赵海涛[1]2001年在《铝基体上梯度热障层的研究》文中进行了进一步梳理针对低散热发动机主要部件铝活塞顶部制备热障涂层的需要，本文设计并用等离子喷涂法在铝基体上制备出梯度热障层，同时对其性能与组织结构进行研究，并用自制的设备评价其隔热特性。 本文通过分析选用ZrO_2+8wt％Y_2O_3与NiCrCoAlY制备梯度热障层。抗热震和拉伸试验结果表明，带有低温生长镍层的梯度热障层结合强度较高，抗热震性能较好；SEM和金相显微观测结果说明，梯度热障层结构致密，由基体至涂层表面，形成一种无宏观结合界面的成分呈梯度变化的组织结构；XRD相分析表明，梯度层中存在t-ZrO_2、Ni基固溶体和Al_2O_3相，而且衍射峰的强度变化体现了组元成分的梯度分布。本文自行设计安装的隔热试验装置，可有效评价涂层的隔热性能，并发现热障层中ZrO_2含量大于50％的部分对涂层隔热效果有主要贡献。
张学忱[2]2002年在《陶瓷/金属热障层活塞的研究》文中认为本文主要依据“低散热发动机”的研究思想，从提高活塞的抗热裂和降低活塞温度及热损失、热机效率出发，研制新型铝活塞——陶瓷／金属热障层内燃机活塞。研究的实质是：将功能梯度材料(FGMs)的概念引入热障涂层，形成陶瓷／金属梯度热障涂层。本文从理论分析、数值计算和实验研究叁个方面对陶瓷／金属热障涂层进行了系统的研究。 通过材料特性组合和优化设计，确定了活塞表面热障涂层的材料及结构：基体层+纯金属(Ni)层+陶瓷／金属梯度层+纯陶瓷涂层(ZrO_2+MgO)，其中梯度层由金属粉末NiCrCoAlY及陶瓷ZrO_2形成粘接层。 为验证活塞表面热障涂层残余应力的梯度缓解，进行了理论计算与实验对比，其结果是相符的。 为了实现应用型研究，本文进行了新型活塞的装机试验。 在此基础上，利用金相显微镜、岩相显微镜，扫描电镜及能谱分析等手段，分析了热障涂层的结合方式。研究结果表明，本文制备的梯度涂层中的氧化铝与镍合金间形成了化学键结合，同时又存在机械结合、物理结合和扩散结合等多种结合方式。由于化学键的形成和梯度技术的引入，大大提高了热障涂层的结合强度，为解决陶瓷／金属热障涂层活塞涂层的可靠性问题提供了新途径。
刘丽荣[3]2000年在《铝活塞上等离子喷涂镍合金与氧化物陶瓷连接的研究》文中研究指明本文主要研究铝活塞上等离子喷涂氧化物/镍合金梯度热障层的连接机理。通过对表面技术的研究，在热障层制备上引入梯度技术，并选择等离子喷涂技术来制备梯度涂层；在综合分析热障层残余热应力大小和陶瓷侧应力状态等因素的基础上，确定了梯度热障层各项参数的最佳值；对多种陶瓷材料的性能进行了比较，并根据活塞工作环境的具体要求，选择ZrO_2+8％Y_2O_3与已经确定的粘结层材料NiCrAlCoY来制成梯度热障层。 对所制备的梯度热障层进行了大量试验，结果表明，涂层各项性能均优良。在此基础上，利用金相显微镜、岩相显微镜、扫描电镜及能谱分析仪等分析了涂层的结合方式，研究结果表明，本文制备的梯度涂层中的氧化锆与镍合金间形成了化学键结合，同时又存在机械结合、物理结合和扩散结合等多种结合方式。由于化学键的形成和梯度技术的引入，大大提高了热障层的结合强度，这为今后解决TBCs可靠性的问题提出了新的思路。
陈景华[4]2000年在《铝活塞用金属间化合物热障层的研究》文中研究表明本文主要研究铝活塞热障层（TBC_(?)）金属间化合物及其制备工艺。利用相图、结合膨胀系数和晶胞参数，选定本实验中的金属间化合物；为防止活性金属在高温下易被氧化，采用真空烧结方法合成金属间化合物；经过对表面涂层技术的研究，继续选用等离子喷涂方法制备热障层；通过对涂层内部及涂层与铝合金基体界面结合情况的分析，TBC_(?)结构仍为基体+过渡层+工作层。 对所制备的涂层进行热震试验，结果表明，涂层结合强度较好。利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针及X射线衍射等方法分析了涂层间的结合情况，过渡层和基体间、工作层与过渡层间已形成了化学键结合，同时亦存在机械结合和物理结合。工作层的颗粒间有互熔现象，由X射线衍射分析可初步断定为金属间化合物。利用真空烧结工艺对金属间化合物的制备和性能进行了研究，在此基础上，将五元+AlNi、五元+TiAl_3热障层喷涂于摩托车活塞顶，进行道路试验1000km，结果较理想。
参考文献：
[1]. 铝基体上梯度热障层的研究[D]. 赵海涛. 长春理工大学. 2001
[2]. 陶瓷/金属热障层活塞的研究[D]. 张学忱. 长春理工大学. 2002
[3]. 铝活塞上等离子喷涂镍合金与氧化物陶瓷连接的研究[D]. 刘丽荣. 长春光学精密机械学院. 2000
[4]. 铝活塞用金属间化合物热障层的研究[D]. 陈景华. 长春光学精密机械学院. 2000
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