Aluminum-based amorphous nanocrystalline coating technology

【内容简介】

铝基非晶材料具有低密度、高强度、耐腐蚀、耐磨损等优异特性，近年来已成为海洋设施表面防护材料的研究热点之一。《铝基非晶纳米晶涂层技术》结合作者多年来的研究工作，概述了铝基非晶材料及其涂层制备技术的发展现状，系统介绍了三种铝基非晶纳米晶涂层材料制备、组织结构、力学性能、耐腐蚀和耐磨损性能，分析了热处理工艺对铝基非晶纳米晶涂层组织结构、力学性能、耐腐蚀和耐磨损性能的影响规律，*后介绍了铝基非晶纳米晶涂层的初步应用情况并分析了其经济性。

【目录】

目录
“先进制造技术丛书”序
序
前言
第1章 概述 1
1.1 铝基亚稳态材料概述 1
1.1.1 亚稳态材料概述 1
1.1.2 铝基非晶材料概述 2
1.1.3 铝基非晶合金玻璃形成能力概述 3
1.2 铝基非晶纳米晶涂层制备技术 7
1.2.1 铝基非晶纳米晶薄膜层制备技术 7
1.2.2 铝基非晶纳米晶厚涂层制备技术 10
参考文献 13
第2章 Al-Ni-Mm-Co非晶纳米晶涂层 20
2.1 高速电弧喷涂Al-Ni-Mm-Co非晶纳米晶涂层工艺调控 20
2.1.1 高速电弧喷涂工艺参数的正交优化试验 20
2.1.2 不同因素和水平对涂层性能的影响 25
2.2 Al-Ni-Mm(-Co)涂层结构与微观力学性能 29
2.2.1 Al-Ni-Mm(-Co)涂层微观组织结构表征 29
2.2.2 非晶纳米晶形成机理分析 38
2.2.3 铝基非晶纳米晶高速电弧喷涂层力学性能 39
2.3 铝基非晶纳米晶涂层防腐蚀性能 40
2.3.1 电化学腐蚀试验 40
2.3.2 微区电化学腐蚀试验 47
2.4 铝基非晶纳米晶涂层耐磨损性能 51
2.4.1 干摩擦条件下耐磨损性能 51
2.4.2 盐腐蚀条件下耐磨损性能 57
2.4.3 润滑介质下耐磨损性能 64
参考文献 69
第3章 Al-Ni-Zr(-Cr)非晶纳米晶涂层 70
3.1 铝基非晶纳米晶涂层组织结构与性能 70
3.1.1 铝基非晶纳米晶涂层的微观形貌及成分 70
3.1.2 Al-Ni-Zr(-Cr)非晶纳米晶涂层的相结构 74
3.1.3 Al-Ni-Zr(-Cr)非晶纳米晶涂层的微观结构 75
3.1.4 Al-Ni-Zr(-Cr)非晶纳米晶涂层的热稳定性 78
3.1.5 Al-Ni-Zr(-Cr)非晶纳米晶涂层的力学性能 78
3.2 铝基非晶纳米晶涂层防腐蚀性能 80
3.2.1 Al-Ni-Zr(-Cr)涂层宏观腐蚀性能 80
3.2.2 微区电化学腐蚀试验分析 87
3.2.3 铝基非晶纳米晶涂层腐蚀失效机理分析 92
3.3 铝基非晶纳米晶涂层摩擦磨损性能 95
3.3.1 干摩擦条件下摩擦磨损试验分析 95
3.3.2 腐蚀介质条件下摩擦磨损试验分析 101
参考文献 113
第4章 Al-Fe-Si非晶纳米晶涂层 115
4.1 材料设计及制备 115
4.2 Al-Fe-Si非晶纳米晶涂层的组织结构与性能 118
4.2.1 组织形貌 118
4.2.2 相结构 120
4.2.3 微观结构 121
4.2.4 热稳定性 123
4.2.5 力学性能 124
4.3 Al-Fe-Si非晶纳米晶涂层电化学腐蚀行为 129
4.3.1 不同涂层电化学腐蚀行为 129
4.3.2 Al-Fe-Si涂层在不同浸泡时间下的电化学腐蚀行为 135
4.3.3 Al-Fe-Si涂层在不同浸泡温度下的电化学腐蚀行为 147
4.3.4 Al-Fe-Si涂层在不同流动速度下的电化学腐蚀行为 150
4.4 Al-Fe-Si非晶纳米晶涂层摩擦磨损行为 154
4.4.1 干摩擦条件下涂层的摩擦磨损行为 154
4.4.2 腐蚀介质条件下涂层的摩擦磨损行为 164
参考文献 171
第5章 热处理对铝基非晶纳米晶涂层的影响 173
5.1 热处理对涂层组织结构及力学性能的影响 173
5.1.1 涂层相组成的变化情况 173
5.1.2 涂层组织的变化情况 175
5.1.3 涂层硬度的变化情况 178
5.2 热处理对涂层电化学腐蚀行为的影响 180
5.2.1 不同温度热处理后涂层的开路电位 180
5.2.2 不同温度热处理后涂层的极化*线 182
5.2.3 不同温度热处理后涂层的电化学交流阻抗谱 184
5.2.4 涂层腐蚀机理分析 192
5.3 热处理对涂层摩擦磨损行为的影响 199
5.3.1 干摩擦条件下热处理后涂层的摩擦磨损行为 199
5.3.2 腐蚀介质条件下热处理后涂层的摩擦磨损行为 207
参考文献 217
第6章 铝基非晶纳米晶涂层应用可行性浅析 220
6.1 铝基非晶纳米晶涂层的应用试验 220
6.1.1 海南自然环境腐蚀试验 220
6.1.2 井下钻杆外壁表面防护试验 221
6.1.3 海工设施表面腐蚀试验 221
6.2 铝基非晶纳米晶涂层的经济性分析 222
6.3 铝基非晶纳米晶涂层的前景建议 223
参考文献 223