C_PMR-15基体表面WC-Co涂层制备及性能研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com热加工工葛_技术与赣鲁C／PMR一15基体表面WC—Co涂层制备及性能研究北京理工大学材料学院(100081)曹素红马壮王富耻王全胜肖雄【摘要】采用超声速火焰喷涂工艺，在预黏结Kevlar一49纤维布的C／PMR—l5基体上制备了WC—Co涂层。结果表明：预黏结Kevlar一49纤维布后所得的WCCo涂层连续致密，这主要是由于Kevlar49纤维布表面具有凸凹起伏的特征，为涂层粒子沉积提供了有利务件。经260℃至室温的热冲击300次后，涂层未出现明显剥落，原始裂纹基本无扩展现象，这主要是由于Kevlar一49纤维布具

2、有较好的应力缓和功能。关键字c／pMR一15Kevlar一49WC_Co涂层性能ResearchonDepositionandPropertyofWC—CoCoatingonC／PMR-15CompositeSubstrateAbstractWC-(()coalingwaspreparedbyHV()Fprocessonthecarbon—fibre／PMR—l5compositesubstrateonwbicbKevlar-49WaSattacbed．FheresultsbowedtheunevensurfaceofKevlar一4【jcontributedto

3、tiledepositionofWC—Copowders．thusadensecoatingisacquired，Afterundergoing300thermalshockcirclesfromroomtemperatureto260t．I10obviousspallationofcoalingwasobservedandtheextensionofcrackinIbeOriginalCOalingwasretardedbecauseKevlar-49hastbefunctionofrelaxingthermalslresses．KeywordsC／IMR15，

4、Kevlar一49，WC—Co，property中图分类号：1"1513文献标识码：A碳纤维增强聚酰亚胺(C／PMR—l5)以其突出的表lKevlar一49的基本性能参数高温力学性能、耐氧化性能及优异的比强度，成为减轻航空发动机重量，提高发动机推重比的主要材料之⋯。但将C．／PMR一15作为功能材料直接用于涂层材料采用粒径为15～45m的WC／Co粉航空发动机部件上。其表面的抗氧化性及耐烧蚀性末。喷涂设备采用Praxair—TAFA公司的JPS000能尚不能满足实际_lj况要求，热喷涂钴包碳化钨型超声速火焰喷涂系统，本试验主要喷涂工艺参数(WC'／C'o)涂层可以

5、有效改善其耐氧化烧蚀性能J。见表2。由于C／PMR15树脂基复合材料与WCCo金属陶表2ttV()F喷涂WC—Co的工艺参数瓷物性差异较大，直接删备涂层时，基体涂层间结合氧气H力煤油IT．J煤油流量氧气流送粉鲢喷涂距离质量较差。因此，奉义提出在C／PMR15复合材料／MPa／Mra／1·h／SCFt1／kg·h／mn11．51．2212000538O基体表面黏结Kevlar49纤维布，再采用HV()F工艺在纤维布表而制备WCCo涂层，利用纤维布表采用整体加热、冷却法进行热冲击试验，号察基嘶凸l1『1起伏的特殊形貌为WCCo粒子的沉积提供体与涂层的结合质量及涂层抗热

6、冲击性能。具体试4-1利化胃，以现基体与涂层问的良好结合验方法为：将制备好的涂层材料置于箱式电阻炉内加热至260℃保温3min后取出，迅速投入2O℃水l试验方法中冷却，将同工艺下制备得到的涂层试样分别循环试验采用美国杜邦公司生产的Kevlar49纤维1o0次、200次、300次，利川JSM一5600IV扫描电子，形貌如网1所示，其显微镜观察不同热冲击次数后的涂层形貌。基本一能参数表1。2试验结果与分析利用而寸高温胶将Kev—lar一49纤维布黏于C／2．1涂层沉积规律PMR一15复合材料基体直接在C／PMR～l5基体卜制备WC—Co涂层卜，置于1o0℃保温炉图1K

7、evlar纤维形貌时，由于聚酰亚胺树脂原子问共价键键能较高，涂层内保温4h，至高温胶完全固化。与基体间的化学冶金结合难度大，且C／PMR一15复合材料对WC—Co金属陶瓷颗粒的浸润性差，因此，涂层沉积主要通过物理接触来实现。然而，C／《新技术新工艺》·热加工工艺技术与装备2006年第4期·85·维普资讯http://www.cqvip.comPMR—l5材料微观表面较光滑，涂层颗粒在其表面方向的径向压力[5,63，铺展变形后，难形成强度较高的物理机械嵌合。对也就是说WC—Co颗粒金属基体而言，制备涂层时可通过吹砂处理粗化表承受水平方向的拉伸面，增加涂层与基体接触面

8、积，提高其