抗氧化涂层

摘要： 解决难熔高熵合金在高温下的抗氧化问题是其应用于工程的前提,在难熔金属表面制备抗氧化涂层是提高其抗氧化性能的有效途径。采用料浆熔烧法在MoNbTaTiW难熔高熵合金表面制备复杂硅化物抗氧化涂层(Si-20Cr-20Fe),利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等研究原始硅化物涂层及其在1300°C氧化后的显微结构、物相和成分,探讨Si,Fe,Cr在涂层中的扩散规律和涂层的抗氧化机理。结果显示:熔烧后的原始硅化物涂层由金属与硅反应生成的二硅化物、5/3硅化物和三元硅化物Cr_(4)Nb_(2)Si_(5)组成,硅化物涂层与基体之间形成了良好的扩散反应界面。1300°C氧化后,Si,Fe,Cr 3种元素向基体扩散,扩散反应界面向基体方向移动,涂层厚度增加,扩散反应界面的结构与成分与原始复杂硅化物涂层的无显著差别。氧化后涂层表面形成了由CrNbO_(4),SiO_(2),WO_(3)和Fe_(2)SiO_(4)组成的无裂纹致密氧化物层,阻止了氧向基体内的进一步扩散。Si,Fe,Cr在MoNbTaTiW难熔高熵合金中具有不同扩散速度,Si的扩散速度最快,Fe次之,Cr最慢。Fe和Cr在低硅含量的扩散层和硅化层中出现富集现象。料浆熔烧法制备的复杂硅化物涂层在高温下为MoNbTaTiW难熔高熵合金提供了抗氧化防护。

摘要： 采用三次包埋法在C/C复合材料表面制备了ZrSi_(2)-TaB_(2)-SiC复合涂层。对其进行了1500°C静态抗氧化实验和抗热震性能测试,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),对涂层氧化前后的组织结构和微观形貌进行表征。结果表明:所制备的ZrSi_(2)-TaB_(2)-SiC复合涂层外层疏松内层致密,涂层与涂层之间以及涂层与基体之间相互嵌合,且生成的(Zr,Ta)B_(2)固溶体相均匀嵌布在涂层中。该涂层在1500°C静态空气中保护基体168 h,质量损失率只有2.91%;经历从室温到1500°C的热循环30次,质量损失率仅3.10%,具有优异的静态抗氧化和抗热震性能。这归功于ZrSi_(2)-TaB_(2)-Si C复合涂层的结构,以及涂层氧化后生成Zr-Ta-Si-O复相玻璃层。在高温下,稳定的高熔点ZrO_(2)、Ta_(2)O_(5)和ZrSiO_(4)作为“镶嵌相”弥散在玻璃相中,起到“钉扎”作用,提升了涂层的抗氧化性能。

摘要： 针对C/C复合材料紧固件失效模式多、承载低且无设计标准的特点,本文对影响沉头螺钉承力的公称直径D、钉头高度H、钉头角度α、螺纹啮合深度h等4个设计变量进行分析,结合抗氧化C/C复合材料力学性能特点,提出抗氧化C/C复合材料螺钉的设计方法,分析涂层对螺钉承载的影响,给出设计变量与材料性能之间关系:H>D×σ_(t)/(4×ζ)、α>ctan(ζ/σ_(c))、h>3H(螺牙进行抗氧化涂层处理后可稍微减小h,但也需大于2H)。该设计方法消除螺纹拉脱、钉头拉脱/压溃等C/C复合材料螺钉的失效模式,大幅度提升螺钉承载能力。设计验证实验,通过实验考核螺钉结构形式及设计方法的正确性,验证抗氧化涂层工艺对螺钉承载的影响。

摘要： 基于前驱体裂解法,以三聚氰胺(C_(3)H_(6)N_(6))、硼酸(H_(3)BO_(3))、钼酸铵[(NH_(4))_(6)Mo_(7)O_(24)·4H_(2)O)]为原料,在碳纤维表面成功制备了氮化硼(h-BN)、氧化钼(MoO_(3))复合抗氧化涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法对涂层碳纤维的形貌、结构、化学组成进行分析。结果表明:当浸渍次数为4次、煅烧温度为900°C、保温时间为4 h时,涂层效果较佳。碳纤维上的h-BN、MoO_(3)分布均匀,抗氧化性能得到显著提高,失重率相对于未涂层碳纤维减少了53%左右。

摘要： SiC纤维作为SiC_(f)/SiC复合材料的重要承载部分,在高温氧化环境下的微观结构演变和性能变化直接影响SiC纤维的实际应用。本文综述了SiC纤维的氧化机理和氧化模型、氧化行为的影响因素以及提高抗氧化性的方法。根据氧分压将SiC纤维的氧化行为分为被动氧化与主动氧化;氧化环境如水氧环境下的高温氧化加快了SiC纤维氧化层厚度的增加和裂纹的产生,致使SiC纤维的力学性能下降;SiC纤维的自身组成与微观结构也会对氧化结果产生各不相同的影响。本文对SiC纤维在高温环境下的应用具有一定的借鉴作用。

摘要： 提高炭素阳极的强度和抗氧化性是目前铝电解研究的热点和难点.本文总结了在某铝厂400 kA系列磷生铁中加入改性剂和在阳极炭素表面涂盖耐高温防氧化涂层涂料的实验.加入磷生铁改性剂浇筑出的磷生铁具备更好的延展性和膨胀性,使炭块与钢爪之间接触电阻减少,钢爪与炭块间的连接更紧密,减少了脱极的几率,降低了铁?碳压降;使用防氧化涂层材料,提高了铝电解电流效率,大大减少了炭块的掉渣量,延长了炭素阳极的使用周期.

摘要： 提高炭素阳极的强度和抗氧化性是目前铝电解研究的热点和难点。本文总结了在某铝厂400 kA系列磷生铁中加入改性剂和在阳极炭素表面涂盖耐高温防氧化涂层涂料的实验。加入磷生铁改性剂浇筑出的磷生铁具备更好的延展性和膨胀性,使炭块与钢爪之间接触电阻减少,钢爪与炭块间的连接更紧密,减少了脱极的几率,降低了铁-碳压降;使用防氧化涂层材料,提高了铝电解电流效率,大大减少了炭块的掉渣量,延长了炭素阳极的使用周期。

摘要： 通过一体烧结法将改性碳纤维和陶瓷粉末(高岭土,长石和石英)结合起来制备改性碳纤维陶瓷基复合材料.烧制过程在氮气氛围下同时实现碳纤维的抗氧化保护作用和无机前驱体的陶瓷化.通过扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)对该复合材料内的碳纤维进行表征,涂覆抗氧化涂层使得碳纤维在高温(1100～1200°C)下烧结时能保持其完整性,进而保证所制备的改性碳纤维陶瓷基复合材料具备显著的电热效应.改性碳纤维陶瓷基复合材料的电热效率与碳纤维束长度、碳纤维束根数有关.碳纤维束越长、根数越多,复合材料的电热效率越高.良好的电热特性和稳定性能使该复合材料具有潜在的应用价值.将该复合材料投入工业化生产能改善传统的室内采暖设备耗电量大、用电安全隐患等问题,是室内采暖的理想选择.

摘要： 高温合金材料凭借其优异的综合性能而广泛应用于航空航天领域热端部件。近年来,随着航空航天技术的不断发展,飞行器的热端部件正逐渐面临着更为严峻和复杂的服役环境,因此对高温合金的耐高温、抗氧化等使用性能提出了更高的要求。表面涂层技术由于具有约束条件少、可设计性强、技术类型和材料的选择空间大、经济环保等优点,成为目前最常用的热防护技术手段之一,具有广阔的应用前景和良好的发展潜力。综述了热障涂层、抗氧化涂层材料的研究进展,主要包括YSZ、稀土锆酸盐、稀土六铝酸盐、氧化物、金属间化合物等,并在此基础上探讨了多种热防护涂层的制备方法、工作原理、适用范围。针对性地提出了航空航天用高温合金表面热防护涂层未来发展的方向,即继续优化涂层材料的成分设计,改善涂层与基体之间的界面结合,综合多种热防护机理选用合适的技术方法制备多层多功能耦合热防护涂层,使其更好地适用于航空航天用金属的表面热防护。

摘要： 通过混合反应容器模型计算了高温燃气与喷管抗氧化涂层典型材料的热化学反应信息.结果表明,混合容器内部的燃气流组分高温下呈稳定状态,喷管抗氧化涂层材料与燃气流组分反应性计算发现了在2 500 K、7 MPa下HfC、ZrB2易被燃气流组分中的氧化性组元所氧化,两者稳定性较弱,但所生成的氧化物HfO2、ZrO2具有优秀的稳定性和抗氧化性.在喷管表面涂覆涂层时,应选用具有较佳稳定性和抗氧化性的涂层或涂层体系,以达到提高喷管抗氧化烧蚀性能的目的.

摘要： 为了提高玻璃窑炉用钼制品的抗氧化性能并延长其使用寿命,采用多元共渗工艺在纯钼制品表面制备高温抗氧化涂层.研究了涂层的微观多元结构、元素分布、相组成以及静态抗氧化性能.结果表明:涂层与钼基体之间通过高温扩散形成冶金结合,形成均匀、致密、多层、互融组织.经过在空气气氛下的氧化测试后,涂层厚度虽然减少,但涂层结构完整,表面呈致密光滑状态;且钼制品无氧化反应,基体完好无损.此外,涂层样品还分别在800°C、1000°C、及1300°C下进行了涂层使用寿命的氧化测试:涂层制品在低温环境下具有优异的抗氧化性能,未出现“Pesting”现象;而且涂层制品在1300°C的高温环境下,存活时间长达1000多小时.由于钼制品在烤窑期间经受的最高温度为1200°C,时间为360小时,所以此涂层完全可以达到保护其在烤窑预热期间不被氧化破坏的目的.

摘要： 为了提高玻璃窑炉用钼电极的抗氧化性能,采用多元共渗工艺在纯钼电极表面制备高温抗氧化涂层.研究了涂层的微观多元结构、元素分布、相组成以及静态抗氧化性能.结果表明:涂层与钼基体之间通过高温扩散形成冶金结合,共由三层组织构成:氧化阻挡层、抗氧化层、扩散阻挡层.经烤窑氧化测试后,涂层厚度虽然减少,但涂层结构完整,表面呈致密光滑状态;钼基体完好无损,无被氧化现象发生.此外,涂层样品还分别在1300°C、1450°C、及1600°C下进行了涂层使用寿命的氧化测试,在最高温度1600°C下,涂层可以存活长达200小时.所以此涂层完全可以达到保护钼电极在烤窑预热期间不被氧化的目的.

摘要： 用料浆多步反应烧结法在W合金基体表面制备了W-Si-ZrO2-Y2O3高温抗氧化涂层,并在1700°C大气环境中对涂层进行高温抗氧化实验.采用XRD、SEM、EDS等分析了涂层氧化前后表面和截面的组织形貌及成分组成.结果表明:涂层截面由于反应烧结过程中发生ZrO2相交导致少量的贯穿裂纹产生,但涂层与基体形成了较好的冶金结合;涂层表面组织呈状岛屿状,均匀无裂纹.高温氧化过程中,涂层表面生成的SiO2保护膜具有一定的流动性,有效愈合涂层制备过程中产生的微裂纹和缺陷,均匀分散分布的18Zr-33C-370在高温下有较强的稳定性,有效阻挡了氧元素的扩散;涂层经1700°C大气环境静氧化14h后,表面氧化保护膜局部耗尽,内部出现大量裂纹和孔洞,最终产生大量的白烟而失效.

摘要： 航空领域研制的新型飞行器在高空大马赫数高速飞行时,其蒙皮部分紧固件的工作温度达到870°C左右,采用现有的镍基高温合金wasploy在该温度下很快被氧化.表面涂装10～20μm铝硅涂层或硅铬铁涂层或Si-20Cr-20Fe高温抗氧化涂层后,经过870°C真空扩散处理后,表面形成的涂层可以满足高温下抗氧化热腐蚀的基本性能要求;在该涂层表面再附加3～5μm六方氮化硼耐高温润滑涂料,可以满足紧固件装配与拆卸过程中的润滑性能需求.

摘要： 热防护材料在高超声速飞行器安全服役中扮演了至关重要的角色.陶瓷复合材料具有耐高温和稳定性等优点,成为高超声速飞行器大面积和高温区域所用的最重要的热防护材料.本文综述了大面积区域采用的陶瓷隔热瓦表面高发射率涂层和高温区采用的陶瓷防热瓦表面抗氧化涂层的研究现状,并提出了陶瓷复合材料表面涂层当前研究中存在的问题及今后潜在的发展方向.

摘要： 本文首先对传统高温钛合金材料的设计原则及存在的问题进行了概括.针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,简要介绍一些合金化元素在高温钛合金中的作用，以及适合于高温钛合金抗氧化涂层材料的探索研究。

摘要： 碳粘结碳纤维复合材料(carbon-bondedcarbonfiber composites, CBCF)被广泛用做航天工业中的热防护材料。为了提高低密度多孔碳粘结碳纤维复合材料的抗氧化性能,采用快速微氧烧结的方法在ZrB2-SiC改性的碳粘结碳纤维复合材料表面制备了抗氧化涂层.内层由硼硅酸-硼化锆-硅粉组成,外层由硼硅酸-硼化锆-二硅化钼组成.通过高频等离子风洞实验测试了样品的抗氧化性能,并通过XRD和SEM分析了材料的晶相和微结构.实验结果表明,实验过程中所生成的高粘度的玻璃相和涂层中各组分匹配的热膨胀系数使得涂层具有优异的抗氧化性能.

摘要： 本文将从高温结构材料及高温抗氧化涂层材料两个方面，综合论述贵金属高温材料的研究进展及未来的发展方向。

摘要： 高温钛合金具有密度低、比强度高、良好的高温力学性能等特点,能提高航空发动机的推重比,被广泛应用于航空领域中.文章介绍了应用在航空领域的高温钛合金和其优异的性能,以及高温钛合金在航空发动机和航空相关部件上的应用,最后分析和展望了高温钛合金未来的发展方向.

摘要： 高温钛合金具有密度低、比强度高、良好的高温力学性能等特点,能提高航空发动机的推重比,被广泛应用于航空领域中.文章介绍了应用在航空领域的高温钛合金和其优异的性能,以及高温钛合金在航空发动机和航空相关部件上的应用,最后分析和展望了高温钛合金未来的发展方向.

摘要： 本发明提供了一种铼喷管用抗氧化涂层及其制备方法、铼‑抗氧化涂层喷管，属于涂层制备技术领域。本发明的抗氧化涂层具有高致密性和成分均匀性。熔炼是制备贵金属材料普遍采用的传统方法，优点是制备速度快、工艺成熟、设备简单。通过熔炼预合金化、均匀化热处理、热锻和热等静压加工，材料进一步均匀化和致密化，可以获得相对密度超过99.9％的高致密涂层材料；采用机加工制备涂层，涂层的厚度和加工精度完全按照图纸设计要求进行加工，厚度均匀性可控，尺寸精度可达±10μm。

摘要： 本发明涉及一种抗氧化材料及用其制备钽钨合金抗氧化涂层的方法。其特点是，由第一种抗氧化材料和第二种抗氧化材料组成；上述第一种抗氧化材料的组成为：Cr为1～5Wt％，Ti为1～5Wt％，Y

摘要： 本发明涉及一种低密度铌合金高温抗氧化材料及由其制备高温抗氧化涂层的方法，其特点是，按重量计组分为：Si为10～15Wt％，Ti为2～3Wt％，Mo为1～2Wt％，HfO

摘要： 本发明涉及目前常用于航空航天、武器装备、原子能及化工工业领域中的耐高温难熔材料，尤其是高温抗氧化材料及由其制备高温抗氧化涂层的方法。其特点是，组分为：Ta为1.5-4.8Wt％，W为5.2-8.7Wt％，Cr为11.2-15.4Wt％，Ni为2.3-5.7Wt％，B为1.3-1.6Wt％，NaF为0.4-0.8Wt％，Y为1.1-2.3％Wt％；余量为Si。本发明公开了高温抗氧化材料及由其制备的高温抗氧化涂层，这种涂层加制在钽钨合金表面后，涂层可以保护钽钨合金基体不受高温腐蚀或减缓腐蚀速率，又不会改变合金基体成分，可以最大程度的保留合金高温力学性能，且涂层的寿命长，使用温度高。

摘要： 本发明提供了一种铼喷管用抗氧化涂层及其制备方法、铼‑抗氧化涂层喷管，属于涂层制备技术领域。本发明的抗氧化涂层具有高致密性和成分均匀性。熔炼是制备贵金属材料普遍采用的传统方法，优点是制备速度快、工艺成熟、设备简单。通过熔炼预合金化、均匀化热处理、热锻和热等静压加工，材料进一步均匀化和致密化，可以获得相对密度超过99.9％的高致密涂层材料；采用机加工制备涂层，涂层的厚度和加工精度完全按照图纸设计要求进行加工，厚度均匀性可控，尺寸精度可达±10μm。

摘要： 抗氧化涂层在室温～120°C区间的抗氧化性能测试装置，属于材料测试领域。炉体外的底部与炉体支架固定连接，炉体内的底部固定有加热体支架，炉体内的顶部固定有加热体固定管，加热体支架与加热体固定管之间固定有绝缘隔热套，绝缘隔热套内表面与加热体外表面连接，加热体内表面与耐热体外表面连接，炉体的顶部打孔得到试样窗口，吊丝与高温夹头的连接端连接，高温夹头的夹持端伸入耐热体的中心通孔内，供电源引出的加热体供电导线与加热体连接，供电源与测温装置供电导线连接，测温装置供电导线与测温装置的供电输入端连接，测温装置的测温端置入耐热体的中心通孔内。本发明在抗氧化涂层在室温～120°C区间的抗氧化性能测量精度高，加热速度快，能够保持恒温。

摘要： 抗氧化涂层在‑160°C～室温区间的抗氧化性能测试装置，属于材料测试领域。容器设置在炉体内的容器支撑体上，绝缘层与炉体内的顶端固定连接，隔热层固定在绝缘层的下表面，隔离套的顶端固定插入绝缘层和隔热层的中心孔内，隔离套侧壁上设有多个导通孔，隔离套的底端固定插入导热套内，导热套内设置有加热体，测温装置插入导热套内并与加热体相接触，航空插头的加热体加热导线与加热体连接，航空插头的测温装置导线与测温装置连接，容器与导热套之间的空间内充入液氮，漏斗出口端置于容器与导热套之间的空间内，吊丝与夹头连接，夹头设置在导热套内。该装置能够实现高精度测量、降温速度可控、降温速度快、控温精度高和能够保持恒温。

摘要： 抗氧化涂层在1400～2300°C区间的抗氧化性能测试装置，属于材料测试领域。支撑座与炉体内的底部固定连接，耐高温陶瓷套设置在支撑座上，感应线圈缠绕在耐高温陶瓷套的外壁上，感应线圈内部通入冷却水，耐高温陶瓷套的侧壁上设置有与耐高温陶瓷套内腔相通的温度测量孔，炉体的侧壁上设置有绝缘孔和观察孔，导线一端与供电源输出端连接，另一端穿过炉体的绝缘孔与感应线圈连接，测温装置测温端设置在温度测量孔内，测温装置的输出端设置在观察孔内，炉体的顶端设置有试样窗口，吊丝与高温夹头的连接端连接，高温夹头的夹持端穿过炉体的试样窗口插入耐高温陶瓷套的内腔中。本发明具有测量精度高、加热速度可控、加热速度快，控温精度高和能够保持恒温的优点。

摘要： 抗氧化涂层在500～1500°C区间的抗氧化性能测试装置，属于材料测试领域。绝缘隔热套固定在炉体内的加热体支架上，加热体的下部设置在绝缘隔热套内，耐热体设置在加热体的中心腔内，电极供热源固定安装在加热体外侧壁的上部，绝缘隔热套的侧壁、加热体的侧壁以及耐热体的侧壁三者相对应位置设有同轴的温度测量孔，炉体的侧壁上与温度测量孔相对应处同轴设置有观察孔，测温装置的测温端设置在观察孔外边缘处，炉体的上端与耐热体的中心通孔相对应处开孔得到试样窗口，吊丝与高温夹头的连接端连接，高温夹头的夹持端由炉体顶部的试样窗口伸入至耐热体的中心通孔内。本发明具有高精度测量、加热速度可控、加热速度快、温度控温精度高和能够保持恒温的优点。

摘要： 本发明涉及一种抗氧化材料及用其制备钽钨合金抗氧化涂层的方法。其特点是，由第一种抗氧化材料和第二种抗氧化材料组成；上述第一种抗氧化材料的组成为：Cr为1～5Wt％，Ti为1～5Wt％，Y