高熵氧化物塗層及熱防護應用技術(精)/材料先進成型與加工技術叢書
內容大鋼
本書為「材料先進成型與加工技術叢書」之一。高溫熱防護塗層是保障先進裝備在極端環境下安全服役的關鍵材料，在航空航天、國防工業等領域有著迫切需求。高熵效應賦予先進陶瓷材料優異的熱物理性能，使其在高溫熱防護塗層領域展現出重要應用前景。本書系統總結了作者及其團隊在高熵陶瓷塗層與熱防護應用技術方面多年的研究成果，以高熵氧化物塗層為主要研究對象，綜述並深入分析該領域國內外最新研究進展。主要內容包括：高熵陶瓷及塗層材料、熱防護塗層材料的設計與製備、高熵稀土鈦酸鹽塗層、高熵稀土鋁酸鹽塗層、高熵稀土鉭酸鹽塗層、高熵稀土鉿酸鹽塗層、高熵稀土鈮酸鹽塗層、高熵稀土硅酸鹽塗層。此外，本書在高熵氧化物塗層研究基礎上，進一步拓展至高熵非氧化物塗層體系，涵蓋高熵硼化物塗層。
本書邏輯結構清晰明了、內容前沿、應用性突出、可讀性強，適合從事結構陶瓷材料製備與加工、極端環境用高溫熱防護塗層研發的科研人員、工程師以及相關專業的高校師生學習參考。
作者介紹
朱錦鵬//王海龍//張銳|責編:翁靖一//張莉|總主編:申長雨
朱錦鵬，鄭州大學教授、博士生導師，中國硅酸鹽學會薄膜與塗層分會理事，中國表面工程協會熱噴塗分會理事。先後入選中國科協青年人才托舉工程、中原青年拔尖人才等支持計劃。長期從事極端環境用高溫熱防護塗層材料研究，致力於新型熱噴塗陶瓷塗層材料設計製備、結構調控及熱防護機理等應用基礎研究。主持國家自然科學基金面上項目、軍委裝備預研教育部聯合基金項目、河南省青年科學基金A類及河南省重大基礎研究項目課題等。相關成果在結構陶瓷及塗層應用領域國內外期刊上發表學術論文近百篇。以第一完成人榮獲河南省國防科學技術進步二等獎、中國硅酸鹽學會青年科技獎，以及美國陶瓷學會Ross Coffin Purdy獎、中國表面工程協會青年科技獎和國際先進材料協會科學家獎章。
目錄
總序
前言
第1章 高熵陶瓷及塗層材料
1.1 高熵陶瓷材料的發展
1.1.1 高熵陶瓷特性
1.1.2 高熵陶瓷類型
1.2 高溫熱防護塗層材料
1.2.1 熱防護塗層
1.2.2 熱防護塗層材料類型
1.3 高熵陶瓷塗層研究發展趨勢
參考文獻
第2章 熱防護塗層材料的設計及製備
2.1 熱防護塗層的設計要求
2.1.1 低熱導率
2.1.2 熱膨脹係數相匹配
2.1.3 良好的高溫相穩定性
2.1.4 優異的抗腐蝕性能
2.2 第一性原理計算在高熵陶瓷研究中的應用
2.3 熱噴塗球形粉體的製備技術
2.3.1 噴霧造粒法
2.3.2 感應等離子體球化技術
2.4 高熵熱防護塗層的製備技術
2.4.1 大氣等離子噴塗技術
2.4.2 電子束-物理氣相沉積技術
2.4.3 懸浮液等離子噴塗技術
2.4.4 等離子噴塗-物理氣相沉積技術
參考文獻
第3章 高熵稀土鈦酸鹽塗層
3.1 高熵稀土鈦酸鹽的結構與性能
3.1.1 高熵稀土鈦酸鹽的物相組成與晶體結構解析
3.1.2 高熵稀土鈦酸鹽的熱物理性能
3.1.3 高熵晶格畸變效應對熱物理性能的調控機制
3.2 高熵稀土鈦酸鹽塗層的沉積機制
3.2.1 高熵稀土鈦酸鹽團聚粉末的熱噴塗適應性
3.2.2 等離子噴塗製備高熵稀土鈦酸鹽塗層
3.3 高熵稀土鈦酸鹽塗層的熱防護性能
3.3.1 高熵稀土鈦酸鹽的力學性能
3.3.2 高熵稀土鈦酸鹽塗層的抗熱衝擊性能
3.3.3 高熵稀土鈦酸鹽塗層的燒蝕機制
3.4 本章小結
參考文獻
第4章 高熵稀土鋁酸鹽塗層
4.1 高熵稀土鋁酸鹽的製備與表徵
4.1.1 高熵稀土鋁酸鹽的物相組成分析
4.1.2 高熵稀土鋁酸鹽的微觀組織分析
4.2 高熵稀土鋁酸鹽塗層的製備
4.2.1 高熵稀土鋁酸鹽塗層的微觀結構
4.2.2 高熵稀土鋁酸鹽塗層的顯微硬度
4.3 高熵稀土鋁酸鹽塗層的熱防護性能
4.3.1 高熵稀土鋁酸鹽塗層的抗熱衝擊性能
4.3.2 高熵稀土鋁酸鹽塗層的熱衝擊失效機制研究
4.4 雙層複合塗層設計及性能研究
4.4.1 雙陶瓷塗層的微觀結構
4.4.2 雙陶瓷塗層的熱防護性能
4.4.3 雙陶瓷塗層的高溫熱衝擊損傷機制
4.5 本章小結
參考文獻
第5章 高熵稀土鉭酸鹽塗層
5.1 高熵稀土鉭酸鹽的合成及熱物理性能
5.1.1 高熵稀土鉭酸鹽的物相與微觀形貌
5.1.2 高熵稀土鉭酸鹽的熱物理性能
5.2 高熵稀土鉭酸鹽晶格畸變與熱導率調控機制
5.2.1 高熵稀土鉭酸鹽的微觀晶體結構分析
5.2.2 高熵稀土鉭酸鹽的晶格畸變行為研究
5.2.3 高熵晶格畸變效應對熱導率的調控機制
5.3 高熵稀土鉭酸鹽塗層結構及性能
5.3.1 高熵稀土鉭酸鹽塗層的物相組成分析
5.3.2 高熵稀土鉭酸鹽塗層的表面微觀結構分析
5.3.3 高熵稀土鉭酸鹽塗層的截面微觀結構分析
5.3.4 高熵稀土鉭酸鹽塗層的斷面微觀結構分析
5.4 高熵稀土鉭酸鹽塗層的抗熱衝擊性能
5.4.1 熱衝擊后高熵稀土鉭酸鹽塗層的宏觀形貌
5.4.2 熱衝擊后高熵稀土鉭酸鹽塗層的微觀形貌
5.5 高熵稀土鉭酸鹽塗層的隔熱性能
5.6 本章小結
參考文獻
第6章 高熵稀土鉿酸鹽塗層
6.1 高熵稀土鉿酸鹽合成與性能
6.1.1 高熵稀土鉿酸鹽物相結構
6.1.2 高熵稀土鉿酸鹽微觀形貌分析
6.1.3 高熵稀土鉿酸鹽的遲滯擴散行為
6.1.4 高熵鉿酸鹽陶瓷遲滯擴散效應的微觀機制分析
6.2 高熵稀土鉿酸鹽塗層的微觀組織結構分析
6.2.1 高熵稀土鉿酸鹽塗層的物相組成分析
6.2.2 高熵稀土鉿酸鹽塗層的表面微觀結構分析
6.2.3 高熵稀土鉿酸鹽塗層的截面微觀結構分析
6.2.4 高熵稀土鉿酸鹽塗層的斷面微觀結構分析
6.3 高熵稀土鉿酸鹽塗層的熱防護性能
6.3.1 不同溫度等離子焰流對高熵稀土鉿酸鹽塗層宏觀結構的影響
6.3.2 高溫等離子焰流對高熵稀土鉿酸鹽塗層微觀組織結構的影響
6.3.3 高熵稀土鉿酸鹽塗層隔熱能力測試分析
6.3.4 高熵稀土鉿酸鹽塗層的抗熱震性能
6.4 本章小結
參考文獻
第7章 高熵稀土鈮酸鹽塗層
7.1 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷製備與表徵
7.1.1 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷的物相結構
7.1.2 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷的微觀形貌
7.2 高熵稀土鈮酸鹽熱物理性能研究
7.2.1 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷的熱導率
7.2.2 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷的熱膨脹係數
7.2.3 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷的高溫相穩定性
7.3 高熵稀土鈮酸鹽塗層結構及性能
7.3.1 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷塗層的物相組成分析
7.3.2 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷塗層的表面形貌分析
7.3.3 高熵稀土鈮酸鹽陶瓷塗層的截面形貌分析
7.3.4 高熵稀土鈮酸鹽塗層的斷面形貌分析
7.3.5 高熵稀土鈮酸鹽塗層的力學性能
7.3.6 高熵稀土鈮酸鹽塗層的熱防護性能
7.4 本章小結
參考文獻
第8章 高熵稀土硅酸鹽塗層
8.1 高熵稀土硅酸鹽元素篩選與熱物理性能調控
8.1.1 計算方法與參數設置
8.1.2 高熵稀土硅酸鹽成分設計
8.1.3 高熵稀土硅酸鹽物相結構分析
8.2 高熵稀土硅酸鹽熱物理性能的作用機制
8.2.1 高熵稀土主元摻雜對熱導率、熱膨脹的影響機制
8.2.2 高熵稀土硅酸鹽電子結構對熱物理性能的作用機制
8.3 高熵稀土硅酸鹽塗層的微觀結構與熱傳導機制
8.3.1 噴塗顆粒的熔化程度對塗層微觀形貌的影響
8.3.2 噴塗顆粒的熔化程度對塗層缺陷結構的影響
8.4 高熵稀土硅酸鹽塗層的抗腐蝕機制分析
8.4.1 高熵稀土硅酸鹽塗層抗水氧腐蝕性能研究
8.4.2 電子尺度下高熵稀土硅酸鹽抗水氧腐蝕機制
8.4.3 高熵稀土硅酸鹽塗層抗CMAS腐蝕性能研究
8.5 本章小結
參考文獻
第9章 高熵硼化物塗層
9.1 高熵一硼化物陶瓷設計及製備
9.1.1 二元一硼化物固溶體的結構及混合焓
9.1.2 高熵一硼化物的成分設計
9.1.3 高熵一硼化物的合成製備
9.2 高熵一硼化物陶瓷超硬機理研究
9.2.1 原位熱壓製備高熵一硼化物
9.2.2 高熵一硼化物的超硬性能
9.3 高熵一硼化物塗層製備及物相調控
9.3.1 噴塗功率對塗層微觀組織結構的影響
9.3.2 噴塗距離對塗層微觀組織結構的影響
9.3.3 高熵一硼化物物相結構調控機制
9.4 高熵一硼化物塗層摩擦磨損機制研究
9.4.1 高熵一硼化物塗層摩擦係數及磨損率
9.4.2 高熵一硼化物塗層磨損防護機理研究
9.5 本章
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