新型耐高温金属镍—陶瓷复合涂层的研制的开题报告.docx

新型耐高温金属镍—陶瓷复合涂层的研制的开题报告
题目：新型耐高温金属镍—陶瓷复合涂层的研制
一、研究背景与意义
随着工业化和科技的不断发展，高温工况下金属材料往往出现严重腐蚀和热氧化等问题，影响机械设备的正常运行，并且会导致设备寿命的缩短。为了提高金属材料的耐高温性能，复合涂层技术已经成为了新的研究热点之一，特别是金属镍和陶瓷这两种材料的复合涂层更是备受关注。
目前，已有一些研究在这方面取得了一定的成果，如使用热喷涂法制备NiCrAlY/YSZ复合涂层、激光熔覆法制备NiCrBSi/Al2O3复合涂层等。但是这些方法都存在着一定的缺陷，如制备成本高、工艺复杂、涂层质量不稳定等。
因此，本研究拟开展新型耐高温金属镍—陶瓷复合涂层的研制，旨在开发一种制备工艺简单、涂层质量稳定、耐高温性能优良的新型复合涂层，为机械设备的高温防护提供一种有效的解决方案。
二、研究内容与技术路线
本研究的主要内容是开发一种新型耐高温金属镍—陶瓷复合涂层，并研究其在高温环境下的耐腐蚀性能和热稳定性能。
技术路线如下：
(1)制备金属镍纳米颗粒和陶瓷纳米颗粒。
(2)将金属镍纳米颗粒和陶瓷纳米颗粒混合，并进行球磨处理，制备金属镍—陶瓷复合粉末。
(3)使用热喷涂等方法将金属镍—陶瓷复合粉末制备成金属镍—陶瓷复合涂层。
(4)对制备的复合涂层进行力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性能测试，分析其性能表现。
三、研究预期结果
通过本研究，预期可以得到以下研究结果：
(1)成功研制出一种新型耐高温金属镍—陶瓷复合涂层材料，并确定其最佳制备工艺。
(2)对制备的复合涂层进行性能测试，得到其力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性能等相关数据。
(3)将新型耐高温金属镍—陶瓷复合涂层应用于机械设备的高温环境中，验证其耐高温性能和防护效果。
四、研究进度计划
本研究计划分为以下几个阶段：
(1)前期调研和文献查找（2周）。
(2)制备金属镍纳米颗粒和陶瓷纳米颗粒，并制备金属镍—陶瓷复合粉末（6周）。
(3)制备金属镍—陶瓷复合涂层，并进行力学性能测试（4周）。
(4)进行耐腐蚀性能和热稳定性能测试（4周）。
(5)将制备的复合涂层应用于机械设备的高温环境中，验证其防护效果（4周）。
(6)总结研究结果并撰写论文（4周）。
五、参考文献
[1]ZhaoQ,BaiX,WangL,etal.ResearchonplasmasprayedNiCoCrAlYcoatingwithnano-Y2O3additionforhightemperatureoxidationresistance[J].AppliedSurfaceScience,2019,474:540-547.
[2]SeoYJ,ChoiJS,AhnJP,etal.Microstructureandhigh-temperaturewearbehavioroflasercladNiCoCrAlYcompositecoatingswithAl2O3andTiCadditions[J].SurfaceandCoatingsTechnology,2017,316:96-105.
[3]TengL,LiuX,XiongX,etal.MicrostructureandtribologicalpropertiesofNiCrAlY/nano-Y2O3compositecoatingpreparedbyatmosphericplasmaspraying[J].JournalofAlloysandCompounds,2019,787:675-683.