检索结果-内蒙古大学图书馆

玻璃 2017年第9期44卷 63-63页

本发明涉及一种利用微波加热制备的结构梯度尾矿微晶玻璃材料及其方法。本发明以金属尾矿为主要原料，经混匀、熔化、浇铸成型、退火后得到玻璃样品，将玻璃样品放入多模微波炉中，在样品周围纵向分段添加不同的辅助介质，进行析晶处理... 详细信息

本发明涉及一种利用微波加热制备的结构梯度尾矿微晶玻璃材料及其方法。本发明以金属尾矿为主要原料，经混匀、熔化、浇铸成型、退火后得到玻璃样品，将玻璃样品放入多模微波炉中，在样品周围纵向分段添加不同的辅助介质，进行析晶处理，得到组织结构及性能呈梯度分布的尾矿微晶玻璃材料。本发明利用微波热处理的独特优势，通过在同一材料的不同部位采用吸波特性不同的辅助介质，实现了微晶玻璃晶体的可控生长，成功地制备出结构梯度尾矿微晶玻璃新材料，产品显微组织结构致密，晶粒细小而分布均匀，有利于提高材料本身的整体强度和耐磨性等性能。

关键词：尾矿微晶玻璃显微组织结构制备方法梯度分布微波加热利用玻璃材料玻璃样品

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金相法检测零件机加近表面显微组织结构

金相法检测零件机加近表面显微组织结构

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中国航空学会第七届动力年会

作者：郑芝梅陈昌达李永斌樊国福李巍熊勇但丽玲中航工业贵州黎阳机械厂

用金相法检测零件近表面显微组织结构的方法不仅能检查零件的加工精度,而且还能充分了解近表面的显微组织结构状态。它是通过精确解剖零件的常规机加部位、关键部位(如转接R处),切取的试样经镶嵌、磨抛、腐蚀后在显微镜下放大500×... 详细信息

用金相法检测零件近表面显微组织结构的方法不仅能检查零件的加工精度,而且还能充分了解近表面的显微组织结构状态。它是通过精确解剖零件的常规机加部位、关键部位(如转接R处),切取的试样经镶嵌、磨抛、腐蚀后在显微镜下放大500×后观察其近表面的显微组织结构。本文通过对精车时出现圆周R转接处有径向纹理现象的某涡轮前封严盘的不同部位进行解剖制样后进行机加近表面显微组织结构检查,金相检查表明,零件纹理处近表面晶粒出现严重的扭曲变形特征,无纹理处近表面显微组织结构未见异常;压气机转子低循环性能考核试验时辐板周向严重开裂的压气机盘进行解剖制样后进行机加近表面显微组织结构检查,发现开裂部位出现金属再次沉积、表面断裂、晶粒扭曲变形等现象;高压涡轮前端盖特殊部位解剖制样后检查其近表面显微组织结构,发现零件表面出现轻微的表面不规则现象。通过以上检测,对机加过程中可能会出现的异常现象进行分析,研究出机加过程对零件近表面显微组织结构产生影响的原因。通过机加近表面显微组织结构的检查,为零件机加工艺参数的选择提供有利信息,对零件的失效分析具有借鉴作用。

关键词：显微组织结构金相法

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AlN和AlN/C复合材料的凝胶注模成型及其组织与性能研究

AlN和AlN/C复合材料的凝胶注模成型及其组织与性能研究

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作者：唐丽娜哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

AlN陶瓷材料主要应用于微电子工业中的基片及电子器件，其热导率高、绝缘性能好、介电常数低，具有广泛的应用前景，由于烧结温度高，很难制备复杂形状产品，难以实现工业化生产。AlN/C复合材料耐腐蚀性能强、重量轻、导热性能好，主要... 详细信息

AlN陶瓷材料主要应用于微电子工业中的基片及电子器件，其热导率高、绝缘性能好、介电常数低，具有广泛的应用前景，由于烧结温度高，很难制备复杂形状产品，难以实现工业化生产。AlN/C复合材料耐腐蚀性能强、重量轻、导热性能好，主要应用于微电子散热领域，受到研究者的广泛关注。本文以AlN粉末和AlN及C粉为主要原料，壳聚糖为有机单体，醋酸为分散剂，戊二醛作引发剂，采用凝胶注模成型技术制备AlN陶瓷和AlN/C复合材料。通过傅立叶红外光谱测定凝胶化体系的反应机制，采用数字式粘度计等研究浆料流变性，利用万能力学试验机测试坯体的抗弯强度，采用扫描电镜(SEM）观察陶瓷坯体的显微组织结构。研究了温度、pH值、壳聚糖含量、原料比例、醋酸含量和固相含量等对AlN陶瓷及AlN/C复合材料的浆料流变性、凝胶化时间、生坯的力学性能与显微组织结构的影响规律。结果表明，用醋酸作分散剂，当pH=3时，AlN陶瓷浆料分散效果较好。随着固相含量增加、醋酸含量降低，浆料粘度上升。温度、pH值、戊二醛含量、固相含量等对凝胶化时间影响显著。在pH=3、固相含量达到52vol.%的条件下，凝胶注模成型的AlN陶瓷坯体的抗弯强度可达到18MPa。有机物单体间形成的长链相互交联，形成三维空间网络状结构将AlN陶瓷粉末原位固定，随着固相含量增加，坯体致密度增大。凝胶注模成型的AlN陶瓷坯体，在真空、1750oC条件下进行无压烧结，材料实现了液相烧结机制，固相含量对AlN陶瓷组织均匀性有影响。醋酸含量为1vol.%、戊二醛含量为0.7vol.%、AlN与C粉末的比例为1:4条件下，随着固相含量及壳聚糖含量增加，AlN/C复合材料浆料粘度增大，凝胶化时间降低。原料中随C比例增加，由于C颗粒直径大及片层结构使浆料粘度增大，凝胶化时间降低。壳聚糖体系通过戊二醛上的羰基(-C=O)和壳聚糖主链上伯胺基(-NH2)发生缩水聚合反应生成亚胺键(-C=N-)，形成具有一定强度的凝胶体。壳聚糖含量、醋酸含量、固相含量、戊二醛含量等对AlN/C复合材料生坯的致密度和抗弯强度有影响。AlN与C粉末的比例为1:4、固相含量为50vol.%时，AlN/C复合材料生坯的致密度达到64%，抗弯强度达到15.5MPa。随壳聚糖含量升高，颗粒堆积致密，气孔数量减少，材料的致密度有所升高。

关键词： AlN陶瓷 AlN/C复合材料力学性能凝胶注模显微组织结构

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Zr-Co-Al合金制备及其变形行为研究

Zr-Co-Al合金制备及其变形行为研究

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作者：张淇萱昆明理工大学

学位级别：硕士

现代工业化的迅猛发展,对材料的强度和塑韧性提出了更高的要求。金属间化合物在结构工程材料领域具有巨大的应用潜力,但较低的室温塑韧性严重限制了其应用的规模,亟需开展强韧化的相关研究工作。本论文以在核反应堆材料和生物材料领域... 详细信息

现代工业化的迅猛发展,对材料的强度和塑韧性提出了更高的要求。金属间化合物在结构工程材料领域具有巨大的应用潜力,但较低的室温塑韧性严重限制了其应用的规模,亟需开展强韧化的相关研究工作。本论文以在核反应堆材料和生物材料领域具有广泛的应用前景的Zr-Co-A1　合金为研究对象,以高纯度的锆、钴、铝为实验原材料,采用快速凝固水冷铜模技术制备Zr49.5Co49.5A11、Zr49Co49A12、Zr48.5Co48.5A13、Zr50Co40A110、Zr50Co38A112、 Zr50Co36A114、Zr43Co43A114七种不同成分合金。利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射分析仪(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、低温差示扫描量热仪(LTDSC)、SANS万能力学试验机、扫描电子显微镜(SEM)等设备较为系统地研究了合金成分与制备工艺对该合金显微组织结构及力学性能的影响规律,并探讨了Zr49.5Co49.5A11合金的变形行为及强韧化机理。研究结果表明：不同成分及不同冷却条件下的的Zr-Co-A1合金的显微组织结构及力学性能差异较大。在相同工艺条件下,A1含量的变化对Zr-Co-A1合金的显微组织结构及力学性能具有重要的影响。随着A1含量增加,Zr-Co-A1合金的强度提高,但塑性降低。在Zr49.5C049.5A11、Zr49Co49A12、Zr48.5Co48.5A13、Zr50Co40A110、Zr50Co38A112、 Zr50Co36A114、Zr43Co43A114七种不同成分合金中,Zr50Co36A114合金屈服强度最高,达到2.13GPa,但塑性很低,断裂应变才277%。Zr49.5Co49.5A11合金屈服强度最低,为428.3MPa,但断裂应变达到50%以上。成分相同时,直径为2mmm的Zr-Co-A1棒状合金性能优于直径为3mm的Zr-Co-A1棒状合金。Zr49.5Co49.5A11合金在室温的压缩时表现出明显的加工硬化,获得较为优异的强度和塑韧性,其强韧化机理主要包括细晶强化、固溶强化、第二相强化等。

关键词：快速凝固水冷铜模技术 Zr-Co-Al合金显微组织结构力学性能变形行为

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Fe、Ni元素对2A12合金组织及性能的影响

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金属加工（热加工） 2015年第S2期 181-182页

作者：王彦俊辽宁忠旺集团有限公司辽阳111003

在铸造过程中向2A12铝合金中加入Fe、Ni元素,观察Fe、Ni元素在加入前后合金的显微组织结构,分析Fe、Ni元素的加入使试样显微组织产生哪些变化。将加入前和加入后的合金试样置于不同的高温环境中,测量合金的高温性能,并对所得出的数据进... 详细信息

在铸造过程中向2A12铝合金中加入Fe、Ni元素,观察Fe、Ni元素在加入前后合金的显微组织结构,分析Fe、Ni元素的加入使试样显微组织产生哪些变化。将加入前和加入后的合金试样置于不同的高温环境中,测量合金的高温性能,并对所得出的数据进行对比,分析Fe、Ni元素的加入对2A12铝合金的高温性能有何影响。

关键词：合金组织高温性能显微组织结构元素对 Fe Ni元素铸造过程高温环境条状分布中间合金

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四种镁铁铝材料的物相组成与显微结构表征

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人工晶体学报 2014年第11期43卷 2908-2912页

作者：丁达飞李志坚栾旭吴锋辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院鞍山114051

分别以烧结铁铝尖晶石、电熔铁铝尖晶石、烧结镁铁砂及电熔镁铁砂为铁载体,在控制试样化学组成接近的前提下,按照镁铁铝尖晶石砖生产工艺制备镁铁铝尖晶石砖试样。采用XRD和SEM对试样的物相组成和显微组织结构进行分析表征。结果表明:... 详细信息

分别以烧结铁铝尖晶石、电熔铁铝尖晶石、烧结镁铁砂及电熔镁铁砂为铁载体,在控制试样化学组成接近的前提下,按照镁铁铝尖晶石砖生产工艺制备镁铁铝尖晶石砖试样。采用XRD和SEM对试样的物相组成和显微组织结构进行分析表征。结果表明:铁铝尖晶石试样中,存在(Mg,Fe2+)Al2O4复合相,其中铁以Fe2+的形式存在,并产生少量镁铁尖晶石脱溶物;镁铁砂试样中,形成Mg(Fe3+,Al)2O4复合相,铁以Fe3+的形式存在,并产生了Al Fe2O4连续固溶体相;烧结铁载体试样的显微结构中存在较多微气孔,电熔铁载体试样显微组织结构致密。

关键词：镁铁铝尖晶石材料铁载体物相组成显微组织结构

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等离子熔敷Ti5Si3增强金属间化合物耐磨复合材料涂层组织及性能研究

等离子熔敷Ti5Si3增强金属间化合物耐磨复合材料涂层组织及性能研...

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作者：周咏霖北京交通大学

学位级别：硕士

钛合金具有密度小,比强度、比刚度高,抗蚀性能优异等突出性能特点,被广泛应用于航空、航天、石油化工、造船等工业部门。然而,钛合金也存在摩擦系数大、易粘着、耐磨性低、难于润滑等缺点,严重限制了其作为摩擦副运动零部件的应用。针... 详细信息

钛合金具有密度小,比强度、比刚度高,抗蚀性能优异等突出性能特点,被广泛应用于航空、航天、石油化工、造船等工业部门。然而,钛合金也存在摩擦系数大、易粘着、耐磨性低、难于润滑等缺点,严重限制了其作为摩擦副运动零部件的应用。针对这一现实情况,本文采用直流等离子弧熔敷技术对钛合金进行表面强化处理,用以提高其硬度、耐磨及抗蚀性能。选择高纯氩气为工作和保护气体,分别以Ti-43Si-19Ni-38(wt.%), Ti-39Si-16Ni-45(wt.%)和Ti-28Si-13Ni-59(wt.%)混合合金粉末为原料,利用直流等离子熔敷技术在BT9钛合金基材表面分别制备了以金属间化合物NiTi2为基体主要组成相、含有不同体积分数的难熔金属硅化物Ti5Si3为初生相的金属间化合物复合材料涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱分析了等离子熔敷Ti5Si3增强金属间化合物耐磨复合材料涂层的相组成及显微组织结构,测试了涂层的硬度梯度分布。结果表明：涂层组织致密、均匀细小,与基材之间呈良好的冶金结合；涂层硬度较基材明显提高,且随着增强相Ti5Si3体积分数越高,涂层硬度越大。进行了室温干摩擦滑动磨损试验,结果表明：等离子熔敷Ti5Si3增强金属间化合物耐磨复合材料涂层在室温干摩擦滑动磨损试验条件下具有优异的耐磨性及较低的摩擦系数,磨损失重很低,且随载荷增大,涂层磨损失重增加十分缓慢。

关键词：等离子熔敷复合材料涂层显微组织结构磨损

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ZnO/Cu2ZnSnS4 P-N结和ZnS缓冲层的制备和光学性能研究

ZnO/Cu2ZnSnS4 P-N结和ZnS缓冲层的制备和光学性能研究

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作者：肖敏广西大学

学位级别：硕士

铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)薄膜太阳能电池是当前的研究热点之一。ZnO/CZTS P-N结是CZTS薄膜太阳能电池的核心,在CZTS和ZnO之间引入缓冲层可降低二者的晶格失配,提高P-N结的质量。本论文采用激光分子束外延技术,以ITO玻璃为衬底,在课题... 详细信息

铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)薄膜太阳能电池是当前的研究热点之一。ZnO/CZTS P-N结是CZTS薄膜太阳能电池的核心,在CZTS和ZnO之间引入缓冲层可降低二者的晶格失配,提高P-N结的质量。本论文采用激光分子束外延技术,以ITO玻璃为衬底,在课题组前期制备的高质量CZTS薄膜上制备ZnO/CZTS P-N结,并在ITO玻璃上直接生长ZnS缓冲层。论文系统分析了工艺参数对ZnO和ZnS薄膜显微组织结构和光学性能的影响,主要研究结果如下： 1)在CZTS薄膜上外延生长ZnO薄膜时,薄膜均为具有(002)面择优取向的六方纤锌矿结构,薄膜表面由均匀致密分布的岛状晶粒组成。在脉冲激光能量为180mJ·P-1,氧气分压为0.8Pa,衬底温度为200℃时,ZnO薄膜的结晶质量最好。但是,由于CZTS和ZnO的晶格失配率较大,当它们直接接触形成P-N结时,ZnO薄膜中存在较大的错配应力。 2)在ITO衬底上直接激光分子束外延ZnS薄膜时,不同工艺参数下制备的薄膜均呈立方闪锌矿(111)面择优取向。ZnS薄膜的结晶质量随着衬底温度的升高而提高、随着脉冲激光能量的增大先提高后降低。在衬底温度为500。C,脉冲激光能量为180mJ·P-1时,ZnS薄膜的结晶质量良好,而且表面平整度较高。 3)在不同工艺参数下制备的ZnS薄膜在可见光区域的平均透射率为75%左右。在波长为325～365nm范围内,薄膜的吸收曲线出现强吸收边。基于薄膜的透射光谱,计算得到ZnS薄膜的禁带宽度范围是3.492～3.594eV,这可能是由于硫元素缺失所形成的晶格缺陷导致其禁带宽度值略小于标准值3.6eV。

关键词： ZnO/CZTS P-N结激光分子束外延 ZnS 缓冲层显微组织结构光学性能

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立方AlN薄膜的激光分子束外延生长及其光学性能研究

立方AlN薄膜的激光分子束外延生长及其光学性能研究

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作者：黄立荣广西大学

学位级别：硕士

Ⅲ-Ⅴ族半导体立方AlN薄膜以其优异性能成为极具潜力的光电子和微电子器件材料。但是,立方AlN的亚稳特性使得其外延薄膜的质量较差,而关于其能带结构、光电性能等基本物理性质的信息就更少。本论文采用激光分子束外延技术,在MgO(100)衬... 详细信息

Ⅲ-Ⅴ族半导体立方AlN薄膜以其优异性能成为极具潜力的光电子和微电子器件材料。但是,立方AlN的亚稳特性使得其外延薄膜的质量较差,而关于其能带结构、光电性能等基本物理性质的信息就更少。本论文采用激光分子束外延技术,在MgO(100)衬底上制备立方AlN薄膜,对不同工艺参数下薄膜的晶体结构、表面形貌、界面结构及光学性能进行了系统研究,并采用第一性原理对立方AlN的能带结构和状态密度进行了模拟计算,主要研究结果如下： 1.采用激光分子束外延技术,在MgO(100)衬底上制备出了具有单一择优取向的立方岩盐矿结构A1N薄膜,薄膜和衬底的取向关系为AlN(100)[100]//MgO(100)[100]。在衬底温度为700℃C,脉冲激光能量为125mJ·p-1,氮气分压为0.8Pa和退火温度为700℃时立方AlN薄膜的结晶和表面质量最佳。由于MgO衬底与立方AlN薄膜之间存在晶格失配,薄膜中存在一定的错配应力。 2.立方AlN薄膜与MgO衬底的界面清晰平整,在靠近MgO衬底一侧存在一层由晶格失配应变弛豫引起的应变薄层。薄膜与衬底在界面处形成共格界面,但由于错配应力的作用,在立方AlN薄膜中和界面处存在失配位错、无序结构等晶格缺陷,且在界面区域缺陷密度极高。 3.立方AlN薄膜在可见光区域具有较好的透过率,在吸收边附近吸收曲线出现一个明显的肩形结构,表明立方岩盐矿AlN薄膜属于间接带隙半导体。基于薄膜的透射光谱,采用BCC法计算得到薄膜在不同工艺参数下的声子能量值在0.120～0.125eV之间,这对应于其横向光学声子能量。薄膜的禁带宽度值在4.3～4.5eV之间,随着晶格常数畸变量的增加,禁带宽度降低。 4.根据第一性原理,采用MS软件对立方AlN的能带结构和状态密度进行了模拟计算。计算结果表明,立方AlN的导带底与价带顶不处于同一K点,验证了其为间接带隙半导体。计算得到立方AlN的禁带宽度为4.392eV,与实验值基本一致。

关键词：激光分子束外延亚稳立方AIN薄膜显微组织结构界面结构光学性能

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AlN基硬质涂层热稳定性、高温氧化行为及耐腐蚀性能研究

AlN基硬质涂层热稳定性、高温氧化行为及耐腐蚀性能研究

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作者：冯于平中南大学

学位级别：硕士

摘要：A1N基硬质涂层具有高硬度、耐磨、化学性质稳定、良好的高温抗氧化性以及优异的耐腐蚀性能等特点,在现代金属切削刀具市场中发挥着越来越大的作用,面对高温、潮湿、高盐度等各种复杂服役环境,对其不同工况条件下的使用性能提出了... 详细信息

摘要：A1N基硬质涂层具有高硬度、耐磨、化学性质稳定、良好的高温抗氧化性以及优异的耐腐蚀性能等特点,在现代金属切削刀具市场中发挥着越来越大的作用,面对高温、潮湿、高盐度等各种复杂服役环境,对其不同工况条件下的使用性能提出了更高的要求。采用电弧离子镀技术在GK05、GU20和GU25UF三种不同牌号的硬质合金基体上沉积三种不同的涂层AlTiN、AlCrN和AlCrSiWN,考察分析了三种涂层的显微组织结构、硬度、弹性模量及膜基结合力等综合力学性能,在此基础上对比研究了三种涂层的热稳定性能、高温抗氧化性能以及电化学腐蚀行为,探讨了A1N基硬质涂层的高温氧化元素迁移机制与电化学腐蚀机理,主要结论如下： 1.显微组织结构与综合力学性能检测结果表明,AlTiN涂层表面存在明显的液滴与孔洞缺陷,AFM结果表明其粗糙度(42.5gm)相对较大,涂层截面呈柱状晶结构生长,其硬度(25.9GPa)最低；与AlTiN涂层相比,AlCrN和AlCrSiWN涂层的表面缺陷明显减少,液滴现象得到改善,且均呈细晶生长,柱状晶结构得到消除。其中由于Si元素的添加起到细化晶粒的作用,AlCrSiWN涂层硬度(33.96GPa)最高,但其膜基结合力明显降低。沉积在GK05、GU20和GU25UF硬质合金上的AlCrN涂层与三种基体的膜基结合力最好,膜基结合力的大小还与硬质合金基体的晶粒度成反相关。 ***、AlCrN和AlCrSiWN三种涂层都表现为fcc-AIN立方结构,但AlTiN涂层由于处于相转变临界点,出现了明显的宽化现象。AlCrSiWN涂层中没有检测到Si3N4相,但依据XPS中检测出Si-N化学键的存在,可以推测其已经形成了非晶Si3N4相,但进一步结论需待TEM结果进行佐证。 3.热稳定实验结果表明,不同温度热处理后的AlTiN涂层物相演变、硬度演变与AlCrN和AlCrSiWN涂层的截然不同。AlTiN涂层发生时效硬化现象,硬度随温度的上升而增加,直到柔软相hcp-AIN的出现使得涂层硬度急剧下降至22.78GPa。而AlCrN和AlCrSiWN涂层在高温热处理条件下的分解过程不存在spinodal分解,由于没有时效硬化现象,随热处理温度的上升硬度大幅减小,相对AlCrN涂层来说,AlCrSiWN涂层高温热处理后硬度下降幅度更大,热稳定性较AlCrN涂层更差。 4.高温氧化实验结果表明,AlTiN涂层起始氧化温度为700℃,而AlCrN和AlCrSiWN涂层到900℃才开始出现明显氧化现象；AlTiN涂层的氧化层上层以Al2O3氧化层为主,下层是Al2O3和TiO2的混合物双层氧化层结构,疏松多孔的TiO2致使其高温抗氧化性能在三种涂层中相对最差。AlCrN涂层的氧化层结构为Al2O3/Cr2O3混合氧化层,而AlCrSiWN涂层在此基础上还具有致密的SiO2氧化层,掺杂的Si元素能够促进Al2O3的生成,同时AlTi(Cr)N-Si3N4纳米复合结构协同提高了AlCrSiWN涂层的高温抗氧化性能。 5.电化学腐蚀实验表明,与未镀涂层的硬质合金基体相比,涂层硬质合金的耐腐蚀性能得到了明显的改善。三种涂层孔隙率的排序为：AlTiN>AlCrN>AlCrSiWN,而icorr值和Rct值同时表明,三种涂层的耐腐蚀性能排序为：AlCrSiWN>AlCrN>AlTiN;AlTiN涂层晶粒为柱状晶,其表面存在明显液滴与孔洞缺陷,这些缺陷为腐蚀电解质的扩散提供了快速通道,因此AlTiN涂层的耐腐蚀性能最差。具有致密显微组织结构的AlCrSiWN涂层表现出最好的耐腐蚀性能,这可能与其析出的非晶SiNx相细化晶粒密切相关。 6.电化学腐蚀机理为,涂层的腐蚀是先从涂层表面的缺陷开始的,之后形成钝化膜,钝化膜的形成可以阻止涂层的继续腐蚀,随着浸泡时间或者阳极电位的增加,钝化膜逐渐被击穿,随后点状腐蚀占主导地位,成为涂层腐蚀后期的主要机理。

关键词： AlN基硬质涂层显微组织结构力学性能热稳定性能高温抗氧化性能电化学腐蚀行为

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