ZrO_2纳米颗粒对PEO涂层微观结构及热物理性能的影响
文献类型：期刊论文
| 作者 | 李国栋; 齐少豹; 朱剑威; 李志杰; 马飞; 李光 ; 夏原
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| 刊名 | 表面技术
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| 出版日期 | 2022-02-20 |
| 卷号 | 51期号:02页码:375-383 |
| 关键词 | 等离子体电解氧化 防护涂层 ZrO_2 热物理性能 高硅铝合金:多孔结构 |
| 英文摘要 | 目的提高PEO涂层的热物理性能。方法以活塞主流材料——高硅铝合金(ZL109)为基体,在硅酸盐系电解液中,添加不同浓度的ZrO_2纳米颗粒,制备一系列ZrO_2/Al_2O_3复合PEO涂层,并通过涡流测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析ZrO_2纳米颗粒对涂层生长、微观形貌、元素组成及晶相结构的影响规律。利用差式扫描热量仪(DSC)、激光导热仪(LFA)等设备探究各涂层的热物理性能。结果在PEO放电过程中,添加ZrO_2纳米颗粒使陶瓷膜两侧的击穿电压下降,当ZrO_2的质量浓度达到9 g/L时,击穿电压的下降幅度达30 V。ZrO_2能抑制陶瓷层中α-Al_2O_3晶体的生长,同时受放电能量的影响,涂层中的c-ZrO_2结晶度先增高、后降低。当ZrO_2的质量浓度为1.5 g/L时,涂层的微观形貌呈大孔嵌套小孔的"蜂巢"结构,并使涂层具有显著的低导热(0.13W/(K·m))特性。当ZrO_2的质量浓度为3g/L时,涂层表面出现显著的微裂纹,开放型孔洞增加,热扩散系数增大(0.7mm~2/s),热导率最高(0.42W/(K·m))。结论 ZrO_2的引入可以显著改变涂层的微观结构和热物理性能,当ZrO_2含量控制在一定量时,复合PEO涂层呈封闭型微孔结构,有助于降低涂层的比热容、热导及热扩散系数。 |
| 语种 | 中文 |
| 资助机构 | 国家自然科学基金(51871230,51701229)~~ |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/88455]  |
| 专题 | 宽域飞行工程科学与应用中心 |
| 作者单位 | 1.潍柴动力股份有限公司 2.中国科学院大学材料科学与光电工程中心 3.中国科学院力学研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李国栋,齐少豹,朱剑威,等. ZrO_2纳米颗粒对PEO涂层微观结构及热物理性能的影响[J]. 表面技术,2022,51(02):375-383. |
| APA | 李国栋.,齐少豹.,朱剑威.,李志杰.,马飞.,...&夏原.(2022).ZrO_2纳米颗粒对PEO涂层微观结构及热物理性能的影响.表面技术,51(02),375-383. |
| MLA | 李国栋,et al."ZrO_2纳米颗粒对PEO涂层微观结构及热物理性能的影响".表面技术 51.02(2022):375-383. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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