一、重力分离SHS复合管内衬(Al_2O_3+ZrO_2)复相陶瓷的显微组织与形成（论文文献综述）
谢凌云[1]（2020）在《激光表面熔凝Al2O3–ZrO2（Y2O3）陶瓷共晶层组织结构与形成机制》文中提出Al2O3-ZrO2共晶陶瓷在接近熔点的超高温环境中仍能保持优异的力学性能和和化学稳定性,在航空航天等超高温强氧化环境下具有极高的潜在应用价值。长期以来,科研工作者的研究主要偏重于工艺参数对组织性能的影响,而对其凝固机理研究得相对较少。本文针对快速凝固条件下Al2O3-ZrO2（Y2O3）伪二元共晶陶瓷层的形成机制进行研究,利用激光在高致密复相陶瓷块体表面进行快速重熔,通过对其微观形貌及力学性能的分析表征,研究凝固生长条件及第三组元含量对凝固组织演化的影响,并分析共晶微观组织与力学性能的相关性。利用热压烧结法成功制备致密度98%以上的Al2O3-ZrO2（Y2O3）复相陶瓷基体,利用激光在复相陶瓷基体表面成功获得快速熔凝Al2O3-ZrO2（Y2O3）共晶陶瓷层。固液界面处Al2O3以小平面方式率先形核,凝固组织生长方向在温度梯度与生长速度的共同作用下从共晶层底部至表面会逐渐发生偏转,同时微观组织逐渐细化。共晶层表面为定向排列的柱状晶。共晶层的显微硬度从共晶层底部至表面呈逐渐上升的趋势。温度梯度是控制熔池底部共晶生长的主要因素,而共晶层表面共晶生长主要受生长速度控制,表面柱状晶特征尺寸随扫描速率的增大呈明显下降趋势,不同生长速度下柱状晶内规则共晶间距λre=115～150nm,非规则共晶间距λir=143～239nm。根据JH模型得到不同激光工艺参数下的共晶生长速度为290.6～835.2μm/s,过冷度为2.73～4.62K。快速凝固条件下规则共晶组织与非规则共晶组织的转变是动力学过冷度作用的结果。在不同凝固工艺下,随着生长速度和过冷度的升高固液界面的生长方式由平面生长向胞状生长转变。溶质扩散在快速生长过程中起主要作用。随着Y2O3含量的增加,共晶层中ZrO2逐渐由四方相向立方相过渡。同时Y2O3含量的升高改变了固液界面溶质分布及实际过冷度,共晶层表面柱状晶宽度呈先减小后增大的非单调性变化,随着动力学过冷度的减小柱状晶内共晶组织逐渐转变为规则共晶组织。不同Y2O3含量的Al2O3-ZrO2（Y2O3）共晶层的显微硬度均明显高于同成分复相陶瓷基体。随着Y2O3含量的升高,共晶陶瓷的物相结构和微观组织发生变化,显微硬度呈先增大后减小的非单调性变化。
侯星慧[2]（2018）在《金属管道内流体流动带电特性及其原位合成复合陶瓷涂层的研究》文中提出金属管道是流体输送的主要工具,它具有运输成本低、投资少、效率高、密闭性好和运输量大等优点,已广泛应用于国民经济的诸多领域。随着我国石化工业的发展,管道运输的优越性越来越被人们所认识,但由于其敷设环境、输送介质、设备老化、运行年限的增长等问题,管道腐蚀成为引起管道破坏和失效的主要因素。这不但给国民经济带来巨大的损失,同时也会给生产生活造成极大的困难,为了防止金属腐蚀带来的危害,有必要大力深入研究腐蚀的原理和应对措施。金属管道腐蚀是一个复杂的过程,受到多种因素的影响,其中电化学腐蚀是影响其使用寿命的最主要的表现形式。因此,研究金属管道的腐蚀与防护技术,减缓金属管道的腐蚀进程和穿孔损坏,成为管道运输工程中亟待解决的问题,这对保证工业生产的顺利进行和降低运输成本具有重要意义。在总结和回顾前人研究的基础上,本研究首先探讨了金属管道中的流动带电现象及其对金属壁面腐蚀进程的影响。从电的角度出发,基于双电层理论在静电领域的应用,流体流动在金属壁面聚集的电荷对电化学腐蚀反应的电极电势产生了极化作用,从而影响了金属管道的腐蚀进程。研究表明:随着流体流速的增加,在金属壁面产生和聚集的电荷量增加,但由于其界面双电层的形成机制不同及流体本身性质的差异,形成电荷的数量和极性及其变化趋势就有所差异。因此,提出了在金属管内安装电荷捕捉器来降低电荷的积聚,进而从根本上抑制了金属腐蚀。为了更有效更全面地解决金属腐蚀问题,本研究提出了一种在金属管内表面通过自蔓延高温合成制备陶瓷涂层的方法,此陶瓷内衬层将金属管壁和输送流体介质完全隔离开来,大幅度降低了腐蚀性流体介质对金属管壁的侵蚀。由于氧化铝具有高熔点、高硬度和质量轻等特点,采用Al-Fe2O3铝热体系燃烧合成Al2O3陶瓷内衬复合钢管成为国内外学者关注的热点。不同铝热体系的放热量不同,其对自蔓延高温合成反应速率有着重要影响。针对单一 Al-Fe2O3铝热体系的高放热和高速率反应会引起严重喷溅的特点,本研究引入了一种新的氧化剂来平稳SHS反应过程,进而利用Al-Fe2O3/Al-Cr2O3复合反应体系制备出质量和性能更加优良的Al2O3-Fe-Cr陶瓷内衬复合钢管。研究表明:随着Cr2O3添加量的增加,反应速率降低,制备的陶瓷涂层厚度和硬度增加,进而提高了复合钢管的耐磨性。复合反应体系生成的Fe-Cr合金相代替单一的金属相Fe弥散分布于Al2O3陶瓷枝晶间隙,降低了凝固过程中形成的缩孔,显着地提高了复合钢管的耐蚀性和致密性。此外,重力分离-SHS过程在金属管基体和陶瓷涂层中间形成了一层较薄的过渡金属层,这对缓冲复合钢管的残余应力和提高其结合强度具有重要的作用。当复合反应体系中w[Cr2O3]为14%时,可以获得具有综合优良性能的Al2O3-Fe-Cr陶瓷内衬复合钢管,即本实验中Al-Fe203/Al-Cr2O3的最佳摩尔比为8:2。孔隙度作为陶瓷内衬复合钢管的一项重要性能指标,它对复合钢管的耐磨耐蚀性、抗高温热震性和结合强度等性能有着至关重要的作用。为了提高重力分离-自蔓延高温合成法制备的陶瓷内衬复合钢管的致密性,本研究在具有最佳配比的复合反应体系中,引入了一种润湿剂-Na2B4O7来改善陶瓷和金属之间的润湿性。润湿剂的加入可以改善自蔓延反应产物相间以及相与管间的润湿性,增加了它们之间的接触面积,促进彼此之间的结合,增强黏结力和提高致密度,从而提高复合钢管的强度。通过在复合反应体系中添加Na2B4O7,改变了陶瓷涂层的相组成,除了生成陶瓷相Al2O3和金属合金相Fe-Cr之外,还有固溶体相（Al0.9Cr0.1）2O3。Na2B4O7对润湿性的改善使Al2O3和Fe/Cr的分离不完全,增加了陶瓷相中金属相Fe和Cr的百分含量,并形成了陶瓷涂层-金属过渡层-钢管基体的过渡结构。随着Na2B4O7的增加,中间过渡层的厚度减小,陶瓷层与过渡层之间的界线越来越模糊,这有助于提高复合钢管的韧性。此外,在复合反应系统Al-Fe203/Al-Cr2O3中,利用重力分离-SHS法制备的陶瓷涂层的均匀致密性先增加后下降,并在Na2B4O7添加的质量分数为14%时获得较致密的陶瓷涂层。在重力分离SHS法制得的陶瓷内衬复合钢管中,陶瓷涂层与金属管之间的结合性决定了复合钢管的结合强度和抗热震性能,从而对复合钢管的质量及使用寿命有着重大影响。在高速率的SHS反应过程中,反应过程难以控制,由此造成的陶瓷内衬的结构缺陷引起了研究学者的高度重视,本研究在具有最佳配比的复合反应体系中,引入了一种稀释剂SiO2来制约SHS反应速率,从而达到优化SHS反应过程的目的。通过在复合反应系统中添加SiO2,可以降低陶瓷相的熔点,生成低熔点相Al2O3·SiO2,提高液相熔体的流动性,延长液相分离时间,进而降低陶瓷涂层的孔隙率。SiO2的增加还降低了 SHS反应速率,使初晶相Al2O3的初始结晶温度和结晶终止温度降低,增加了参与共晶和包晶反应的液相量,从而加快了气体的逸出速率,促进了陶瓷涂层的致密化。此外,随着SiO2的添加,金属相可以以颗粒或长条状的形式均匀分布于Al2O3陶瓷相中,生成更均匀平滑的陶瓷涂层。本研究从不同的角度出发提出了抑制和降低金属钢管腐蚀的方法,为自蔓延合成陶瓷内衬复合钢管的应用提供了重要的理论依据和借鉴,有助于促进原位合成技术在金属腐蚀与防护领域的发展,这对延长管道的使用寿命有很重要的意义。
范力[3]（2016）在《改善SHS复相陶瓷内衬制备工艺与性能的研究》文中研究表明自蔓延高温合成技术是利用原料组分间化学反应放热制备材料的新技术。通过重力自蔓延高温合成技术制备的陶瓷内衬复合钢管具有优良的耐腐蚀、耐磨损及耐高温性能,但陶瓷层厚度控制工艺复杂、对于有缺陷的陶瓷层不能进行修补、陶瓷层与钢管结合强度较低等问题丞待解决。本研究采用重力自蔓延高温合成技术制备复相陶瓷内衬管,研究了消失芯直径变化对陶瓷层厚度、硬度、气孔率等力学性能的影响;研究不同含量SiO2、ZrO2对陶瓷层致密度的影响规律;研究了不同含量TiC+Al+Ti+C体系对陶瓷层与钢管结合性能的影响。研究表明,反应最佳配比为Al与Fe2O3的重量比为2:5且体系质量占90%,SiO2含量为10%,加入消失芯直径占钢管内径1/3时,陶瓷层的厚度最高,硬度,抗弯强度最大,气孔率最低;加入甘油粘结剂的含量占总质量的15%,Al与Fe2O3的重量比是2:5且体系质量占82%、SiO2质量为8%,ZrO2为10%时制成的压制块通过自蔓延反应得到的陶瓷层气孔率最低,抗弯强度,硬度最高。当加入8%的TiC+Al+Ti+C体系时,生成的Ti3AlC2提高了陶瓷层与钢管的结合性能和抗弯强度,降低了陶瓷层的气孔率。
高海东,王泽华,邵佳[4]（2016）在《高温自蔓延合成复合涂层的研究现状》文中指出高温自蔓延合成技术因其节约能源、生产效率高、投资少、产品纯度高等特点,已用于制备特种性能陶瓷,是一种潜在的制备高性能涂层的方法。介绍了由传统高温自蔓延合成技术延伸发展起来的自蔓延铸造涂层技术、自蔓延气相传输涂层技术、自蔓延烧结涂层技术和自蔓延反应喷涂涂层技术,重点分析了各种自蔓延合成涂层技术的基本原理、工艺特点、涂层特点、应用情况、研究现状及存在的主要问题。针对自蔓延合成涂层技术存在的问题,如孔隙率高（一般达5%20%）、结合强度差（低于50 MPa）、反应速度快、过程难以控制等,提出了高温自蔓延合成复合涂层技术的研究方向:优化反应体系组分设计,设法避免低气化点反应生成相的形成,减轻自蔓延合成反应过程中的飞溅;加入添加剂延长液态停留时间和增强液相流动性;选择反应生成相与相之间以及生成相与基体金属都具有良好润湿性的反应体系;优化涂层结构设计,设计复合结构和梯度结构的涂层体系,提高涂层与金属基体的结合质量。
张改萍[5]（2013）在《重力SHS分离法制备（ZrO2+Al2O3）复相陶瓷内衬管工艺的研究》文中研究指明自蔓延高温合成（Self-propagating High-temperature Synthesis,简称SHS），是利用原料组分放热化学反应而制备材料的新技术。重力SHS分离法制备陶瓷内衬复合钢管受到了学术界的广泛关注，但其韧性差、抗热震性不高以及致密性低等影响了内衬管的应用。针对此问题，本文采用重力SHS法制备（ZrO2+Al2O3）复相陶瓷内衬管，利用正交实验优化ZrO2、NaF、SiO2的添加量以获得显微硬度、气孔率、抗热震性及断裂韧性综合性能优异的最优配比；研究经Y2O3稳定化ZrO2对复相陶瓷内衬管的微观组织、各项性能、结合界面的影响；研究空冷、水冷、炉冷及燃烧过程中辅加水平机械振动等不同工艺参数对内衬管微观组织及各项物理力学性能的影响。研究表明，添加剂的最优配比为10%ZrO2、4%NaF、2%SiO2，其显微硬度值为1273.8、气孔率为5.34%、抗热震性为14次、断裂韧性值为15.37MPa·m1/2；ZrO2的含量水平对显微硬度、气孔率、抗热震性及断裂韧性等性能的影响排第一，NaF第二，SiO2第三；显微硬度值在10%ZrO2时呈现最大值，之后随ZrO2含量的增加而下降，气孔率、抗热震性及断裂韧性均在20%ZrO2时出现最优值。ZrO2含量为10%、20%、30%、40%时，陶瓷层的微观组织分别为离异共晶、棒晶、层片状、棒晶等共晶组织。经Y2O3稳定后的含量为10%、20%、30%的ZrO2，复相陶瓷微观组织分别为离异共晶、放射状和雪花状等共晶组织。稳定化ZrO2内衬管抗热震性有较大提升，显微硬度、气孔率及断裂韧性都略有下降，结合界面优于未稳定ZrO2内衬管。以10%ZrO2、2%NaF、2%SiO2为添加剂，其余组分为铝热剂，研究不同工艺参数对内衬管组织及性能的影响。空冷后，Al2O3为长径比较大的柱状晶，ZrO2分布于Al2O3枝晶间；水冷处理后，Al2O3呈等轴晶，ZrO2以条絮状分布于Al2O3晶界；炉冷后ZrO2晶粒较大，呈块状分布于Al2O3晶粒之间；水平振动之后呈现弱化的柱状晶，长径比减小。非空冷后，显微硬度都略有增加；抗热震性有较大提升，特别是辅以水平振动；水冷后气孔率增加，炉冷和水平振动气孔率下降；断裂韧性除水平振动有小幅下降外，水冷和炉冷都有较大下降。
朱昱,黄锋,孙书刚,倪红军[6]（2012）在《重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管的研究进展》文中提出概述了重力分离自蔓延高温合成技术（SHS）和离心SHS技术制备复合钢管的优缺点,从提高陶瓷层结合强度、韧性、致密度、耐蚀性4个方面,综述了重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管性能的发展过程,并对其前景进行了展望。
李宁[7]（2012）在《SHS钢管热障减摩涂层的组织与性能研究》文中认为自蔓延高温合成（SHS）是一种利用反应物之间产生的高化学反应热，短时间内合成所需材料的新技术，因其具有传统涂层工艺无法比拟的诸多优点，得到了广泛应用。本文在分析SHS的热力学、动力学、燃烧机理、优点及应用等文献的基础上，将SHS技术应用于钢管内衬涂层，采用重力分离SHS法，成功地制备出了隔热、减摩、耐蚀的热障涂层。采用重力分离SHS技术制备陶瓷内衬复合管，在钢管内壁涂覆TiC、Al2O3陶瓷涂层；通过金相观察、X射线衍射分析、SEM形貌分析以及EDS能谱分析等表征手段，对陶瓷内衬涂层进行了组织研究，并进行了致密性、抗热震、耐腐蚀等方面的性能研究。考察了管径大小、装料密度、添加剂种类及含量对涂层组织与性能的影响；最后对热障涂层进行了理论分析。论文取得了以下主要结果：（1）采用本重力分离SHS法，成功地制备出了隔热、耐磨、耐蚀的热障涂层。由于反应液相中的Fe与Al2O3两相分离不完全，Fe在钢管基体和内衬陶瓷层之间形成金属过渡层，其界面结合良好。陶瓷层中存在的铁颗粒和空洞随SiO2含量的减少而减少。（2）涂层以Al2O3相为主，还有较多的FeA12O4相。添加剂不改变涂层的主要相组成。但是，适量地添加MgO时，FeA12O4相消失，产物主要相为Al2O3相。（3）装料密度增加，陶瓷层厚度变大，孔隙率减小；管径增大，涂层硬度随之增大。充填密度为1.5g/cm3时，陶瓷层孔隙率最小，达9.0%，厚度最大为1.6mm。管径25cm时涂层孔隙率最小，硬度最大，达1917HV。（4）涂层硬度较基材硬度有较大提高，均可达1100HV以上。随SiO2含量增加及CrO3含量的减小，内衬陶瓷层厚度增加，孔隙率先变小后增加，密度先增大后减小，当添加2%SiO2+6%CrO3时，涂层孔隙率最小，硬度最大；添加剂为Al2O3、ZnO、TiO2、MgO时涂层硬度也较高，其中添加TiO2的涂层硬度最高，可达1490HV。（5）热震实验结果表明，添加2%SiO2的涂层试样，其抗热震性能最好。腐蚀失重实验显示添加4%SiO2+4%CrO3的涂层耐蚀性最好，XRD分析结果显示，腐蚀过程中发生反应的相主要为FeA12O4相和Mg2SiO4相。（6） Al2O3/TiC涂层样品主要相为Al2O3相和TiC相，添加Ni的样品涂层中还有较多Cr相及AlNi相。Al2O3/TiC涂层硬度较大，且致密度较高。添加Ni的样品致密度和硬度都有进一步的提高，抗热震性也有提高，但腐蚀失重率有所增加。（7）摩擦磨损实验显示涂层相比钢材具有较小的摩擦系数，证明其具有较好的减摩性能。参照钢管的一维稳态导热模型，从理论上分析并计算热障涂层的隔热效果，结果显示热障涂层的隔热温差可达532K，具有良好的隔热效果。
朱昱,孙书刚,黄锋,倪红军[8]（2012）在《纳米铝热体系制备陶瓷复合钢管组织及性能》文中研究说明采用纳米铝热体系制备了陶瓷复合钢管,研究了纳米铝热剂中添加4%Na2B4O7+2%、4%、6%、8%（质量分数）纳米SiO2对其组织性能的影响。XRD分析结果表明,陶瓷层主相为α-Al2O3和FeAl2O4,杂相为Al2SiO5和B2O3;金相显微镜和SEM观察表明,α-Al2O3枝晶较细,排布密集,FeAl2O4呈晶间分布;测试结果表明陶瓷致密度可达95%,压溃强度和压剪强度分别可达499 MPa、22.6 MPa。
李厚补,严密林,戚东涛,丁楠[9]（2011）在《自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的性能评价》文中研究说明对自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的力学性能、耐腐蚀性、耐磨性、抗热震性和抗机械冲击性进行全面分析,评价了提高自蔓延高温合成陶瓷内衬复合管整体性能的相关措施。
李厚补,严密林,戚东涛,丁楠[10]（2011）在《重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管存在问题评述》文中研究指明在介绍重力分离自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管制备原理的基础上,从陶瓷衬层致密度、裂纹、韧性和界面结合强度以及复合管耐蚀性能等方面,分析了该陶瓷内衬复合钢管存在的问题,并针对以上问题提出了改善复合管整体性能的措施。
二、重力分离SHS复合管内衬(Al_2O_3+ZrO_2)复相陶瓷的显微组织与形成（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、重力分离SHS复合管内衬(Al_2O_3+ZrO_2)复相陶瓷的显微组织与形成（论文提纲范文）
（1）激光表面熔凝Al2O3–ZrO2（Y2O3）陶瓷共晶层组织结构与形成机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Al_2O_3基共晶陶瓷概述 |
| 1.2.1 Al_2O_3基共晶陶瓷体系 |
| 1.2.2 Al_2O_3基共晶陶瓷凝固组织特征 |
| 1.2.3 Al_2O_3基共晶复相陶瓷的熔凝制备方法 |
| 1.2.4 Al_2O_3基共晶陶瓷的高温稳定性及力学性能 |
| 1.3 快速凝固过程中凝固界面稳定性 |
| 1.4 Al_2O_3–ZrO_2 共晶陶瓷激光快速熔凝及其性能 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 试验材料及仪器 |
| 2.1.1 试验所需原材料 |
| 2.1.2 试验所需仪器 |
| 2.2 试验样品的制备 |
| 2.2.1 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)纳米复相粉体球磨制备 |
| 2.2.2 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)复相陶瓷热压烧结制备 |
| 2.2.3 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷层激光表面熔凝制备 |
| 2.2.4 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷脉冲放电等离子辅助熔凝制备 |
| 2.3 材料的组织结构分析 |
| 2.3.1 XRD物相分析 |
| 2.3.2 拉曼光谱分析 |
| 2.3.3 扫描电镜(SEM)分析 |
| 2.4 材料的基本性能测试 |
| 2.4.1 实际密度测定 |
| 2.4.2 维氏硬度及显微硬度测试 |
| 第3章 激光表面熔凝Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷凝固组织及力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)复相陶瓷的组织性能 |
| 3.2.1 Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)复相陶瓷的组织结构 |
| 3.2.2 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)复相陶瓷的力学性能 |
| 3.3 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷工艺优化 |
| 3.4 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷凝固组织特征 |
| 3.4.1 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的物相结构 |
| 3.4.2 熔池中心胞状组织的形核机制 |
| 3.4.3 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷层组织演变规律 |
| 3.5 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的力学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不同生长速率Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的凝固组织演变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光工艺参数对晶胞内部共晶生长的影响 |
| 4.2.1 激光扫描速率对共晶组织的影响 |
| 4.2.2 Al_2O_3-ZrO_2 共晶陶瓷生长速度及过冷度理论预测 |
| 4.2.3 规则共晶组织与非规则共晶组织并存机制 |
| 4.3 过冷度对共晶陶瓷形核及生长的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Y_2O_3 含量对Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶层组织结构演变的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Y_2O_3 含量对激光表面熔凝Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷物相结构的影响 |
| 5.3 Y_2O_3 含量对激光表面熔凝Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶组织的影响 |
| 5.3.1 Y_2O_3含量对熔池底部共晶组织的影响 |
| 5.3.2 Y_2O_3含量对共晶层表面共晶组织的影响 |
| 5.4 Y_2O_3 含量对激光表面熔凝Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶层力学性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）金属管道内流体流动带电特性及其原位合成复合陶瓷涂层的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 课题创新点 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 自蔓延高温合成技术(SHS) |
| 2.1.1 自蔓延高温合成技术的简介 |
| 2.1.2 自蔓延高温合成技术的发展 |
| 2.1.3 自蔓延高温合成技术的理论基础 |
| 2.1.4 自蔓延高温合成技术的影响因素 |
| 2.2 自蔓延高温合成法制备陶瓷内衬复合钢管 |
| 2.2.1 SHS制备陶瓷内衬复合钢管技术简介 |
| 2.2.2 离心SHS法制备陶瓷内衬复合管技术 |
| 2.2.3 重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管技术 |
| 2.2.4 陶瓷内衬复合钢管的合成机理 |
| 2.3 自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管技术 |
| 2.3.1 陶瓷内衬复合钢管的性能 |
| 2.3.2 陶瓷内衬复合钢管与其他管道的性能比较(优点) |
| 2.3.3 陶瓷内衬复合钢管的发展方向(存在的问题) |
| 第3章 金属钢管中的流动带电及其腐蚀的研究与防护 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 金属腐蚀与腐蚀电池 |
| 3.1.2 电极电势与双电层 |
| 3.1.3 电极极化 |
| 3.1.4 摩擦起电 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 实验装置 |
| 3.2.3 实验过程 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 管壁电压随流体流动状态的变化 |
| 3.3.2 不同流体的电压和电流随流速的变化 |
| 3.3.3 电荷捕捉器对金属管壁电荷积聚的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Al-Fe_2O_3/Al-Cr_2O_3体系制备陶瓷内衬复合钢管 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验过程 |
| 4.2.4 实验检测 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 反应过程特点 |
| 4.3.2 陶瓷涂层厚度 |
| 4.3.3 陶瓷涂层致密度 |
| 4.3.4 陶瓷涂层硬度 |
| 4.3.5 陶瓷涂层相结构 |
| 4.3.6 陶瓷涂层组成分布 |
| 4.3.7 复合钢管微观结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Na_2B_4O_7致密化陶瓷内衬复合钢管的作用机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 实验过程 |
| 5.2.4 实验检测 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 陶瓷涂层相结构 |
| 5.3.2 陶瓷涂层组成分布 |
| 5.3.3 陶瓷涂层微观形貌 |
| 5.3.4 陶瓷涂层硬度 |
| 5.3.5 复合钢管微观结构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 SiO_2影响陶瓷内衬复合钢管性能的作用机制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验设备 |
| 6.2.3 实验过程 |
| 6.2.4 实验检测 |
| 6.3 实验结果与分析 |
| 6.3.1 制备过程反应速率 |
| 6.3.2 陶瓷涂层相结构 |
| 6.3.3 陶瓷涂层组成分布 |
| 6.3.4 陶瓷涂层微观形貌 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）改善SHS复相陶瓷内衬制备工艺与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 自蔓延高温合成技术优点和用途 |
| 1.1.2 自蔓延高温合成技术的理论基础 |
| 1.1.3 自蔓延高温合成的影响因素 |
| 1.2 重力SHS法制备陶瓷内衬管的发展概况及前景 |
| 1.2.1 重力SHS复管合的原理及国内外研究现状 |
| 1.2.2 陶瓷内衬管复合管的优点 |
| 1.2.3 重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管存在的问题 |
| 1.3 TiC+Al+Ti+C材料以及其复合材料的研究进展 |
| 1.4 研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 实验原料 |
| 2.3.1 消失芯的确定 |
| 2.3.2 铝热剂量的确定 |
| 2.3.3 添加剂种类的确定 |
| 2.4 实验步骤 |
| 2.5 实验分析方法 |
| 2.5.1 消失芯抗压强度的测定 |
| 2.5.2 陶瓷层厚度的测量 |
| 2.5.3 陶瓷层硬度测试 |
| 2.5.4 陶瓷致密性的测量 |
| 2.5.5 陶瓷内衬层弯曲强度测量 |
| 2.5.6 组织缺陷和组织分析 |
| 第三章 消失芯工艺的确定及陶瓷层的性能 |
| 3.1 消失芯工艺的确定 |
| 3.1.1 粘结剂浓度对消失芯抗压强度的影响 |
| 3.1.2 温度对消失芯溃散量的影响 |
| 3.2 陶瓷层的性能 |
| 3.2.1 陶瓷层的厚度 |
| 3.2.2 陶瓷层的硬度 |
| 3.2.3 气孔率 |
| 3.2.4 陶瓷层的抗弯强度 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 预制反应块工艺及其对陶瓷层性能的影响 |
| 4.1 粘结剂量的确定 |
| 4.2 铝热剂和SiO_2量的确定 |
| 4.3 添加剂ZrO_2、Y_2O_3对陶瓷层力学性能的影响 |
| 4.4 局部修补和大管径钢管的制备 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TiC+Al+Ti+C体系对内衬管性能的影响 |
| 5.1 TiC+Al+Ti+C体系含量的确定 |
| 5.2 陶瓷内衬复合钢管的宏观形貌 |
| 5.3 物相组成分析 |
| 5.4 界面微观形貌分析 |
| 5.5 显微硬度测试 |
| 5.6 抗弯强度的测试 |
| 5.7 气孔率的测试 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）高温自蔓延合成复合涂层的研究现状（论文提纲范文）
| 1 SHS表面涂层技术 |
| 1. 1 SHS铸造涂层技术 |
| 1. 1. 1 SHS熔铸涂层技术 |
| 1. 1. 2 SHS铸渗涂层技术 |
| 1. 1. 3 SHS离心铸造涂层技术 |
| 1. 2 SHS气相传输涂层技术 |
| 1. 3 SHS烧结涂层技术 |
| 1. 4 SHS反应喷涂涂层技术 |
| 2 问题与展望 |
（5）重力SHS分离法制备（ZrO2+Al2O3）复相陶瓷内衬管工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自蔓延高温合成法制备内衬管的研究背景 |
| 1.2 重力 SHS 分离法制备复合钢管 |
| 1.2.1 自蔓延高温合成技术简介 |
| 1.2.2 重力 SHS 分离法的原理 |
| 1.2.3 重力 SHS 分离法的影响因素 |
| 1.2.4 重力 SHS 分离法的研究现状 |
| 1.3 陶瓷材料增韧 |
| 1.3.1 改善陶瓷显微结构增韧 |
| 1.3.2 第二相增韧 |
| 1.4 ZrO_2增韧 |
| 1.4.1 ZrO_2增韧机理 |
| 1.4.2 ZrO_2增韧 Al_2O_3应用实例 |
| 1.5 Al_2O_3单相陶瓷内衬层存在的问题 |
| 1.6 本研究意义及内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验过程 |
| 2.1 试验材料及设备 |
| 2.2 实验内容及程序 |
| 2.3 添加剂的选取 |
| 2.4 不同工艺参数的陶瓷内衬内衬管制备 |
| 2.5 实验分析方法 |
| 2.5.1 物理及力学性能测试 |
| 2.5.2 微观组织及物相分析 |
| 第三章 添加剂的正交实验 |
| 3.1 实验方案 |
| 3.2 正交实验结果分析 |
| 3.3 正交实验结果验证 |
| 3.4 微观组织分析 |
| 3.4.1 Al_2O_3-ZrO_2二元共晶组织分析 |
| 3.4.2 影响共晶组织的因素 |
| 3.4.3 正交实验微观组织分析 |
| 3.5 添加剂对内衬管物理力学性能的影响 |
| 3.5.1 添加剂对硬度的影响 |
| 3.5.2 添加剂对气孔率的影响 |
| 3.5.3 添加剂对抗热震性的影响 |
| 3.5.4 添加剂对断裂韧性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Y_2O_3稳定化 ZrO_2对内衬管的影响 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.2 ZrO_2晶型对比 |
| 4.3 稳定化 ZrO_2对显微组织的影响 |
| 4.4 稳定化 ZrO_2对内衬管结合界面的影响 |
| 4.5 稳定化 ZrO_2对内衬管物理及力学性能的影响 |
| 4.5.1 稳定化 ZrO_2对显微硬度的影响 |
| 4.5.2 稳定化 ZrO_2对气孔率的影响 |
| 4.5.3 稳定化 ZrO_2对抗热震性能的影响 |
| 4.5.4 稳定化 ZrO_2对断裂韧性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 不同工艺参数对内衬管的影响 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.2 不同工艺参数对内衬管显微组织的影响 |
| 5.2.1 宏观组织分析 |
| 5.2.2 微观组织分析 |
| 5.3 不同工艺参数对内衬管物理及力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管的研究进展（论文提纲范文）
| 0 前 言 |
| 1 提高陶瓷层结合强度 |
| 1.1 优化工艺 |
| 1.2 施加添加剂 |
| 2 提高陶瓷层韧性 |
| 3 提高陶瓷层致密度 |
| 4 提高陶瓷层耐蚀性 |
| 5 结 语 |
（7）SHS钢管热障减摩涂层的组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 自蔓延高温合成技术（SHS） |
| 1.1.1 SHS 的发展 |
| 1.1.2 SHS 的基础理论 |
| 1.1.3 SHS 的影响因素 |
| 1.1.4 SHS 的优点及应用 |
| 1.2 SHS 技术在陶瓷内衬复合钢管中的应用 |
| 1.2.1 离心 SHS 法制备陶瓷内衬复合管 |
| 1.2.2 重力 SHS 法制备陶瓷内衬复合管 |
| 1.3 热障耐磨涂层 |
| 1.3.1 热障涂层 |
| 1.3.2 耐磨涂层 |
| 1.4 课题研究意义、目的及内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 课题研究目的及内容 |
| 2 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 材料的制备 |
| 2.3.2 金相观察 |
| 2.3.3 SEM+EDS 分析 |
| 2.3.4 XRD 分析 |
| 2.3.5 密度、孔隙率实验 |
| 2.3.6 硬度测试 |
| 2.3.7 热震性实验 |
| 2.3.8 腐蚀失重实验 |
| 2.3.9 摩擦磨损试验 |
| 3 重力分离 SHS 制备钢管内衬 Al_2O_3涂层 |
| 3.1 样品制备 |
| 3.2 陶瓷内衬复合管宏观形貌 |
| 3.3 涂层组织及物相分析 |
| 3.3.1 金相组织观察 |
| 3.3.2 XRD 试验结果 |
| 3.3.3 SEM+EDS 分析 |
| 3.4 管径、装料密度对涂层组织及性能的影响 |
| 3.4.1 装料密度对涂层物相的影响 |
| 3.4.2 装料密度对涂层厚度、孔隙率的影响 |
| 3.4.3 管径、装料密度对涂层硬度影响 |
| 3.5 添加剂对涂层组织及性能的影响 |
| 3.5.1 添加剂对涂层物相的影响 |
| 3.5.2 添加剂对涂层组织的影响 |
| 3.5.3 添加剂对涂层密度、孔隙率的影响 |
| 3.5.4 添加剂对涂层硬度的影响 |
| 3.5.5 添加剂对涂层厚度的影响 |
| 3.5.6 添加剂对涂层抗热震性能的影响 |
| 3.5.7 添加剂对涂层抗腐蚀性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 重力分离 SHS 制备钢管内衬 Al_2O_3/TiC 涂层 |
| 4.1 样品制备 |
| 4.2 样品组织与性能分析 |
| 4.2.1 涂层 XRD 分析 |
| 4.2.2 涂层 SEM+EDS 分析 |
| 4.2.3 涂层性能测试 |
| 4.3 应用实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 摩擦磨损实验及热障理论分析 |
| 5.1 摩擦磨损实验 |
| 5.2 热障涂层失效机理分析 |
| 5.2.1 不匹配热应力、温度梯度应力、相变应力 |
| 5.2.2 TGO 生长应力 |
| 5.3 热障涂层隔热性能分析 |
| 5.3.1 热量传递的基本方式 |
| 5.3.2 热障涂层隔热效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
（8）纳米铝热体系制备陶瓷复合钢管组织及性能（论文提纲范文）
| 1 实验材料及方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.2 实验过程 |
| 1.3 测试方法 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 复合管微观结构分析 |
| 2.2 复合管的力学性能 |
| 2.3 陶瓷层的致密度 |
| 3 结论 |
（9）自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的性能评价（论文提纲范文）
| 1 SHS陶瓷内衬复合钢管原理和分类 |
| 2 SHS陶瓷内衬复合钢管性能评价 |
| 2.1 力学性能 |
| 2.2 耐蚀性能 |
| 2.3 耐磨性 |
| 2.4 抗热震性和抗机械冲击性 |
| 3 结语 |
（10）重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管存在问题评述（论文提纲范文）
| 1 SHS陶瓷内衬复合钢管原理 |
| 2 SHS陶瓷内衬复合钢管存在的问题 |
| 2.1 陶瓷衬层致密度 |
| 2.1.1 施加添加剂 |
| 2.1.2 优化合成工艺 |
| 2.2 陶瓷衬层裂纹 |
| 2.3 陶瓷衬层韧性 |
| 2.4 界面结合强度 |
| 2.5 复合管耐蚀性能 |
| 3 结束语 |
四、重力分离SHS复合管内衬(Al_2O_3+ZrO_2)复相陶瓷的显微组织与形成（论文参考文献）
- [1]激光表面熔凝Al2O3–ZrO2（Y2O3）陶瓷共晶层组织结构与形成机制[D]. 谢凌云. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [2]金属管道内流体流动带电特性及其原位合成复合陶瓷涂层的研究[D]. 侯星慧. 东北大学, 2018(01)
- [3]改善SHS复相陶瓷内衬制备工艺与性能的研究[D]. 范力. 长安大学, 2016(02)
- [4]高温自蔓延合成复合涂层的研究现状[J]. 高海东,王泽华,邵佳. 表面技术, 2016(04)
- [5]重力SHS分离法制备（ZrO2+Al2O3）复相陶瓷内衬管工艺的研究[D]. 张改萍. 长安大学, 2013(06)
- [6]重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管的研究进展[J]. 朱昱,黄锋,孙书刚,倪红军. 材料保护, 2012(04)
- [7]SHS钢管热障减摩涂层的组织与性能研究[D]. 李宁. 重庆大学, 2012(03)
- [8]纳米铝热体系制备陶瓷复合钢管组织及性能[J]. 朱昱,孙书刚,黄锋,倪红军. 材料热处理学报, 2012(02)
- [9]自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的性能评价[J]. 李厚补,严密林,戚东涛,丁楠. 热加工工艺, 2011(08)
- [10]重力分离SHS陶瓷内衬复合钢管存在问题评述[J]. 李厚补,严密林,戚东涛,丁楠. 热加工工艺, 2011(02)