检索结果-内蒙古大学图书馆

新型炭材料 2020年第1期35卷 80-86页

作者：邓海亮郑金煌殷忠义姚冬梅苏红张晓虎斯松华安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 西安航天复合材料研究所陕西西安710025

采用薄膜沸腾CVI以LaCl3催化热解二甲苯、浸渍树脂及高温处理后获得密度为1.72~1.73 g/cm^3的炭/炭(C/C)复合材料,应用激光热导仪、摩擦试验机及扫描电镜等研究了催化剂含量对材料导热和摩擦性能的影响。结果表明,催化剂含量由0增加至15... 详细信息

采用薄膜沸腾CVI以LaCl3催化热解二甲苯、浸渍树脂及高温处理后获得密度为1.72~1.73 g/cm^3的炭/炭(C/C)复合材料,应用激光热导仪、摩擦试验机及扫描电镜等研究了催化剂含量对材料导热和摩擦性能的影响。结果表明,催化剂含量由0增加至15 wt%时,材料的热导率先升高后降低,摩擦系数及磨损率的变化与之相反。含量6 wt%下材料的导热性能较高,垂直与平行摩擦面方向的热导率最大分别为40.3和86.1 W/(m·K),较含量为0时提高约58.5%和75.6%;制动过程中,摩擦面易于形成纳米丝状碳增强的光滑摩擦膜,是该含量下材料摩擦系数和磨损较低、制动稳定性高的重要原因。

关键词： C/C复合材料稀土镧热导率摩擦性能

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Y_(2)O_(3)掺杂ZrSiO_(4)涂层的微观组织和相结构研究

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稀有金属材料与工程 2022年第9期51卷 3427-3434页

作者：王鑫薛召露刘侠邓海亮张世宏安徽工业大学现代表界面工程研究中心安徽马鞍山243002 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽马钢表面技术股份有限责任公司安徽马鞍山243000

采用大气等离子喷涂成功制备了ZrSiO_(4)及Y_(2)O_(3)掺杂ZrSiO_(4)涂层,研究了Y_(2)O_(3)掺杂后ZrSiO_(4)涂层微观组织结构、力学性能,并研究了涂层在1300℃下的烧结行为。结果表明,等离子喷涂ZrSiO_(4)涂层主要由ZrSiO_(4)、t-ZrO_(2... 详细信息

采用大气等离子喷涂成功制备了ZrSiO_(4)及Y_(2)O_(3)掺杂ZrSiO_(4)涂层,研究了Y_(2)O_(3)掺杂后ZrSiO_(4)涂层微观组织结构、力学性能,并研究了涂层在1300℃下的烧结行为。结果表明,等离子喷涂ZrSiO_(4)涂层主要由ZrSiO_(4)、t-ZrO_(2)、少量的m-ZrO_(2)及无定型SiO_(2)组成,而等离子喷涂ZrSiO_(4)-5%Y_(2)O_(3)涂层主要由c-ZrO_(2)、少量ZrSiO_(4)相及无定型SiO_(2)组成。相较于ZrSiO_(4)涂层,Y_(2)O_(3)掺杂略微提高了ZrSiO_(4)-5%Y_(2)O_(3)涂层的硬度和断裂韧性。在1300℃高温烧结48h后等离子喷涂ZrSiO_(4)涂层中(t,m)-ZrO_(2)和无定型SiO_(2)反应重新生成ZrSiO_(4)相,该反应伴随着体积收缩,使得涂层中存在着大量的孔隙和裂纹。相较于纯ZrSiO_(4)涂层,ZrSiO_(4)-5%Y_(2)O_(3)涂层中主要是c-ZrO_(2)相和ZrSiO_(4)相,添加Y_(2)O_(3)有助于涂层中的ZrO_(2)保持在立方相(c-ZrO_(2)),提高了ZrO_(2)的高温相稳定性。

关键词：大气等离子喷涂 Y_(2)O_(3)掺杂ZrSiO_(4)涂层微观组织力学性能高温烧结行为

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等离子喷涂YSZ/NiCrAlY涂层及抗熔融Al-Si腐蚀性能研究

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稀有金属材料与工程 2021年第1期50卷 291-298页

作者：王鑫薛召露倪振航刘侠张世宏安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学现代表界面工程研究中心安徽马鞍山243002 安徽马钢表面技术股份有限责任公司安徽马鞍山243000

热浸镀Al-Si合金涂层是一种高效的耐蚀技术。然而,其生产过程中与Al-Si熔液直接接触的部件存在严重的Al-Si熔蚀问题。采用大气等离子喷涂(APS)制备了YSZ/NiCrAlY涂层,研究了主气流量对YSZ(Y-Si-Zr)涂层微观组织结构、力学性能的影响规... 详细信息

热浸镀Al-Si合金涂层是一种高效的耐蚀技术。然而,其生产过程中与Al-Si熔液直接接触的部件存在严重的Al-Si熔蚀问题。采用大气等离子喷涂(APS)制备了YSZ/NiCrAlY涂层,研究了主气流量对YSZ(Y-Si-Zr)涂层微观组织结构、力学性能的影响规律、涂层的高温稳定性和耐Al-Si熔液腐蚀行为。结果表明,随着主气流量的提升,粒子熔滴的铺展均匀性、涂层致密度、力学性能均先升高后降低。在主气流量(Ar)为40 L/min时,涂层显示出最佳的表面平整度、最大的致密度以及最优的力学性能。在1000℃热处理100 h后YSZ涂层的界面结构稳定,孔隙率下降,致密度显著提高。此外,将试样在700℃熔融Al-Si液腐蚀50 h后,在YSZ涂层与熔融Al-Si合金的界面没有发现互反应区和元素互扩散现象,并且Al-Si熔液没有渗透进涂层内部而是被阻挡在涂层表面,表明APS制备YSZ/NiCrAlY涂层能够有效地抵抗Al-Si熔液腐蚀,可作为与高温Al-Si熔液接触部件的最有潜力的防护涂层之一。

关键词：大气等离子喷涂 YSZ 力学性能高温稳定性 Al-Si熔蚀

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氢分离合金冷轧成膜组织演变及透氢性能研究进展

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稀有金属材料与工程 2023年第7期52卷 2612-2622页

作者：杨波陈修唐柏林孟野顾亦诚史晓斌江鹏宋广生安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243032 常州大学机械与轨道学院江苏常州213164

VB族难熔金属(Nb、V、Ta)与商用Pd相比,不但具有较高的氢渗透率而且价格低廉,成为备受青睐的新一代可替代Pd的新型氢分离膜材料。为了规模化制备高通量的氢分离合金膜,研究者们对铸锭合金先进行冷轧变形以获得大尺寸平面膜,然后通过退... 详细信息

VB族难熔金属(Nb、V、Ta)与商用Pd相比,不但具有较高的氢渗透率而且价格低廉,成为备受青睐的新一代可替代Pd的新型氢分离膜材料。为了规模化制备高通量的氢分离合金膜,研究者们对铸锭合金先进行冷轧变形以获得大尺寸平面膜,然后通过退火处理提高渗透率从而达到提升合金膜通量效率的目的。从合金的冷轧成形性、轧态及后续退火态组织演变以及透氢性能3方面的研究进展进行综述,分析了冷轧成膜的成分效应,阐述铸态、冷轧态和退火态的微观组织与渗透率的关系。讨论了通过轧制结合后续退火改善组织结构,进而开发高通量氢分离合金膜研究所面临的问题,最后对通过冷轧成膜及后续退火实现低成本可规模化制备低厚度、高渗透率氢分离合金膜的前景进行展望。

关键词：氢分离合金膜冷轧退火渗透率高通量

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Ti6Al4V合金激光熔覆Co-Cu/Ti_(3)SiC_(2)复合涂层组织与摩擦学性能

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中国表面工程 2021年第6期34卷 124-133页

作者：张诗怡刘秀波刘一帆祝杨张林孟元梁金中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室长沙410004 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002 中南林业科技大学工程流变学湖南省重点实验室长沙410004

为突破Ti6Al4V合金在关键运动零部件的应用限制,提高其耐磨减摩性能并延长稳定服役周期,采用激光熔覆技术成功在其表面制备Co-5%Ti_(3)SiC_(2)、Co-5%Ti_(3)SiC_(2)-10%Cu、Co-5%Ti_(3)SiC_(2)-20%Cu(wt.%)三种配比的复合涂层,系统分析... 详细信息

为突破Ti6Al4V合金在关键运动零部件的应用限制,提高其耐磨减摩性能并延长稳定服役周期,采用激光熔覆技术成功在其表面制备Co-5%Ti_(3)SiC_(2)、Co-5%Ti_(3)SiC_(2)-10%Cu、Co-5%Ti_(3)SiC_(2)-20%Cu(wt.%)三种配比的复合涂层,系统分析三种复合涂层的微观组织、物相、显微硬度以及室温和600℃下的摩擦学性能和磨损机理。研究发现:Co-5%Ti_(3)SiC_(2)涂层主要由γ-Co固溶体、润滑相Ti_(3)SiC_(2)、硬质相TiC和金属间化合物CoTi;构成,含Cu涂层出现新物相Cu及CuTi_(x)。性能上,复合涂层的显微硬度均得到大幅提高,达到Ti6Al4V基体(370 HV_(0.5))的2.1~2.4倍。室温下,Co-5%Ti_(3)SiC_(2)-10%Cu涂层表现出最好的减摩性能,摩擦因数降低了68.7%;而在600℃下,复合涂层发生严重氧化,形成氧化膜使磨损率降低,其中Co-5%Ti_(3)SiC_(2)-20%Cu涂层磨损率为2.5×10^(-7)mm^(3)/N·m,表现出最好的耐磨性。探索了一类新的耐磨减摩涂层体系,表现出良好的提升效果,并揭示了MAX相与传统软金属之间的协同润滑过程。

关键词： Ti6Al4V合金激光熔覆耐磨性能减摩性能复合涂层

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氧化铪基铁电薄膜相结构调控的研究进展

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工程科学学报 2024年第4期46卷 649-656页

作者：李彦郭媛媛梁海龙张建婷王兴刚刘书棋辛宁辽宁科技大学材料与冶金学院鞍山114051 中国航空制造技术研究院北京100024 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002

随着微电子技术的发展,氧化铪(HfO2)因具有与Si基半导体工艺相兼容、适宜的相对介电常数、良好的热稳定性和化学稳定性以及较大的禁带宽度等优点,成为当前新型铁电材料的研究焦点.HfO2是一种典型的“相结构决定性能,性能决定应用”的材... 详细信息

随着微电子技术的发展,氧化铪(HfO2)因具有与Si基半导体工艺相兼容、适宜的相对介电常数、良好的热稳定性和化学稳定性以及较大的禁带宽度等优点,成为当前新型铁电材料的研究焦点.HfO2是一种典型的“相结构决定性能,性能决定应用”的材料,其铁电性能源于薄膜中存在空间点群为Pca21的非中心对称的正交相.因此,实现HfO2薄膜铁电性能稳定与提升的前提是调控HfO2薄膜于亚稳正交相结构.以正交相的调控机理为出发点,综述了HfO2正交相的稳定因素,并分别从薄膜厚度、掺杂元素、退火工艺、晶粒取向和电极材料等方面进行归纳,例如HfO2材料的正交相含量随薄膜厚度的增加而降低;适宜含量的元素掺杂可以稳定HfO2材料的正交相;高的升温速率,极短的退火时间可抑制单斜相的形成;制备具有特定取向的正交相薄膜以及顶部电极的夹持作用都是保证HfO2材料正交相稳定的重要因素.最后,对HfO2薄膜未来发展做出展望.

关键词：氧化铪铁电薄膜相调控氧空位膜厚

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多级触发脉冲电弧源技术制备掺氮ta-C薄膜的力学性能研究

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机械工程学报 2023年第24期59卷 108-117页

作者：赵栋才马占吉刘兴光郑军张子扬安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002 兰州空间技术物理研究所兰州730000 安徽工业大学材料科学与工程学院马鞍山243000

多级触发脉冲电弧源技术指由前一级电弧放电引发后一级电弧放电的技术,具有高真空下工作、瞬时电流高达上万安培和有效过滤大颗粒等特点,因而非常适合于ta-C薄膜的制备。本研究通过在制备过程中引入氮气,在室温条件下制备了含氮ta-C薄... 详细信息

多级触发脉冲电弧源技术指由前一级电弧放电引发后一级电弧放电的技术,具有高真空下工作、瞬时电流高达上万安培和有效过滤大颗粒等特点,因而非常适合于ta-C薄膜的制备。本研究通过在制备过程中引入氮气,在室温条件下制备了含氮ta-C薄膜。研究发现:当气压从本底真空升高至1.3×10^(-2)Pa时,膜层中的N原子分数从0%升至8.9%左右,随后不再随氮气分压的增加而呈现严格的增加关系。膜层中掺杂的N和C发生了化学反应,生成了sp^(2)态和sp^(3)态的C-N,膜层残余压应力明显下降,硬度略有降低。当沉积气压从3.7×10^(-2)Pa逐步升高至6.0×10^(-1)Pa时,虽然薄膜氮含量并未增加,但其sp^(2)含量逐渐增多,sp^(3)含量逐渐降低,导致膜层硬度和应力逐步降低。在氮原子百分比含量低于8.9%时,薄膜的摩擦因数在0.14~0.15之间,随后随着沉积气压的升高由0.15增长至0.5。最后在钛合金基体上制备了含氮ta-C薄膜,摩擦因数为0.14~0.15,综合性能优异。

关键词： ta-C 掺氮压应力硬度摩擦因数

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陶瓷基高温自润滑复合涂层的制备及摩擦学性能研究进展

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材料工程 2022年第6期50卷 61-74页

作者：刘庆帅刘秀波刘一帆张林孟元刘怀菲中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室长沙410004 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 中南林业科技大学工程流变学湖南省重点实验室长沙410004

摩擦磨损大多数情况下不利于机械设备,我国作为机械制造大国,降低摩擦磨损对工业进步及可持续发展有重大意义。陶瓷基高温自润滑复合涂层作为工业应用中常见体系之一,主要以硬质陶瓷为基体,并掺杂润滑材料作为第二相组成,使其一方面继... 详细信息

摩擦磨损大多数情况下不利于机械设备,我国作为机械制造大国,降低摩擦磨损对工业进步及可持续发展有重大意义。陶瓷基高温自润滑复合涂层作为工业应用中常见体系之一,主要以硬质陶瓷为基体,并掺杂润滑材料作为第二相组成,使其一方面继承陶瓷相优异的高温稳定性及强度,另一方面提高在常见摩擦环境下的润滑性能,因此被广泛应用于船舶、航空航天、生物科技、高速列车等领域,受到研究人员的广泛关注与探索。本文以陶瓷基高温自润滑复合涂层为中心,首先阐述复合涂层及固体润滑材料的基本分类;其次综述不同制备方法的最新研究进展,重点关注工艺参数对制备陶瓷基高温自润滑涂层性能的影响及改善方法;然后归纳改善陶瓷基高温自润滑复合涂层表面摩擦学性能的关键因素,探讨了提升减摩耐磨性能的可行性和研究潜力;最后总结目前陶瓷基高温自润滑复合涂层存在的问题,主要有以下2点:(1)对复合涂层的物相分析仍以解释现象为主,没有完整的理论基础;(2)对不同制备工艺下复合涂层结构和摩擦学性能的改善手段较单一。因此提出相应的解决办法以及未来可能的发展方向:(1)研究陶瓷基体和不同润滑相、附加组元、高温环境的协同作用机理,建立系统的理论基础;(2)针对不同制备工艺的成型机理,重点研究工艺参数的协同作用对复合涂层微观结构形成的影响,扩展制备工艺的改善方法。

关键词：陶瓷基高温耐磨复合涂层固体润滑制备工艺摩擦学性能

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高温低周疲劳下C-HRA-5奥氏体耐热钢中孪晶界演变

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金属学报 2022年第8期58卷 1013-1023页

作者：周红伟高建兵沈加明赵伟白凤梅何宜柱安徽工业大学材料科学与工程学院先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243032 太原钢铁(集团)有限公司先进不锈钢材料国家重点实验室太原030003 安徽工业大学冶金工程学院冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室马鞍山243032

研究了先进超超临界燃煤机组用新型奥氏体耐热钢C-HRA-5在700℃低周疲劳下退孪生行为,利用SEM、EBSD和TEM等对孪晶界(TBs)的演变、退孪生机制及残留TBs对疲劳裂纹的影响进行了分析。结果表明,C-HRA-5钢经高温固溶处理后,低Σ重合位置点... 详细信息

研究了先进超超临界燃煤机组用新型奥氏体耐热钢C-HRA-5在700℃低周疲劳下退孪生行为,利用SEM、EBSD和TEM等对孪晶界(TBs)的演变、退孪生机制及残留TBs对疲劳裂纹的影响进行了分析。结果表明,C-HRA-5钢经高温固溶处理后,低Σ重合位置点阵(CSL)晶界比例达到69%,以Σ3型TBs为主。在高温低周疲劳下,出现了显著的退孪生现象,且退孪生程度随着应变幅的增加而增加。退孪生机制主要与位错-TBs交互作用和TBs上相析出有关。疲劳试样中塑性变形以平面滑移为主,形成了大量的位错滑移带结构。位错滑移带循环碰撞TBs,导致晶界共格关系消失并最终退孪生。位错-TBs交互作用诱导部分TBs析出M_(23)C_(6)相,析出相加剧TBs对位错的钉扎作用,强化位错-TBs的交互作用,加速退孪生过程。与C-HRA-5钢中随机晶界相比,残留TBs仍然具有较高的强度,抑制疲劳裂纹的萌生与扩展。

关键词：奥氏体耐热钢低周疲劳退孪生 EBSD 疲劳裂纹

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NiCrAlY/YSZ/0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)热障涂层在1150℃水淬–热震环境中的服役行为

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表面技术 2024年第15期53卷 216-223,233页

作者：邱质彬李飞乔立捷王浩瀚吴淑琴张振亚薛召露华电电力科学研究院有限公司杭州310030 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243000 浙江大学材料科学与工程学院杭州310027

目的热障涂层是主要应用于航空发动机涡轮叶片表面的高温防护材料,它可以有效降低基体的工作温度,是提高涡轮叶片的工作温度、延长其服役寿命的重要技术手段。氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)在高温环境中易发生烧结、相转变等行为,降低了... 详细信息

目的热障涂层是主要应用于航空发动机涡轮叶片表面的高温防护材料,它可以有效降低基体的工作温度,是提高涡轮叶片的工作温度、延长其服役寿命的重要技术手段。氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)在高温环境中易发生烧结、相转变等行为,降低了热障涂层的服役寿命,因此有必要研发新的热障涂层材料。方法利用大气等离子喷涂技术制备了NiCrAlY/YSZ/Sm_(2)Zr_(2)O_(7)和NiCrAlY/YSZ/0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)热障涂层体系,利用XRD、DSC、SEM等系统地研究了沉积态0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)涂层的相结构和热导率等。然后,将其在室温和1150℃水淬–热震环境中进行循环服役行为测试,研究热障涂层体系在水淬–热震环境中的相结构演变、失效模式和失效机理等。结果利用大气等离子技术沉积的0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)涂层中具有非晶相,在1200℃下热处理5h后发现了SmAlO_(3)相。沉积态0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)涂层的热导率维持在1.5 W/(m·K),但随着温度的升高稍增大,经退火处理后其热导率高于沉积态0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)涂层的热导率,随着温度的升高呈先降低后升高的趋势。NiCrAlY/YSZ/Sm_(2)Zr_(2)O_(7)热障涂层体系在12次循环后失效,而NiCrAlY/YSZ/0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)热障涂层体系在90次循环后失效。结论与NiCrAlY/YSZ/Sm_(2)Zr_(2)O_(7)热障涂层体系相比,NiCrAlY/YSZ/0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)热障涂层体系的循环服役寿命提高了约7倍。表明0.8Sm_(2)Zr_(2)O_(7)-0.2Y_(3)Al_(5)O_(12)是一种有潜力的热障涂层材料。

关键词：热障涂层服役温度大气等离子喷涂技术热导率服役寿命

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