检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2025年第7期54卷 50-67页

作者：尤锦鸿章武林成煜贾丹詹胜鹏段海涛中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 湖北隆中实验室湖北襄阳441106

高性能(高强度、高效率、高耐磨、高表面质量等)磨具材料作为磨床装备的“牙齿”,是先进磨削技术(高精度、(超)高速、高载、大切深)高质量发展的基石。磨具材料的孔隙结构可有效促进磨屑迁移、调控磨削产热/散热,因而孔隙结构的科学设... 详细信息

高性能(高强度、高效率、高耐磨、高表面质量等)磨具材料作为磨床装备的“牙齿”,是先进磨削技术(高精度、(超)高速、高载、大切深)高质量发展的基石。磨具材料的孔隙结构可有效促进磨屑迁移、调控磨削产热/散热,因而孔隙结构的科学设计、可控制备是提升磨具材料综合性能的重要途径。针对目前磨具材料在造孔工艺优选、气孔结构控制及气孔调控磨削行为机理等方面存在的不足,重点阐述了不同类型造孔工艺的成孔机理,总结了去除法、空心球法、增材法等3种造孔方法制备气孔结构的特点和优势,讨论了磨具制备过程中不同类型造孔方法与金属、陶瓷、树脂等结合剂磨具在力学性能、磨削性能方面的适配特性。总结了结合剂、气孔类型、气孔率复合作用对多孔磨具力学性能、磨削性能的影响规律;阐明了气孔结构对磨削工件表面质量演变的作用机理。最后展望了高性能多孔磨具的发展方向,指出孔隙精细可控制备、孔隙功能仿真分析技术、多孔磨具标准化评价体系、新型高性能磨具材料智能化有利于高性能磨具的高效设计与研发。

关键词：磨削技术多孔磨具造孔方法孔隙设计磨削性能

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外加磁场对摩擦副材料摩擦磨损及抗腐蚀性能影响的研究进展

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材料导报 2025年第2期39卷 156-174页

作者：周祎伟段海涛李健马利欣李文轩尤锦鸿贾丹湖北隆中实验室湖北襄阳441106 中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

随着测控设备和机械装备所处电磁环境的日益复杂,越来越多的摩擦副材料在磁场环境下工作服役,外加磁场对摩擦副材料摩擦磨损及腐蚀性能的影响对指导涉磁场机械装备的安全、可靠、长寿命运行有着重要意义。本文系统总结了外加磁场对金属... 详细信息

随着测控设备和机械装备所处电磁环境的日益复杂,越来越多的摩擦副材料在磁场环境下工作服役,外加磁场对摩擦副材料摩擦磨损及腐蚀性能的影响对指导涉磁场机械装备的安全、可靠、长寿命运行有着重要意义。本文系统总结了外加磁场对金属和聚合物两种常用摩擦副材料摩擦磨损性能影响的作用机理,梳理并分析了磁场强度、磁场方向和频率等磁场参数对金属和聚合物摩擦副材料摩擦磨损性能的影响形式及程度,归纳了腐蚀过程中外加磁场对摩擦副材料的腐蚀起到促进或抑制作用的本质原因,对比分析了磁场强度、磁场方向等对摩擦副材料的腐蚀速度、极化曲线、腐蚀产物形貌造成不同程度的影响,概述了磁场条件下分子动力学模拟的研究进展,最后提出了现有研究中存在的不足,并对外加磁场条件下,尤其对涉水环境中摩擦副材料磨损和腐蚀交互作用的研究提出了展望。

关键词：磁场环境摩擦磨损性能腐蚀性能磨损和腐蚀交互作用分子动力学模拟

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粉煤灰-壳聚糖复合物增强水性膨胀型防火涂料耐火性能

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复合材料学报 2025年第2期42卷 1061-1070页

作者：孙朝金义杰严晗段海涛詹胜鹏余华龙陈奡贾丹中铁建工集团有限公司中国中铁房建专业研发中心北京100160 中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

以粉煤灰(FA)和壳聚糖(CS)等废弃物为原料,制备了FA-CS复合阻燃填料,并将其引入水性膨胀型防火涂料体系中,以强化涂层的耐火极限和隔热性能,采用FTIR、XRD、SEM等对复合阻燃填料进行观察分析。再通过大板实验、背温曲线和微观组织结构... 详细信息

以粉煤灰(FA)和壳聚糖(CS)等废弃物为原料,制备了FA-CS复合阻燃填料,并将其引入水性膨胀型防火涂料体系中,以强化涂层的耐火极限和隔热性能,采用FTIR、XRD、SEM等对复合阻燃填料进行观察分析。再通过大板实验、背温曲线和微观组织结构等考察了涂层的耐火性能和隔热能力,从而揭示其防火阻燃机制。大板实验显示,在外焰温度维持在(1000±50)℃,燃烧时间为60 min的前提下,相比水性膨胀体系(WIS)、FA/WIS、CS/WIS涂层,FA-CS/WIS涂层具有较高的膨胀倍率(10.2倍)和更低的背面温度(279℃),表现出优异的阻隔热量传递和抗火焰冲刷的能力。此外,采用SEM对涂层膨胀层表面形貌进行分析,结果显示相比其他涂层,FA-CS/WIS涂层具有更致密光滑的表面。FA-CS/WIS涂层表现出优异的阻燃耐火性能,主要归因于:(a)涂层材料中膨胀阻燃体系的酸化、气化等反应,逐渐形成膨胀层;(b)CS参与了膨胀层的成炭反应,促进了膨胀倍率的提升;(c)具有优异耐热性能的FA在燃烧后的残炭中作为耐温材料填补在膨胀层的孔隙中,增加了膨胀层的热稳定性和阻隔能力。

关键词：粉煤灰(FA) 壳聚糖(CS) 废弃物利用隔热性能膨胀倍率阻燃机制

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螺纹连接失效机理与防护的研究进展

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表面技术 2025年第8期54卷 33-50页

作者：黄志宇王新礼田盼汪洋刘兰轩刘秀生吴正江王博中国机械总院武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100080 武汉第二船舶设计研究所武汉430014

螺纹连接在工程应用领域是必不可少的一种连接方式。其优点在于结构简单、连接可靠、拆卸方便、成本低廉等。然而在实际应用中,受环境腐蚀、振动、外部冲击等因素的影响,螺纹连接失效概率较大,从而导致设备损坏或安全事故,造成严重的经... 详细信息

螺纹连接在工程应用领域是必不可少的一种连接方式。其优点在于结构简单、连接可靠、拆卸方便、成本低廉等。然而在实际应用中,受环境腐蚀、振动、外部冲击等因素的影响,螺纹连接失效概率较大,从而导致设备损坏或安全事故,造成严重的经济损失和人员伤亡。因此,对螺纹连接的失效机理进行深入研究,并提出有效的预防和保护措施,对提高设备的安全性和可靠性具有实际意义。基于对近年来相关文献报道的广泛调研,从基本科学原理出发,总结并探讨了螺纹连接的主要失效机理与预防措施。首先重点分析了螺纹断裂、螺纹腐蚀、螺纹磨损等现象的失效机理,研究了包括预紧力、应力集中、振动、环境条件等在内的各种影响因素,另外,针对螺纹连接失效的不同形式总结了其主要的措施及手段,包括电镀、涂层、添加缓蚀剂、热处理和表面硬化处理等,并分析了这些措施的优势与缺点。现有的防护手段存在缺陷并且缺少相应的检测防控手段。例如,使用热处理强化方法会对材料的性能产生影响、镀层不能长时间进行防护、表面处理成本高等。最后,针对螺纹连接失效及其防护研究的重点和热点问题与改进进行了展望。

关键词：失效分析螺纹断裂螺纹腐蚀螺纹防护

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TiAlSiN纳米复合涂层的研究进展

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表面技术 2024年第18期53卷 31-54页

作者：杜建融陶冠羽曾路陈辉杨汉哲吴振宇中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 武汉理工大学汽车工程学院武汉430070

随着现代加工需求的不断提高,对刀具涂层的性能要求愈发苛刻。相较于CrN、TiN、TiAlN等传统硬质涂层,TiAlSiN纳米复合涂层凭借优异的硬度、耐磨性、耐蚀性和高温抗氧化性,成为了减少工件磨损、延长使用寿命的最佳候选材料,被广泛应用于... 详细信息

随着现代加工需求的不断提高,对刀具涂层的性能要求愈发苛刻。相较于CrN、TiN、TiAlN等传统硬质涂层,TiAlSiN纳米复合涂层凭借优异的硬度、耐磨性、耐蚀性和高温抗氧化性,成为了减少工件磨损、延长使用寿命的最佳候选材料,被广泛应用于汽车、航空航天、通用机械等刀具加工领域,引起了研究者的广泛关注。为此,本文综述了TiAlSiN纳米复合涂层在微观结构、力学性能和实际应用方面的研究进展;阐述了TiAlSiN纳米复合涂层元素组成、制备工艺对其微观结构的影响规律及作用机理;重点讨论了TiAlSiN纳米复合涂层力学性能(如硬度、韧性、结合力及耐磨性)的影响规律及作用机制,包括归纳了Hall-Petch效应、固溶强化、共格外延、模量差异、晶界复合在内的5种TiAlSiN纳米复合涂层的增硬机理,对比分析了不同涂层增韧的途径与机制,探讨了TiAlSiN纳米复合涂层结合力与摩擦学性能的影响因素;最后,介绍了TiAlSiN纳米复合涂层在刀具、模具等典型应用领域的发展现状,并对TiAlSiN纳米复合涂层未来的研究趋势和发展方向进行了展望,以期为发展高效、高性能、低成本的刀具硬质涂层提供参考。

关键词： TiAlSiN纳米复合涂层力学性能硬度韧性结合力摩擦磨损

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TC4钛合金表面超音速火焰喷涂防护涂层及其摩擦学性能研究

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表面技术 2024年第5期53卷 69-77页

作者：刘畅张春晖杜鹏程许建亮高名传陈同舟武汉材料保护研究所有限公司武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 武汉船用机械有限责任公司武汉430080 凌云科技集团有限责任公司武汉430030

目的改善钛合金零部件之间因相对滑动造成的磨损,提升钛合金零部件的使用寿命。方法采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在TC4钛合金表面上制备Cr_(3)C_(2)-NiCr、Ni50和NiCr涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等分析涂层的显微结构... 详细信息

目的改善钛合金零部件之间因相对滑动造成的磨损,提升钛合金零部件的使用寿命。方法采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在TC4钛合金表面上制备Cr_(3)C_(2)-NiCr、Ni50和NiCr涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等分析涂层的显微结构及力学性能,采用多功能摩擦磨损试验机及白光共焦三维形貌仪测试和分析不同涂层与TC4钛合金在干摩擦条件下的摩擦学性能。结果Ni50和NiCr涂层的硬度分别为680HV0.3和438HV0.3,低于Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层硬度1120HV0.3。在高载荷作用下,由于Ni50和NiCr涂层的硬度较低,导致其颗粒界面出现裂纹,断裂韧性测试表现低于Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层。3种涂层的摩擦系数及波动均大于TC4钛合金基材。Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层对TC4的切削和NiCr涂层对TC4的黏着导致了TC4对磨副的严重磨损。中等硬度的Ni50涂层对TC4的切削和黏着作用分别弱于Cr_(3)C_(2)-NiCr和NiCr涂层,TC4对磨副的磨损损失最低。结论采用超音速火焰喷涂技术制备Ni50涂层可以降低TC4钛合金基体和摩擦副的黏着磨损损失,本研究为钛合金表面耐磨涂层的设计和提高钛合金零部件间的摩擦性能提供了一种可行的方案。

关键词： HVOF TC4钛合金 Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层 Ni50涂层断裂韧性摩擦学性能

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Inconel625与Inconel601合金耐高温氯离子腐蚀性能及机理的比较研究

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金属热处理 2023年第9期48卷 208-213页

作者：吴勇孟施旭孙清云陈辉夏思瑶杨甫夏春怀杨汉哲中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司湖北武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室湖北武汉430030

利用SEM、EDS以及XRD等分析手段研究了Inconel625和Inconel601合金的耐高温氯离子腐蚀性能以及腐蚀机理,对比分析了两种合金在1100℃高温氯离子腐蚀条件下的腐蚀动力学曲线、腐蚀产物以及腐蚀层的表面、截面形貌。结果表明,Inconel625和... 详细信息

利用SEM、EDS以及XRD等分析手段研究了Inconel625和Inconel601合金的耐高温氯离子腐蚀性能以及腐蚀机理,对比分析了两种合金在1100℃高温氯离子腐蚀条件下的腐蚀动力学曲线、腐蚀产物以及腐蚀层的表面、截面形貌。结果表明,Inconel625和Inconel601合金都表现为前期腐蚀迅速后期平缓,Inconel625合金的耐高温氯离子腐蚀性能优于Inconel601合金。Inconel625合金在腐蚀过程中生成了含有复杂氧化物的氧化膜,Inconel601合金主要的腐蚀产物有Cr_(2)O_(3)、AlFeO_(3)以及Al_(18)Cr_(5)相,Inconel625合金主要的腐蚀产物有Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、Cr_(5)O_(12)以及NiCrO_(4)相。Inconel625合金由于Nb元素的钉扎作用以及尖晶石结构的NiCrO_(4)的生成,增大了氧化膜的附着力,使其耐蚀性优于Inconel601合金。

关键词： Inconel625合金高温氯离子耐蚀性

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火焰喷涂纯锌和Zn-Al合金涂层的耐腐蚀性能

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机械工程材料 2024年第8期48卷 9-17页

作者：刘畅高名传袁振南余斯亮陈同舟中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

在6061-T6铝合金表面制备了火焰喷涂纯锌、Zn-15Al合金和Zn-30Al合金涂层,研究了不同涂层的微观形貌、耐中性盐雾腐蚀性能和电化学性能。结果表明:纯锌、Zn-15Al合金和Zn-30Al合金涂层截面结构致密,孔隙率依次降低,与基体呈机械结合;经... 详细信息

在6061-T6铝合金表面制备了火焰喷涂纯锌、Zn-15Al合金和Zn-30Al合金涂层,研究了不同涂层的微观形貌、耐中性盐雾腐蚀性能和电化学性能。结果表明:纯锌、Zn-15Al合金和Zn-30Al合金涂层截面结构致密,孔隙率依次降低,与基体呈机械结合;经中性盐雾腐蚀后,纯锌、Zn-15Al合金与Zn-30Al合金涂层的腐蚀质量增加和腐蚀速率依次减小,Zn-30Al合金涂层表现出最好的耐中性盐雾腐蚀性;在人工海水溶液中,3种涂层的开路电位均低于铝合金基体,可以对基体进行牺牲阳极保护;相比纯锌涂层,Zn-15Al合金和Zn-30Al合金涂层的自腐蚀电流密度更小,自腐蚀电位更高,腐蚀速率更小,腐蚀倾向更低;随着浸泡腐蚀时间延长,Zn-15Al合金涂层的耐腐蚀性能无显著变化,Zn-30Al合金涂层的耐腐蚀性能逐渐增强。Zn-30Al合金涂层表现出最好的耐电化学腐蚀性。

关键词：火焰喷涂纯锌涂层 Zn-Al合金涂层盐雾试验电化学耐蚀性

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抗冲击聚脲涂层研究进展

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复合材料学报 2024年

作者：刘宇轩汪洋陈文锐戚昕禹刘兰轩吴东恒苏会肖艳中国机械科学研究总院武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室中车长江车辆有限公司

随着社会对低成本、高性能材料需求的增加，抗冲击材料成为研究的重点。本文主要介绍了聚脲材料在抗冲击应用中的微观结构特征及其性能影响因素。聚脲的微观结构由硬结构域和软结构域组成，这些结构通过氢键形成交联网络，赋予其优异的... 详细信息

随着社会对低成本、高性能材料需求的增加，抗冲击材料成为研究的重点。本文主要介绍了聚脲材料在抗冲击应用中的微观结构特征及其性能影响因素。聚脲的微观结构由硬结构域和软结构域组成，这些结构通过氢键形成交联网络，赋予其优异的物理和力学性能。在外部冲击载荷作用下，聚脲通过结晶、结构重排、应变率效应等机制吸收和耗散能量，展现出良好的抗冲击性能。此外，聚脲的粘弹性和超弹性在高应变率条件下表现出显著的耗能能力。研究表明，聚脲的抗冲击性能还受到微观结构、应变率、涂层厚度及喷涂位置的影响。本文分析了这些因素对聚脲抗冲击性能的作用机制，并探讨了聚脲在不同应用环境中的表现，尤其是在极端环境下的应用前景。通过综述聚脲在抗冲击性、耐候性、力学性能等方面的影响因素和应用，文章总结了后续研究方向。可以借助聚脲本构模型提高聚脲在特殊环境下的应用；通过模拟与实验相结合优化微相分离形态以提高力学性能；借助仿生学原理，开发智能响应、抗冲击及自修复聚脲。

关键词：抗冲击聚脲微观结构复合涂层综述

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镁合金在大气环境中腐蚀行为及表面处理技术的研究进展

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机械工程材料 2023年第3期47卷 1-6,54页

作者：邓迎诚秦卫华王飞徐新颖刘兰轩(导师) 武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100080

镁合金是目前实际使用的密度最小的一种金属材料,具有比强度高、导电导热性能好、切削加工性好、生物相容性良好等特点,但由于其化学稳定性差且表面氧化膜疏松多孔,耐腐蚀性能差,导致其应用受到严重限制。综述了镁合金在大气环境中的腐... 详细信息

镁合金是目前实际使用的密度最小的一种金属材料,具有比强度高、导电导热性能好、切削加工性好、生物相容性良好等特点,但由于其化学稳定性差且表面氧化膜疏松多孔,耐腐蚀性能差,导致其应用受到严重限制。综述了镁合金在大气环境中的腐蚀行为,总结了其常见的表面处理技术,如化学氧化、阳极氧化、微弧氧化、有机涂层等方法的研究现状,最后对镁合金在大气环境中的腐蚀行为及表面处理技术方面的研究方向进行了展望。

关键词：镁合金大气环境腐蚀行为氧化膜表面处理

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