部件上，为高温合金部件提供有效隔热防护。随着发动机工作温度的不断提高，现役氧化钇稳定氧化锆（YSZ）涂层在高温时效过程中出现烧结、相变及热生长氧化物（Themally Grown Oxide,TGO）等问题。因此，探索具有更高热膨胀系数的新型热障涂层材料与制备技术一直是材料科学家的关注热点。本文详细介绍了可用于高温热机热防护材料的研究进展、热传输机理、制备工艺与失效机制，并介绍了新型的潜在热障涂层材料体系。
热障涂层技术在航空发动机上的应用与发展
牟仁德;陆峰;何利民;贺世美;黄光宏;阐述了热障涂层在航空发动机部件上的应用和发展;对比分析了目前实际工程应用中最广泛采用的大气等离子喷涂(Air plasma spray,APS)和电子束物理气相沉积(Electron Beam Physical Vapor Deposition,EB-PVD)两种制备技术的技术原理、涂层材料体系和涂层性能;并简单介绍了TBCs制备技术的发展趋势和新型热障涂层材料研究的热点方向。
航空发动机及燃气轮机叶片涂层概述
崔慧然;李宏然;崔启政;任建伟;翟永杰;张乔;主要介绍了航空发动机和燃气轮机压气机叶片和涡轮叶片涉及涂层的分类、制备技术及主要性能指标;阐述了相关涂层的研究现状、发展趋势及存在问题,指明了后续这些涂层的重点攻关方向。
超高温陶瓷材料的研究
于军;章徳铭;杨永琦;刘建明;任先京;由于在极端环境中具有优异的物理化学性能,超高温陶瓷成为未来高超声速飞行和可重复使用运载飞船领域最具前途的候选材料之一。本文评述了超高温陶瓷材料包括材料体系、粉体合成、烧结和涂层的研究现状,提炼出尚未解决的部分问题,提出超高温陶瓷基涂层材料是其发展趋势之一。
红外隐身涂层材料及技术研究进展
韩日飞;王吉强;熊天英;周琦;彭浩然;章德铭;随着红外探测技术的不断进步，以红外辐射为信号源的武器装备（红外夜视仪、红外制导导弹等）的识别、探测和追踪能力越来越强，使战斗机、车辆和坦克等武器装备极易受到攻击甚至摧毁。为了应对这些红外威胁，提高武器装备在战场上的生存能力，多种技术手段被研发和应用，其中红外隐身涂层发挥着越来越重要的作用。本文将简单介绍红外隐身涂层的工作原理，从涂层材料和制备技术两个方面综述目前红外隐身涂层的研究进展，并对其未来研究发展方向提出展望。
等离子喷涂技术制备陶瓷涂层新进展
宋长虹;张亚然;李世明;任鑫明;鲍君峰;马北越;等离子喷涂技术具有快速高效的独特优势,是目前国内外最常用的制备陶瓷涂层的表面技术手段。本文介绍了等离子喷涂的基本原理,并综述了等离子喷涂技术制备陶瓷涂层的最新研究进展。最后,展望了等离子喷涂制备陶瓷涂层的发展方向。
热障涂层材料体系研究现状及展望
史天杰;张鑫;彭浩然;原慷;韩日飞;随着先进航空发动机推进引擎向着高推动力和长服役寿命的方向发展，如今传统的含有6-8 wt%的氧化钇稳定氧化锆(6-8YSZ)热障涂层材料体系，在服役温度1200℃以上时，YSZ陶瓷涂层会发生高温相变，产生涂层间的热应力，最终导致涂层剥落失效，因此新材料体系的引入和涂层结构的改进刻不容缓。本文介绍了传统YSZ的发展历史并且阐述了掺杂稀土氧化物稳定氧化锆、钙钛矿结构和稀土锆酸盐(A_2Zr_2O7)即烧绿石结构等陶瓷材料体系的研究进展和发展前景，并分析了新型氧化铪基体陶瓷热障涂层体系和高熵材料体系涂层研究现状和未来发展趋势，最后对新型热障涂层材料的问题和发展进行了总结和展望。
中国再制造产业及再制造技术新进展
徐滨士;再制造是实现节能减排的重要措施,是促进循环经济发展的有效途径。本文介绍了中国再制造的特色,阐述了近年来中国再制造产业的发展。在国家领导高度重视和相关政策大力支持下,近几年来我国的再制造产业获得了快速发展,已逐渐形成了具有中国特色的再制造模式,再制造成形技术的快速发展,初步形成了再制造质量保证体系。同时,提出了中国再制造产业面临的挑战,展望了中国再制造发展前景。