【摘 要】
：
随着金属零部件服役工况条件的日益苛刻,针对金属零部件不同的服役条件和失效特点,选择不同的陶瓷材料体系,采用适当工艺技术在金属零部件表面制备高性能的陶瓷涂层防护涂层并赋予其特殊功能,已成为解决金属零部件在苛刻工况下可靠服役的有效途径.先驱体转化陶瓷法作为一种原位制备陶瓷涂层的新型方法,利用先驱体聚合物良好的流动性、成型性、分子结构可设计性等特点,将先驱体涂层通过裂解转化为陶瓷涂层,在材料表面形成致密的防护涂层.裂解是先驱体从有机物转化为陶瓷涂层的重要途径,传统加热炉裂解利用程序化升温可在金属、多孔材料、纤维
【机 构】
：
陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京100072;陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心,北京100072
论文部分内容阅读
随着金属零部件服役工况条件的日益苛刻,针对金属零部件不同的服役条件和失效特点,选择不同的陶瓷材料体系,采用适当工艺技术在金属零部件表面制备高性能的陶瓷涂层防护涂层并赋予其特殊功能,已成为解决金属零部件在苛刻工况下可靠服役的有效途径.先驱体转化陶瓷法作为一种原位制备陶瓷涂层的新型方法,利用先驱体聚合物良好的流动性、成型性、分子结构可设计性等特点,将先驱体涂层通过裂解转化为陶瓷涂层,在材料表面形成致密的防护涂层.裂解是先驱体从有机物转化为陶瓷涂层的重要途径,传统加热炉裂解利用程序化升温可在金属、多孔材料、纤维或纤维增强复合材料表面实现陶瓷涂层的连续化、批量化制备,设备简单,易于控制,但加热炉裂解对基体的热影响大,无法在熔点较低或结构复杂的基体上制备陶瓷涂层.激光裂解可选择性地控制热量的输入,裂解迅速、加热均匀,对基体热影响小,可制备出具有特殊成分的陶瓷涂层,但先驱体要能够吸收激光,激光裂解效率较低.离子辐照是无热裂解方式,裂解迅速,但效率低、成本较高.本文总结了先驱体转化陶瓷涂层裂解方法的研究进展,分析了加热炉裂解、激光裂解和离子辐照裂解的优缺点.未来将探索新的可控制备陶瓷涂层的方法与技术,揭示先驱体转化陶瓷微观结构的演变规律,实现陶瓷涂层致密化和裂纹缺陷的精确控制是今后需要重点发展的方向.
其他文献
人类依靠化石燃料来加速现代社会的发展,但化石燃料的过度消耗引发了一系列问题,如严峻的能源危机和环境恶化.例如化石燃料的大量使用导致大气中二氧化碳的含量逐年增加,成为全球温室效应的主要原因.在众多CO2减排的技术中,光催化还原CO2技术不仅可以减少大气中的CO2含量,而且还能通过太阳能将CO2光催化转化为有价值的化学物质,被认为是最有发展前景的技术之一.金属有机框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs),也称为多孔配位聚合物,是具有周期性网状结构的三维多孔材料,由无机金属离子(或
锂离子电池电极材料对锂离子电池性能提升起着关键作用.钒的价态较多,构成的钒系电极材料具有层状、尖晶石型、反尖晶石型等多种结构.该系列材料通常具有较高的理论比容量,且合成方式多样,性价比高,因此钒系化合物在锂离子电池电极材料的应用上受到了广泛关注,但目前尚缺少对钒系电极材料的系统性总结.本文综述了以钒的氧化物、无锂型金属离子钒酸盐、含锂型钒酸盐及钒磷酸根聚阴离子材料为主要体系的锂离子电池钒系电极材料,并对各体系的结构及电化学性能进行了总结,针对合成锂离子电池钒系电极材料的主要方法(如固相合成法、溶胶-凝胶法
锂离子电池作为电动车的动力核心,其性能和安全性直接关系到整车质量和行驶里程.电池的充放电性能和循环寿命受到温度的影响.本文简要介绍了电池发热机理和温度对电池性能的影响,主要综述了基于相变材料的电动汽车电池热管理技术的应用和发展.从材料角度,文中列举并分析了具有合适相变温度的PCM的潜热、导热系数等热物理性质,结论是:有机材料在满足潜热和相变温度的同时,还具备优异的成型性,而其较一般的导热性能和机械性能可通过添加改性剂来增强和优化;从装置角度,基于相变材料的热管理模块可以在被动模式下实现电芯间更均匀的温度分
等离子喷涂可极大地提升零件表面耐磨、耐腐、耐高温等性能,已逐渐成为表面工程技术群的重要组成部分.等离子喷涂涂层质量受多种因素影响,因为探索涂层质量和工艺参数之间复杂且相关的映射关系对获取高质量涂层、提高喷涂效率具有重要意义.为此,本文综述了正交实验法、响应法、人工神经网络等数理统计方法在涂层质量优化领域的研究现状,总结了各类统计方法的特点及典型涂层随工艺参数的变化规律,结果表明:Ni基、Al2 O3基等典型涂层优化后的显微硬度、结合强度等性能得到了明显提高;对Al2 O3基涂层的不同优化实验进行比较分析,
在传统分离膜中引入纳米材料,有望解决选择性与渗透性之间存在的Trade-off效应、膜污染、化学稳定性等关键共性技术难题.零维石墨烯量子点(GQDs)纳米材料具有尺寸小、比表面积大、亲水性强等突出优点,在分离膜材料领域具有潜在的应用前景.本文归纳了基于界面聚合、相转化、表面改性等常规制膜方法,将GQDs或改性GQDs引入活性层(表层)、中间层或支撑层(亚层)等膜基质中,实现调控与优化分离膜结构与性能的最新研究进展.探讨了GQDs与改性GQDs对界面聚合“反应-扩散”过程、铸膜液热力学与相转化动力学过程以及
随着工业化的快速发展,以臭氧为氧化剂的高级氧化技术被广泛应用于水污染处理、空气净化以及杀菌消毒领域.然而,过量未反应的臭氧被排放到空气中,造成严重的空气污染问题,威胁人类生命健康.相比于传统的吸附、热分解、药液吸收等臭氧治理技术,催化臭氧分解技术通过催化材料加速臭氧的分解过程,因其安全高效、绿色环保的优势而备受关注.随着研究的不断深入,臭氧分解催化材料的种类更加丰富,包括非金属碳材料、贵金属、过渡金属氧化物、金属-有机框架材料等,其应用形式也从粉末型催化材料发展到整体式催化材料.然而,在实际应用中,臭氧分
单粒子效应是一种会引起器件状态改变的辐射效应现象,会对器件性能、状态造成重大影响,甚至可能造成器件无法正常工作.本文介绍了目前各种单粒子效应的研究方法,重点综述了脉冲激光模拟研究的进展,汇总了近些年来国内外的代表性研究机构以及相应的测试装置参数,同时对脉冲激光诱导产生单粒子效应的机理、研究测试方法和代表性前沿器件研究的成果进行了概括,最后对脉冲激光模拟单粒子效应的方法、器件的研究方向等进行展望.
焊接作为常用的材料成型手段因其制造的接头具有高密封性和高强度而备受关注,异种金属连接得益于焊接技术的发展,其在工程领域中的应用逐渐增多.利用焊接方法制造铝/钢复合结构已成为近年来的研究热点,与熔化焊和钎焊相比,轴向摩擦焊作为一种固相连接技术存在独特优势,即焊接圆截面异种金属.但经过众多国内外学者研究发现,若要获得优质的铝/钢轴向摩擦焊接头,需要严格控制焊接参数或同时采用附加工艺措施,否则铁-铝脆性金属间化合物降低接头力学性能的问题依然严重,与此同时靠近焊缝的铝材由于受摩擦热与摩擦扭矩的双重影响也易发生组织
二硼化锆(ZrB2)陶瓷的优异性能使其作为航空航天推进系统结构材料的潜力巨大.然而,其分子中的强共价键和低晶界扩散速率使ZrB2烧结致密化困难,且ZrB2陶瓷固有脆性大、对裂纹较为敏感、服役可靠性不高,限制了ZrB2的应用.通过合成性质优良的粉体促进ZrB2陶瓷烧结致密化、改善其固有脆性具有重要现实意义.减小粉体粒径、降低氧杂质含量是促进ZrB2烧结致密化的关键.此外,高长径比一维粉体可有效提高基体的强韧性.因此,超细、低氧含量和一维ZrB2粉体合成是近年来ZrB2粉体合成领域的研究热点.合成反应原理及制
人类向大气中排放的大量二氧化碳(CO2)造成了一系列环境问题,极大地威胁了人类的生存.CO2催化加氢在众多CO2减排思路中具有独特优势.将CO2与氢气(H2)转化为高附加值的下游化学品,既可以减少大气中CO2浓度,又可以生产具有经济价值的商品,具有良好的应用前景.近年来,氧化铟(In2 O3)催化剂作为一种高效的新型CO2加氢制甲醇的催化剂在学界饱受关注.In2 O3表面经过活化后会产生大量氧空位,氧空位周期性产生和湮灭组成的机制抑制了副反应的发生,将CO2高选择性地加氢转化为甲醇.文献中报道In2 O3