反應(yīng)超音速火焰噴涂合成TiC-Ni金屬-陶瓷涂層的研究.pdf

1、本文采用鈦、鎳以及石墨為原料，將自蔓延高溫合成（SHS）與超音速火焰噴涂技術(shù)相結(jié)合，制備出TiC-Ni金屬陶瓷涂層。根據(jù)熱力學(xué)原理計算了體系的反應(yīng)生成熱，計算結(jié)果表明體系中Ti與C的反應(yīng)為主反應(yīng)：通過熱力學(xué)編程計算，得到了成分參數(shù)與工藝參數(shù)對粒子表面溫度的影響規(guī)律、Ni含量對平衡相組成與絕熱燃燒溫度的影響規(guī)律、以及C／Ti比對平衡相組成的影響，從而為選擇成分參數(shù)和工藝參數(shù)提供理論依據(jù)。 探討了不同粉末制備工藝對涂層組織的影響，研

2、究結(jié)果表明，團(tuán)聚粉末滿足發(fā)生SHS反應(yīng)的熱力學(xué)條件，可以發(fā)生自蔓延反應(yīng)，得到了含有TiC的涂層；非團(tuán)聚粉中各組元相互分散，涂層產(chǎn)物中存在大量TiO<,2>相和NiO相，但無TiC相存在。Ni-Ti-C系在反應(yīng)超音速火焰噴涂過程中，Ti與C的放熱反應(yīng)是主要反應(yīng)并且反應(yīng)過程是逐步進(jìn)行的，當(dāng)噴距小于150mm時，反應(yīng)體系處于孕育期，噴距為150～210mm之間，體系處于反應(yīng)期，噴距大于210mm時，體系處于穩(wěn)定期。成分參數(shù)中Ni會在噴涂過程中

3、吸收多余反應(yīng)熱，減緩合成中粉末組分的氧化，并且起到粘結(jié)相金屬的作用；粉末組分中C／Ti比增大，涂層孔洞會減少，顯微硬度會增加，但總的來說，C／Ti比對涂層性能的影響并不很大；噴涂粉末粒度越大，原始粉末中含有的孔洞越多，這會使反應(yīng)組元的接觸程度降低，從而影響粉末的反應(yīng)程度：適量Mo的添加，有助于提高涂層的耐沖蝕磨損性能。采用正交試驗設(shè)計方法對粉末影響因素進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明，各因素的重要性順序為（主→次）：粉末粒度→送粉量→合金元素Mo含