第1章 陶瓷涂层概况 1
1.1 表面工程发展 2
1.2 涂层制备方法 3
1.2.1 热喷涂法 3
1.2.2 气相沉积法 6
1.2.3 其他制备方法 7
1.3 常用陶瓷涂层材料 8
1.4 涂层的结合机理 8
1.4.1 涂层与基材的结合机理 8
1.4.2 涂层间的结合 10
1.4.3 提高涂层结合强度的途径 11
1.5 陶瓷涂层的性能及检测 12
1.5.1 残余应力 12
1.5.2 涂层硬度 13
1.5.3 结合强度 13
1.5.4 气孔率 14
1.6 陶瓷涂层的应用 14
1.6.1 在航空航天领域的应用 14
1.6.2 高温超导体制件 15
1.6.3 在电子工业中的应用 15
1.6.4 医用生物陶瓷涂层 15
1.6.5 新型复合材料 16
1.6.6 制备节能材料 16
1.7存在的关键问题及发展趋势 17
1.7.1 存在问题及措施 17
1.7.2 发展趋势 18
参考文献 21
第2章 化学镀法制备Fe包覆Al复合粉体 29
2.1 化学镀简介 30
2.1.1 化学镀发展与应用 30
2.1.2 化学镀机理 33
2.2 Fe包覆Al复合粉体制备方法 35
2.2.1 硫酸亚铁的络合 35
2.2.2 镀液的配制 35
2.2.3 原料铝粉的预处理 35
2.2.4 施镀 36
2.2.5 后续处理 36
2.3 铝粉活化原理分析 37
2.4 工艺参数对镀覆效果的影响 38
2.4.1 pH值的影响 38
2.4.2 镀覆温度的影响 42
2.4.3 镀覆时间的影响 44
2.4.4 镀液组分的影响 45
2.4.5 络合剂的影响 47
2.4.6 表面活性剂的影响 48
2.4.7 其他因素的影响 49
2.5 Fe/Al复合粉体的表征 49
参考文献 50
第3章 等离子喷涂制备Fe-Al/Al2O3梯度涂层 53
3.1 Fe-Al/Al2O3梯度涂层等离子喷涂制备工艺 55
3.2 涂层形成机理 56
3.2.1 涂层形成过程及特征 56
3.2.2 喷涂层梯度化机制 59
3.3 Fe-Al/Al2O3涂层微观结构与成分分布 60
3.4 基体表面状态对Fe-Al/Al2O3复合涂层性能的影响 62
参考文献 68
第4章 激光熔覆制备Fe-Al涂层 71
4.1 激光熔覆技术概述 72
4.1.1 激光熔覆技术特点 72
4.1.2 激光熔覆层的结构 74
4.1.3 激光熔覆材料 75
4.1.4 影响激光熔覆质量的工艺参数 76
4.2 Fe/Al包覆粉体激光熔覆层的微观组织 77
4.3 激光熔覆中的凝固行为 80
4.4 激光熔覆层缺陷 85
4.4.1 裂纹 85
4.4.2 气孔 87
4.5 Fe3Al粉体激光熔覆层的微观组织 88
4.6 激光熔覆工艺对熔覆层的影响 92
4.6.1 激光熔覆功率对熔覆层的影响 92
4.6.2 扫描速度对熔覆层的影响 93
参考文献 95
第5章 合成法与镀层化学转化法制备Fe-Al/Al2O3涂层 99
5.1 合成法制备Fe-Al/Al2O3涂层 100
5.1.1 涂层微观结构与成分 100
5.1.2 合成机理分析 103
5.2 镀层化学转化法制备Fe-Al/Al2O3涂层 104
5.2.1 涂层形成机制 105
5.2.2 涂层微观结构与组成 107
参考文献 110
第6章 Fe-Al/Al2O3涂层制备过程中的热机械行为 113
6.1 涂层中热应力的产生机理 114
6.2 制备引起的热应力估算 115
6.2.1 数学模型的建立 116
6.2.2 梯度涂层中各沉积层热机械参量的确定 119
6.2.3 关于计算模型的几点讨论 120
6.3 Fe3Al/Al2O3梯度涂层热机械行为分析 121
6.3.1 Fe3Al/Al2O3梯度涂层热应力计算 121
6.3.2 Fe3Al/Al2O3梯度涂层热机械行为特征分析 123
参考文献 128
第7章 Fe-Al/Al2O3涂层结合强度与微区力学行为 131
7.1 Fe-Al/Al2O3涂层结合强度 132
7.2 Fe-Al/Al2O3涂层结合机制分析 133
7.2.1 涂层与基体的机械作用 134
7.2.2 吸附作用 139
7.2.3 冶金作用 139
7.2.4 扩散与化合作用 139
7.3 Fe-Al/Al2O3涂层的显微硬度 141
7.4 Fe-Al/Al2O3涂层界面区力学行为 143
7.4.1 Fe3Al底层与基体界面区力学行为 144
7.4.2 Fe3Al粒子间界面区力学行为 147
7.4.3 Fe3Al/Al2O3界面区力学行为 149
参考文献 151
第8章 Fe-Al/Al2O3涂层抗热震性能 153
8.1 Fe-Al/Al2O3涂层的抗热震性能 154
8.2 Fe-Al/Al2O3涂层的热震损伤机理 156
8.2.1 Fe-Al/Al2O3涂层的热弹性形变应力 157
8.2.2 Fe-Al/Al2O3涂层的热震损伤 161
8.3 影响Fe-Al/Al2O3涂层抗热震性能的因素 167
参考文献 167
第9章 Fe-Al/Al2O3涂层的摩擦磨损性能 169
9.1 Fe-Al/Al2O3涂层摩擦性能 170
9.1.1 Fe-Al/Al2O3涂层的耐磨性 170
9.1.2 不同载荷下Fe3Al/Al2O3梯度涂层的摩擦行为 174
9.2 Fe3Al/Al2O3梯度涂层的磨损机制 177
9.2.1 固体摩擦表面的接触 177
9.2.2 载荷对Fe3Al/Al2O3梯度涂层摩擦性能的影响 178
9.2.3 Fe3Al/Al2O3梯度涂层磨损失效方式 180
参考文献 185