检索结果-内蒙古大学图书馆

材料研究与应用 2021年第3期15卷 191-195页

作者：林松盛杨建成汪唯郭朝乾唐鹏苏一凡代明江广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650 清远市富盈电子有限公司广东清远511500

采用离子束辅助磁控溅射技术制备CrTiAlCuN薄膜,利用扫描电镜(能谱仪)、X射线衍射仪、硬度计、划痕仪及磨擦磨损试验仪分析检测膜层的结构及主要力学性能.结果表明:所制备CrTiAlCuN膜层厚度约2.0μm,膜层细腻致密,呈典型的柱状晶生长;... 详细信息

采用离子束辅助磁控溅射技术制备CrTiAlCuN薄膜,利用扫描电镜(能谱仪)、X射线衍射仪、硬度计、划痕仪及磨擦磨损试验仪分析检测膜层的结构及主要力学性能.结果表明:所制备CrTiAlCuN膜层厚度约2.0μm,膜层细腻致密,呈典型的柱状晶生长;膜层中的主要元素是Cr,其含量占40%左右;膜层呈现出与CrN相近的晶体结构和晶格常数,晶格中部分Cr原子被Ti和Al替代;膜层的显微硬度达3255Hv,结合力为74N,而Cu的引入使摩擦系数降低至0.366,薄膜具有优良的综合性能.

关键词： CrTiAlCuN膜磁控溅射离子束辅助

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钛合金基材表面粗糙度对Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜性能的影响

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电镀与涂饰 2020年第15期39卷 979-983页

作者：吕亮林松盛王迪刘灵云汪唯郭朝乾代明江汪云程中国航发南方工业有限公司湖南株洲412000 广东省科学院广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510651

为提高钛合金的抗冲蚀性能,采用真空阴极电弧离子镀技术在不同表面粗糙度(Ra)的TC4钛合金表面制备了Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、划痕仪和砂粒冲刷试验仪分析了多层膜的截面形貌、微观结构... 详细信息

为提高钛合金的抗冲蚀性能,采用真空阴极电弧离子镀技术在不同表面粗糙度(Ra)的TC4钛合金表面制备了Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、划痕仪和砂粒冲刷试验仪分析了多层膜的截面形貌、微观结构、厚度、显微硬度、结合力和抗砂粒冲刷性能。重点研究了基体表面粗糙度对多层膜的结合力和抗砂粒冲刷性能的影响。结果表明,所得Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜厚度约为12μm,显微硬度大于3000 HV,能显著地提高TC4钛合金基材的抗砂粒冲刷性能。在相同工艺条件下,基体表面粗糙度越小,其表面膜层的结合力和抗砂粒冲刷性能越佳。为获得综合性能良好的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜,TC4钛合金基体的表面粗糙度必须控制在≤1.60μm。

关键词：钛锆氮化物多层膜电弧离子镀表面粗糙度抗砂粒冲刷性能

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电弧离子镀NiCoCrAlYTa涂层制备及其高温防护性能

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真空与低温 2021年

作者：黄艳松林松盛石倩代明江郑彩凤云海涛谌曲平汪云程海军装备部驻长沙地区军事代表室广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室中国航发南方工业有限公司

为进一步提升高温合金材料的服役性能，利用真空阴极电弧离子镀技术在DZ22B高温合金上沉积NiCoCrAlYTa涂层，研究涂层对基材力学性能的影响和高温性能等。采用扫描电镜观察膜层表面和截面形貌，用X射线衍射仪分析涂层的物相组成，用万... 详细信息

为进一步提升高温合金材料的服役性能，利用真空阴极电弧离子镀技术在DZ22B高温合金上沉积NiCoCrAlYTa涂层，研究涂层对基材力学性能的影响和高温性能等。采用扫描电镜观察膜层表面和截面形貌，用X射线衍射仪分析涂层的物相组成，用万能试验机检测室温拉伸性能和高温光滑持久强度性能。结果表明：所沉积的NiCoCrAlYTa涂层厚度达60μm以上，经热处理后，涂层更加致密且与基体因互扩散实现了冶金结合；NiCoCrAlYTa涂层的相组织主要为γ′-Ni;Al/γ-Ni。表面沉积NiCoCrAlYTa涂层后，对DZ22B基材的室温拉伸性能和高温光滑持久强度性能虽稍有影响，但均能满足应用的要求。在1050℃高温下，NiCoCrAlYTa涂层表面形成了一层致密的氧化层，从而减缓了氧化速度，其氧化速度仅为DZ22B基材的50%；DZ22B基材表面沉积NiCoCrAlYTa涂层后，抗950℃燃气热腐蚀能力提高了225倍。

关键词： NiCoCrAlYTa涂层电弧离子镀抗高温氧化热腐蚀高温合金

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超音速等离子喷涂制备非对称型La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ透氧膜的性能

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材料热处理学报 2019年第9期40卷 135-141页

作者：牛少鹏周克崧邓畅光徐丽萍毛杰杨焜曾威陈志坤陈龙飞广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东省科学院

采用超音速等离子喷涂方法制备出了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF-6428)非对称型透氧膜。利用双聚焦离子束、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等手段观测膜层微观结构和物相成分,重点考察膜层高温结构稳定性和抗CO2腐蚀性能。采用四... 详细信息

采用超音速等离子喷涂方法制备出了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF-6428)非对称型透氧膜。利用双聚焦离子束、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等手段观测膜层微观结构和物相成分,重点考察膜层高温结构稳定性和抗CO2腐蚀性能。采用四探针法测电导率比较SAPS膜和传统烧结膜的电子传导性能。结果表明,SAPS膜结构致密程度较高,膜层内部富含纳米晶粒,并呈现“微纳晶-纳米晶-超细纳米晶”顺序叠加结构。膜经历850℃,30次热循环测试和25 h持续加热测试后仍维持较高的致密度,表现出较好的结构稳定性。膜层在静态CO2气氛下,500℃时即开始相分解,且随着温度升高,相分解加速,到900℃时相分解快速完成并终止。相比之下,膜层在950℃,CO2吹扫气氛下相分解速率明显减慢,在经历2h加热后仅发生轻微分解。四探针法测得SAPS膜常温电导率达到0. 28 (Ω·cm)^-1,高出烧结膜一个数量级。进一步研究表明,SAPS膜晶格发生膨胀,引发膜层内部极化子尺寸增大,有助于内部电子的迁移。

关键词：超音速等离子喷涂非对称型透氧膜纳米晶高温稳定性极化子

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激光选区熔化成形Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金的微观组织与机械性能

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五邑大学学报（自然科学版） 2021年第4期35卷 16-23页

作者：胡新广褚清坤邓朝阳闫星辰杨保健五邑大学智能制造学部广东江门529020 广东省科学院新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室现代材料表面工程技术国家工程实验室广东广州510650 广东工业大学材料与能源学院广东广州510006

为满足特殊注塑模具使用性能的要求,探讨了时效处理对激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)制备的Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金试样微观结构和机械性能的影响.结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射仪(EB... 详细信息

为满足特殊注塑模具使用性能的要求,探讨了时效处理对激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)制备的Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金试样微观结构和机械性能的影响.结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射仪(EBSD)等材料表征手段对SLM Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金试样的物相分布、微观组织结构、拉伸断口形貌进行了对比分析.结果显示:SLM制备的Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金试样经时效热处理后有少量γ-Fe相(即逆转变奥氏体)形成;SLM Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo的平均显微硬度为(353±15.2)HV_90.2)、拉伸强度为(1090.8±5.93)MPa、延伸率为(15.7±0.33)%,时效处理后,其平均显微硬度值增加了42.5%达到(503±11.8)HV_(0.2)、拉伸强度升高到(1532.7±5.96)MPa、延伸率降低为(12.3±0.82)%;SLM Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金断裂机制以韧性断裂机制为主,而时效处理后的试样则以韧-脆混合断裂机制为主,时效热处理有效提高了Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金的机械性能.

关键词：激光选区熔化 Fe-12Cr-9Ni-2Al-1.5Mo合金时效处理微观组织机械性能

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低温反应溅射Al+α-Al2O3复合靶沉积α-Al2O3薄膜

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无机材料学报 2019年第8期34卷 862-866页

作者：程奕天邱万奇周克崧刘仲武焦东玲钟喜春张辉华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510651

低温沉积α-Al2O3薄膜是拓展其实际工程应用的关键。本研究以Al、α-Al2O3和Al+15wt%α-Al2O3为靶材,用射频磁控溅射在Si(100)基体上沉积氧化铝薄膜。用掠入射X射线衍射(GIXRD)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)对所沉积薄膜的相结构... 详细信息

低温沉积α-Al2O3薄膜是拓展其实际工程应用的关键。本研究以Al、α-Al2O3和Al+15wt%α-Al2O3为靶材,用射频磁控溅射在Si(100)基体上沉积氧化铝薄膜。用掠入射X射线衍射(GIXRD)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)对所沉积薄膜的相结构和元素含量进行研究,用纳米压痕技术测量薄膜硬度。结果表明,在550℃的基体温度下,反应射频磁控溅射Al+α-Al2O3靶可获得单相α-Al2O3薄膜。靶中的α-Al2O3溅射至基片表面能优先形成α-Al2O3晶核,在550℃及以上的基体温度下可抑制γ相形核,促进α-Al2O3晶核同质外延生长,并最终形成单相α-Al2O3薄膜。

关键词： α-Al2O3 反应溅射复合靶低温沉积纳米压痕

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热震对TiAlSiN涂层结构与性能的影响

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表面技术 2019年第11期48卷 297-304,319页

作者：宋智辉代明江李洪林松盛石倩韦春贝郭朝乾苏一凡广东工业大学材料与能源学院广州510006 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510651

目的探究TiAlSiN涂层经过不同热震次数后,其组织结构及性能的变化规律及机制。方法采取电弧离子镀技术在单晶硅和M2高速钢(W6Mo5Cr4V2)表面沉积TiAlSiN涂层,采用加热-水淬循环的方法进行热震试验。采用3D表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM... 详细信息

目的探究TiAlSiN涂层经过不同热震次数后,其组织结构及性能的变化规律及机制。方法采取电弧离子镀技术在单晶硅和M2高速钢(W6Mo5Cr4V2)表面沉积TiAlSiN涂层,采用加热-水淬循环的方法进行热震试验。采用3D表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)表征涂层显微形貌,用金相显微镜测定膜/基结合力,用能谱仪(EDS)分析涂层元素含量变化,用X射线衍射仪(XRD)表征物相结构,用划痕仪和硬度计测量涂层力学性能,用摩擦磨损试验仪、光学显微镜探究涂层摩擦学性能及摩擦磨损机制。结果随着热震次数的增加,涂层表面产生的TiO颗粒尺寸增大,含量增多,粗糙度增加。XRD衍射峰向小角度发生偏移,但仍保持立方结构。涂层的力学性能变差,硬度值由2066HV0.025下降至1447HV0.025,结合力由常温的71.8 N下降至33.9 N,结合力等级由常温的HF1降至HF4。此外,30、40、50次热震后,涂层展现出比常温下更优异的耐磨性能,摩擦系数由常温的0.571分别降低至0.427、0.389、0.273,磨损率由常温时的1.4×10^-14 m^3/(N·m)分别降至1.01×10^-14、0.93×10^-14、0.71×10^-14m^3/(N·m),磨损类型主要为粘着磨损与氧化磨损。结论 TiAlSiN涂层在600℃下具备优异的抗热震性能,多次冷-热循环后仍为立方结构。随着热震次数的增加,TiAlSiN涂层表面质量及力学性能下降,但摩擦磨损试验中,由于涂层表面多次热震形成的氧化物起到润滑效果,有效减缓了涂层与摩擦球的剧烈接触,使TiAlSiN涂层的耐磨减摩性能提高。

关键词：离子镀 TiAlSiN 热震高温结合力耐磨性

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电磁场对电弧离子镀制备CrN涂层的等离子体特性的影响

电磁场对电弧离子镀制备CrN涂层的等离子体特性的影响

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第五届粤港澳真空科技创新发展论坛暨广东省真空学会2021年学术年会

作者：曲帅杰范舒瑜郭朝乾代明江林松盛石倩广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室中南大学材料科学与工程学院

磁场作为影响电弧离子镀涂层结构与性能的重要因素,一直以来受到广泛关注。从原理上看,磁场对靶面放电均匀性有较大影响,进而影响靶前粒子的能量与碰撞等,造成靶前等离子体状态改变,进而影响涂层的结构与性能。但不同磁场下具体的等离... 详细信息

磁场作为影响电弧离子镀涂层结构与性能的重要因素,一直以来受到广泛关注。从原理上看,磁场对靶面放电均匀性有较大影响,进而影响靶前粒子的能量与碰撞等,造成靶前等离子体状态改变,进而影响涂层的结构与性能。但不同磁场下具体的等离子体特性的系统研究仍较少,磁场对等离子体的影响机理也尚不明晰。针对此问题,本研究通过改变电弧离子镀制备CrN涂层过程中的电磁频率与电磁电压,以发射光谱仪诊断其瞬时等离子体状态。并根据诊断结果,计算等离子体密度与温度,研究了电磁场对等离子体特性的影响。结果表明,随着电磁频率与电磁电压的升高,等离子体发射光谱强度都先升高后降低。电磁电压15V和电磁频率16.7HZ下,等离子体光谱强度最强,计算得的等离子体温度和密度也最大。等离子体密度达到了1014/cm-3级,等离子体温度在7000K以上。说明电磁场对电弧离子镀等离子体特性存在较大影响。

关键词： CrN涂层等离子体发射光谱

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表面粗糙度对PS-PVD热障涂层陶瓷层沉积的影响

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材料工程 2019年第8期47卷 161-168页

作者：曾威毛杰马景涛邓畅光邓子谦邓春明宋鹏广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广州510651 广东省新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室广州510651 昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

研究基于等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺的沉积表面的粗糙度对YSZ陶瓷层结构的影响,初步阐明了表面粗糙度对陶瓷层气相沉积过程的影响和涂层结构的形成规律。采用PS-PVD工艺在预制有NiCoCrAlYTa黏结层的K417G高温合金上制备YSZ陶... 详细信息

研究基于等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺的沉积表面的粗糙度对YSZ陶瓷层结构的影响,初步阐明了表面粗糙度对陶瓷层气相沉积过程的影响和涂层结构的形成规律。采用PS-PVD工艺在预制有NiCoCrAlYTa黏结层的K417G高温合金上制备YSZ陶瓷层;采用SEM、粗糙度检测仪、3D表面形貌仪等方法分析PS-PVD YSZ陶瓷涂层的形貌和结构特征。基体表面粗糙度对PS-PVD涂层结构有很大影响。结果表明:当基体表面粗糙度分别为 R a≤2μm, 2μm< R a<6μm, R a≥6μm时,涂层粗糙度分别在3.5~5,6~10,10~15μm区间;特征表面形貌"菜花头"的直径随着基体表面粗糙度的增加而逐渐增大, d P=38.5μm, d 280S =25.5μm, d 60S =38.7μm, d 24S =102μm, d S=137μm。表面粗糙度主要通过PS-PVD气相沉积过程中的阴影效应来影响涂层生长和形成差异性结构,随着基体表面粗糙度的增加,YSZ陶瓷层受阴影效应影响增大,表面形貌"菜花头"尺寸和柱状结构间间隙增大,形成更加疏松的结构。

关键词：等离子喷涂-物理气相沉积热障涂层 YSZ陶瓷层表面粗糙度

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APS制备7YSZ热障涂层镀铝改性的抗氧化性（英文）

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材料导报 2019年第2期33卷 283-287页

作者：许世鸣张小锋刘敏邓春明邓畅光牛少鹏中南大学材料科学与工程学院长沙410083 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室及广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

热障涂层(TBC)的使用对燃气轮机的寿命和效率都有明显提升,而TBC一般是由金属粘结层和ZrO_2-7%(质量分数) Y_2O_3(7YSZ)陶瓷层组成。与飞行器推进系统的TBC相比,燃气轮机的服役环境有其特殊性。在工业燃气轮机服役过程中,TBC系统中金属... 详细信息

热障涂层(TBC)的使用对燃气轮机的寿命和效率都有明显提升,而TBC一般是由金属粘结层和ZrO_2-7%(质量分数) Y_2O_3(7YSZ)陶瓷层组成。与飞行器推进系统的TBC相比,燃气轮机的服役环境有其特殊性。在工业燃气轮机服役过程中,TBC系统中金属粘结层的氧化是导致涂层过早失效最重要的原因之一。TGO(热生长氧化层)的形成不可避免,但抑制TGO的生长速率可以提高TBC的使用寿命,而7YSZ是一种对氧离子扩散几乎无阻碍作用的材料。因此,在7YSZ涂层上覆盖一层氧离子扩散障碍膜是阻止TGO生成的一种可行方法。本研究中,在7YSZ涂层表面沉积一层铝膜。经热处理后,在7YSZ涂层表面通过Al和ZrO_2原位反应生成α-Al_2O_3层,该层可以作为氧离子扩散障碍层。此外,对热处理压力和铝改性的7YSZ涂层抗氧化性关系进行了研究。

关键词：铝改性热障涂层氧化钇稳定氧化锆(7YSZ)涂层抗氧化性热生长氧化物

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