鎂合金表面熱障涂層的制備及其性能研究.pdf

1、鎂合金具有比強(qiáng)度、比剛度高,減振性好等一系列優(yōu)點(diǎn),在航空、航天、汽車、電子和家電等行業(yè)具有極其重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。但是鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑易腐蝕,硬度低不耐磨,熔點(diǎn)低耐熱性能差,導(dǎo)致鎂合金研究和應(yīng)用發(fā)展緩慢。鎂合金表面處理能有效改進(jìn)各種表面性能,提高其耐腐蝕、耐磨、耐熱性能。使用熟噴涂技術(shù)在金屬基底表面制備熱障涂層可以獲得耐磨、耐蝕、隔熱以及其他特殊的表面性能。8YSZ(8％的氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯)是經(jīng)典的、使用最廣泛的熱障涂層

2、材料,具有熱膨脹系數(shù)大、熱導(dǎo)率低、抗熱沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn),在柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)方面都表現(xiàn)出良好的性能。
　　 本文研究了在高強(qiáng)高韌的MB26稀土變形鎂合金表面制備陶瓷層為8YSZ的熱障涂層的工藝和性能,獲得了與基底結(jié)合穩(wěn)定、使用壽命長、耐腐蝕、耐磨和耐熱的熱障涂層。采用等離子噴涂法在MB26鎂合金基底表面制備以NiCrAlY為粘結(jié)層、8YSZ為陶瓷層的熱障涂層.在等離子噴涂過程中,鎂合金基底受熱發(fā)生氧化。通過冷卻水、壓縮空氣和自然空

3、氣冷卻來控制基底溫度,不同基底溫度下涂層與基底結(jié)合狀態(tài)不一樣?；诇囟雀叩臉悠吠繉愉佌剐院?但是基底氧化嚴(yán)重。壓縮空氣冷卻基底制備的樣品,涂層與基底的結(jié)合強(qiáng)度和抗熟震性能最好.熱障涂層改性MB26鎂合金表面后,使合金具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的表面性能,耐腐蝕性能顯著提高;在接觸磨損過程中能使合金的磨損量降低90％以上;厚度為108μm的8YSZ陶瓷層能使合金使用溫度提高約80℃。MB26鎂合金表面電弧噴涂制備Al涂層,經(jīng)40MPa冷壓和200℃

4、熱處理后涂層與基底之間形成微區(qū)冶金結(jié)合,兩者結(jié)合緊密。采用化學(xué)鍍在MB26鎂合金表面制備Ni鍍層,鍍層結(jié)合強(qiáng)度大、抗熱震性能好?；讎娚疤幚砗徒?jīng)230℃熱處理后的樣品結(jié)合強(qiáng)度和抗熱震性能進(jìn)一步提高。MB26鎂合金表面制備含Al或Ni中間層的熱障涂層。Al中間層的層狀裂紋容易擴(kuò)散導(dǎo)致斷裂失效,對涂層體系結(jié)合強(qiáng)度和抗熱震性能的提高無幫助。Ni中間層大幅提高熱障涂層與MB26鎂合金基底之間的結(jié)合強(qiáng)度。含Ni中間層的熱障涂層比直接在MB26鎂合