检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2024年

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特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉理工大学汽车工程学院

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，成为了减小工件磨损、延长使用寿命的最佳候选材料，被广泛应... 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，成为了减小工件磨损、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）的影响规律及其作用机制，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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天然产物及仿生物用于涂料防污剂的研究进展

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涂料工业 2023年第1期53卷 80-88页

作者：王飞李冬冬郭蓓邓迎诚徐新颖刘秀生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 机械科学研究总院集团有限公司北京100044

综述了不同来源的天然产物,包括海洋动物、海洋植物、海洋微生物和陆生植物,及其人工合成天然产物作为防污剂用于防污涂料的研究进展;阐释了部分天然防污剂的防污机理,分为毒性机制和非毒性机制,同时归纳了这些防污剂的防污机理。发现... 详细信息

综述了不同来源的天然产物,包括海洋动物、海洋植物、海洋微生物和陆生植物,及其人工合成天然产物作为防污剂用于防污涂料的研究进展;阐释了部分天然防污剂的防污机理,分为毒性机制和非毒性机制,同时归纳了这些防污剂的防污机理。发现由于从当前研究中可得到的信息不足,无法从分子机制的角度完全阐述防污机理,对天然防污剂的防污机理的认识还比较浅显,造成其难以用于解决实际问题;最后对防污剂及防污涂料发展方向进行了展望。

关键词：防污涂料天然产物防污剂人工合成防污机理

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铝合金三价铬化学氧化用无磷脱脂剂的制备及性能

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电镀与涂饰 2024年第11期43卷 88-99页

作者：徐新颖李冬冬邓迎诚王飞刘秀生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 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100044

[目的]针对某厂家在铝合金三价铬化学氧化过程中所用脱脂剂含磷的问题,研制一款无磷脱脂剂。[方法]采用响应面法对多种常见的表面活性剂、金属螯合剂和助剂进行筛选及用量优化,同时研究了脱脂剂的使用浓度、温度和时间对其清洗效果及腐... 详细信息

[目的]针对某厂家在铝合金三价铬化学氧化过程中所用脱脂剂含磷的问题,研制一款无磷脱脂剂。[方法]采用响应面法对多种常见的表面活性剂、金属螯合剂和助剂进行筛选及用量优化,同时研究了脱脂剂的使用浓度、温度和时间对其清洗效果及腐蚀性的影响。[结果]在脱脂温度60℃、脱脂时间10 min的条件下,由8.4 g/L OP-10、12.4 g/L葡萄糖酸钠、0.44 g/L钼酸钠、15.0 g/L四硼酸钠、5.4 g/L二乙二醇单丁醚和1.6 g/L硅酸钠组成的脱脂剂的净洗力达到99.85%,对2024铝合金的腐蚀速率为0.15 g/(m^(2)·h)。[结论]与某市售脱脂剂相比,自制脱脂剂的净洗力略高,腐蚀性明显降低。

关键词：铝合金水基脱脂剂无磷配方缓蚀响应面法电化学阻抗谱

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CVD法制备铝化物涂层及其对Inconel 718合金高温持久性能及低周疲劳性能的影响

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材料保护 2020年第4期53卷 41-45,102页

作者：夏思瑶顿易章吴勇夏春怀张磊张博闻黄天纵机械科学研究总院集团有限公司北京100044 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

目前对高温镍基合金上制备铝化物涂层的研究多针对涂层的组织与性能,有关涂层对基体性能的影响研究较少。采用化学气相沉积技术在镍基高温合金Inconel718表面制备了一层铝化物涂层,借用金相显微镜、SEM、XRD及EDS等分析了镀层与基体的... 详细信息

目前对高温镍基合金上制备铝化物涂层的研究多针对涂层的组织与性能,有关涂层对基体性能的影响研究较少。采用化学气相沉积技术在镍基高温合金Inconel718表面制备了一层铝化物涂层,借用金相显微镜、SEM、XRD及EDS等分析了镀层与基体的相组成、微观形貌及成分,采用650℃高温持久性能试验及455℃试样低周疲劳测试,考察了涂层及基体的持久性能及疲劳性能,并分析了其作用机理。结果表明:所得涂层为双层结构,外层为β-NiAl相,内层为互扩散区。渗铝处理试样的持久性能相比未处理试样小幅提高。渗铝试样断口形貌从边缘处的脆断逐渐向中心部位的韧断转变,与未渗铝的试样相比,单一铝化物涂层一定程度上降低了金属基体的疲劳性能,从断口形貌来看,基体疲劳裂纹源于膜-基界面,涂层可能有助于基体裂纹的萌生,促进其脆性开裂。

关键词：化学气相沉积(CVD) Inconel 718合金铝化物涂层持久性能低周疲劳

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涉水工程装备用聚合物摩擦副材料改性技术研究进展

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润滑与密封 2023年第11期48卷 73-85页

作者：蔡暾王学美詹胜鹏贾丹杨田李健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湖北武汉430030 湖北隆中实验室湖北襄阳441000 武汉船用机械有限责任公司湖北武汉430085

聚合物作为摩擦副材料在涉水工程装备上应用前景广阔,然而与金属材料相比,聚合物材料存在强度低、蠕变、老化以及吸水等固有缺陷,并且在低速重载工况下难以形成完整的润滑水膜而导致零部件出现严重的磨损与振动问题,随着涉水工程装备运... 详细信息

聚合物作为摩擦副材料在涉水工程装备上应用前景广阔,然而与金属材料相比,聚合物材料存在强度低、蠕变、老化以及吸水等固有缺陷,并且在低速重载工况下难以形成完整的润滑水膜而导致零部件出现严重的磨损与振动问题,随着涉水工程装备运动副所面临复杂多样的极端环境和苛刻工况,极大地限制了聚合物材料作为摩擦副部件在涉水工程装备领域的应用。分析了聚合物材料在涉水极端环境中的主要摩擦学问题和面临的挑战,并从辐照与等离子体表面改性技术、填料共混复合改性技术、织构化表面调控技术,以及功能化水润滑表面调控技术4个方面,综述目前国内外关于涉水工程装备用聚合物摩擦副材料改性技术的研究进展,最后对涉水工程装备用聚合物摩擦副材料的制备技术和摩擦学研究方向进行总结和展望。

关键词：水环境摩擦学聚合物材料表界面调控摩擦副材料

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基于乙烯基POSS改性的厌氧胶的制备及性能研究

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电镀与精饰 2024年第8期46卷 41-50页

作者：王新礼李生吴正江田盼李冬冬冯增辉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湖北武汉430030 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064

针对机械设备维护与修理中厌氧胶连接件的可拆卸性问题,本研究利用乙烯基二甲基硅氧基笼状聚倍半硅氧烷(POSS-V)对厌氧胶连接件的力学性能进行改性。通过红外光谱对固化前后的厌氧胶进行了表征,并结合摩擦磨损试验、扫描电镜分析、流变... 详细信息

针对机械设备维护与修理中厌氧胶连接件的可拆卸性问题,本研究利用乙烯基二甲基硅氧基笼状聚倍半硅氧烷(POSS-V)对厌氧胶连接件的力学性能进行改性。通过红外光谱对固化前后的厌氧胶进行了表征,并结合摩擦磨损试验、扫描电镜分析、流变学测试、扭矩测试以及剪切强度的测试,深入研究了POSS-V对厌氧胶性能的影响机制。研究发现,POSS-V的引入显著提升了厌氧胶的耐热性,并通过交联作用,使破坏扭矩最大可提高64.75%,POSS-V与丙烯酸酯产生交联反应形成了球状颗粒,有效减少了摩擦系数。在提高厌氧胶破坏扭矩的同时,还维持甚至降低了拆卸扭矩值,从而优化了厌氧胶的综合性能。

关键词：乙烯基POSS 厌氧胶摩擦系数黏度扭矩

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功能涂层在多场多尺度仿真下的设计理论及研究进展

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涂料工业 2024年第4期54卷 82-88页

作者：宋金明陈文锐秦卫华段金弟陶加法汪洋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 中车长江车辆有限公司武汉430212

功能涂层设计需要考虑从纳米级到米级的多场多尺度效应,这对于功能涂层的设计理论和仿真计算仍是一项巨大挑战。梳理当前功能涂层的多尺度仿真方面存在一些问题,如多场耦合理论有待加强、多尺度数值方法计算效率有待提高、大尺度湍流数... 详细信息

功能涂层设计需要考虑从纳米级到米级的多场多尺度效应,这对于功能涂层的设计理论和仿真计算仍是一项巨大挑战。梳理当前功能涂层的多尺度仿真方面存在一些问题,如多场耦合理论有待加强、多尺度数值方法计算效率有待提高、大尺度湍流数值仿真仍存在较大模型误差等。综述了功能涂层设计理论与仿真的现状与趋势,重点讨论了多场多尺度设计理论、动力学设计理论、数据驱动仿真方法以及强度与寿命评价方法等方面的最新进展。在此基础上,提出功能涂层设计理论与仿真的未来重点发展方向。指出面向工业应用的多场多尺度设计技术、动载荷性能设计、数据驱动仿真和搭建仿真软件平台是功能涂层仿真设计所面临的技术难点,并给出面向关键技术难点的研究建议,为后续多场多尺度仿真在功能涂层设计领域中的应用提供参考。

关键词：功能涂层多场多尺度设计理论动力学设计数据驱动仿真强度与寿命

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自制碱性化学清洗剂对换热器用3种金属腐蚀行为的影响

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电镀与涂饰 2023年第12期42卷 17-22页

作者：邓迎诚徐新颖王飞冯增辉季创刘兰轩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 北京星航机电装备有限公司北京100074

针对换热器因除垢清洗所引起的腐蚀问题,使用自主研制的碱性清洗剂对BFe30-1-1铁白铜、20钢和10CrNi3MoCu高强度合金钢进行清洗后在3.5%NaCl溶液中进行电化学极化和阻抗谱测试,并做中性盐雾试验,考察3种金属清洗后耐蚀性的变化。结果表... 详细信息

针对换热器因除垢清洗所引起的腐蚀问题,使用自主研制的碱性清洗剂对BFe30-1-1铁白铜、20钢和10CrNi3MoCu高强度合金钢进行清洗后在3.5%NaCl溶液中进行电化学极化和阻抗谱测试,并做中性盐雾试验,考察3种金属清洗后耐蚀性的变化。结果表明:清洗前后BFe30-1-1和10CrNi3MoCu的腐蚀电流密度变化不明显,而20钢清洗后的腐蚀电流密度大幅降低。清洗后的金属试样在中性盐雾试验中的腐蚀速率有所下降。根据电化学阻抗谱推测,清洗后金属表面形成钝化膜是其耐蚀性提高的原因。

关键词：铁白铜碳钢高强度合金结构钢化学清洗耐蚀性

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水性聚酯氨基烤漆的制备及性能研究

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材料保护 2020年第8期53卷 25-28页

作者：曹东萍汪洋刘兰轩汤朋李冬冬吴东恒刘秀生机械科学研究总院集团有限公司北京100044 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

为了提高水性聚酯氨基烤漆涂层的综合性能,以HZ-821型水性聚酯树脂、氨基树脂CYMEL?325、水性助剂为主料,制备了性能优异的水性聚酯氨基烤漆。采用红外光谱表征漆膜结构;采用热重分析仪探究漆膜热稳定性;考察了烘烤温度、烘烤时间对漆... 详细信息

为了提高水性聚酯氨基烤漆涂层的综合性能,以HZ-821型水性聚酯树脂、氨基树脂CYMEL?325、水性助剂为主料,制备了性能优异的水性聚酯氨基烤漆。采用红外光谱表征漆膜结构;采用热重分析仪探究漆膜热稳定性;考察了烘烤温度、烘烤时间对漆膜交联率和性能的影响;同时研究了不同交联剂含量对漆膜性能的影响。结果表明:聚酯树脂和氨基树脂已交联固化,且固化后漆膜热稳定性提高;当聚酯树脂与氨基树脂固含量比为5∶1,烘烤温度为140℃,烘烤时间为30 min时,漆膜交联率最大,综合性能最佳,适用于金属表面美化和防护装饰。

关键词：水性聚酯氨基烤漆热稳定性烘烤工艺交联率性能

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CNTs含量对激光熔覆耐磨抗蚀涂层的微观组织和性能影响

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中国表面工程 2024年

作者：吴正江李帅兵魏小强杜鹏程余斯亮刘贻欧贺学明庞旭明蒲吉斌中国船舶集团有限公司武汉第二船舶设计研究所中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室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试验室

海洋装备关键机械运动部件的工作面不仅会受到环境的腐蚀作用，还将会在机械相对运动过程中发生磨损，磨损与腐蚀的耦合作用是海洋装备机械运动部件表面失效的主要形式，也是相关装备系统可靠服役长期面临的重大挑战。采用球磨工艺将镀... 详细信息

海洋装备关键机械运动部件的工作面不仅会受到环境的腐蚀作用，还将会在机械相对运动过程中发生磨损，磨损与腐蚀的耦合作用是海洋装备机械运动部件表面失效的主要形式，也是相关装备系统可靠服役长期面临的重大挑战。采用球磨工艺将镀镍碳纳米管与铁基非晶粉体混合后，通过同轴送粉激光熔覆技术在Q235钢表面制备不同含量碳纳米管（CNTs）的铁基非晶合金涂层，探讨CNTs对涂层的微观结构、相组成、力学性能及摩擦腐蚀性能的影响。研究表明，随着CNTs含量的增加，涂层的结晶度增加、非晶含量减少，涂层中出现了α-Fe固溶体、Cr23C6和Cr12Fe36Mo10金属间化合物，当CNTs含量超过0.25wt.%，涂层中开始出现Cr7Ni3；而当CNTs含量超过0.5wt.%，涂层中还会出现了Fe2C。其中，0.25wt.%的CNTs含量对涂层性能影响最优，其显微硬度达到1024.55 HV0.2；在摩擦腐蚀耦合下，摩擦因数随CNTs含量的增加而增大，但0.25wt.% CNTs有较低的摩擦因数。此外，镀镍碳纳米管在裂纹处的桥接行为抑制材料损耗，提高了涂层的耐腐蚀性。适量添加CNTs可以有效改善涂层的耐磨蚀性能。性能优异的耐磨抗蚀涂层对于保障海洋装备关键机械运动部件长寿命可靠运行具有重要意义。

关键词：激光熔覆铁基非晶合金碳纳米管耐磨蚀

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